飼草青貯添加劑研究進(jìn)展

貴州畜牧獸醫2014年第38卷第6期. 15.飼草青貯添加劑研究進(jìn)展孫璀', 王育群'，許留興”,張錦華°(1.湖南省雙峰縣畜牧水產(chǎn)局,湖南雙峰417700;2.貴州師范大學(xué),貴州貴陽(yáng)5000; 3.貴州省畜牧獸醫研究所,貴州貴陽(yáng)50005)摘要:為了提高飼草青貯發(fā)酵效率,改善發(fā)酵品質(zhì),調制青貯時(shí)常使用添加劑，文章綜述了近年來(lái)青貯添加劑的研究進(jìn)展。根據其作用機制青貯添加劑可以分為4類(lèi),分別是發(fā)酵促進(jìn)型添加劑、發(fā)酵抑制型添加劑、好氧性變質(zhì)抑制劑、營(yíng)養型添加劑等。乳酸菌因具有促進(jìn)有氧穩定性、抑制二次發(fā)酵、產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、抑制有害微生物等特點(diǎn)已廣為應用。纖維素酶制劑添加效果主要受酶本身的特性、青貯原料的特性及青貯時(shí)的管理等因素影響,其添加效果尚有待于進(jìn)一步 研究。綠汁發(fā)酵液是一種新型的青貯添加劑,具有取材方便、制作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，可明顯改善青貯原料的發(fā)酵品質(zhì)。未來(lái)飼草青貯添加劑應用應全面考慮環(huán)境要素,加強酶的活性研究,注重多學(xué)科綜合分析,用纖維素酶與乳酸菌、綠汁發(fā)酵液.蔗糖甲酸等常規青貯添加劑進(jìn)行復合青貯可能取得進(jìn)步。關(guān)鍵詞:飼草;添加劑;青貯;進(jìn)展中圖分類(lèi)號: S816.5*3文獻標識碼: A文章編號: 1007 - 1474(2014)06 -0015 -05.近年來(lái),隨著(zhù)國內經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展,人均生活水.原料利用率等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)酵促進(jìn)劑通過(guò)促進(jìn)乳酸菌平提高,對肉、奶、蛋的需求數量和質(zhì)量都呈.上升趨(LAB)的活動(dòng)加快乳酸產(chǎn)生量,使青貯料的pH值勢,草地畜牧業(yè)的地位越加重要。發(fā)展草地畜牧業(yè)迅速 下降到4.0 +0.2,抑制有害微生物的繁殖。主是保障畜產(chǎn)品有效供給,緩解糧食供求矛盾,豐富居要包括乳酸菌類(lèi)、含碳水化合物豐富的物質(zhì)和細胞民膳食結構的重要途徑',青貯則是保存和開(kāi)發(fā)飼壁降解酶等。料資源,發(fā)展“節糧型畜牧業(yè)的有效方式”12。青貯1.1 乳酸菌接種劑 -般情況下,青貯原料上附著(zhù)加工研究發(fā)展的初期,青貯技術(shù)主要以前輩經(jīng)驗借的乳酸菌數量不足,且多為不良菌種,而且青貯早期.鑒為主,伴隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的深人發(fā)展,逐漸轉變到技乳酸菌繁殖緩慢,導致有害微生物迅速繁殖,抑制了術(shù)層面,而添加劑在整個(gè)青貯發(fā)展歷程中起到越來(lái)乳酸菌的繁殖,尤其是豆科牧草更為明顯。一般來(lái)越重要的作用。文章對近年來(lái)國內外有關(guān)青貯添加說(shuō),使乳酸菌迅速增殖并占主導地位的植被中,乳酸劑研究進(jìn)展進(jìn)行了分析,并作出展望,旨在為今后的菌的有效濃度以10/g鮮草為標準值!3]。Tanaka4]青貯研究提供參考。和Bender G R{51等提出了作為青貯添加劑的乳酸菌接種劑應具備以下條件:(1)生命力強,在與其它微生1發(fā) 酵促進(jìn)劑物競爭中占主導地位;(2)能進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵,使己發(fā)酵促進(jìn)劑是一-種復合型制劑,由酵母浸出物、糖發(fā)酵產(chǎn)生大量的乳酸,即對植物原料中碳水化合物酶制劑和無(wú)機鹽組成,具有增強原料的環(huán)境耐受力、有強的發(fā)酵能力;(3)有較強的耐酸能力,使pH值迅縮短發(fā)酵時(shí)間、優(yōu)化發(fā)酵指標、促進(jìn)原料分解、提高速降至4.0以下,抑制其它微生物的活動(dòng);(4)能發(fā)酵果糖、葡萄糖、蔗糖、果聚糖,最好還能發(fā)酵戊糖;(5)收稿日期: 2014-06-15基金項目:十二五支撐計劃子課題“石漠化地區草地生產(chǎn)力維持及不能從蔗糖(果糖)產(chǎn)十葡空博式廿需醯,以上兩種過(guò)草畜平衡調控技術(shù)研究與示范”(2011BAC09B01 - 22) ;睛隆養羊家中國煤化工、庭牧場(chǎng)模式研究與示范(黔西南科合2013-8)程伴隨CO2形HHCNMHG文使有機酸發(fā)作者簡(jiǎn)介:孫璀(1986-) ,男,碩士,獸醫師,主要從事重大動(dòng)物疫病酵;(7)生長(cháng)溫度范圍，可仕U~)U 范圍內生長(cháng);防控、動(dòng)物飼養管理方面的工作。*通訊作者(8)能夠在低含水率(如半干青貯)的青貯原料上存.貴州畜牧獸醫2014年第38卷第6期活;(9)無(wú)水解蛋白質(zhì)的能力。酶類(lèi)(2]。酶制劑作為青貯添加劑,其作用主要體現添加乳酸菌制劑是人工擴大青貯原料中乳酸菌在兩個(gè)方面:一是降解細胞壁成分，提供更多的群體的有效方法，目前主要使用的乳酸菌菌種有植WSC含量以供乳酸菌利用;二是通過(guò)對植物細胞壁物乳桿菌、腸道球菌、戊糖片球菌、干酪乳桿菌。當的降解,降低纖維成分,提高青貯料中有機物質(zhì)的消原料表面附著(zhù)的乳酸菌數量少時(shí),添加乳酸菌制劑化率。趙長(cháng)友[13] 等報道，由于纖維素酶中含有氧化可保證青貯發(fā)酵初期所需的乳酸菌數量,使之盡快還原酶成分,其中葡萄糖氧化酶可以消耗青貯的氧盡早進(jìn)人乳酸發(fā)酵階段,pH值迅速下降,蛋白水解氣,創(chuàng )造厭氧環(huán)境,抑制腐敗細菌的生長(cháng),有利于厭作用受抑,青貯料中NH, -N濃度減少,乙酸和丁酸氧性乳酸菌的增殖,迅速產(chǎn)生大量乳酸,使青貯的含量下降,乳酸含量增加,最終可保證發(fā)酵品質(zhì)。生pH值很快下降,保證青貯質(zhì)量。產(chǎn)實(shí)踐中乳酸菌接種劑的添加效果受菌種類(lèi)型、接作為青貯添加劑的纖維索分解酶應具備以下幾種量wSC含量等多種因素的影響。Bolsen 等[6]、個(gè)條件:(1)添加之后在青貯發(fā)酵初期能產(chǎn)生大量Sheperd等[7]的研究表明,乳酸菌接種劑在首蓿青貯的糖分;(2)在pH值4.0 ~6.5范圍內起作用;(3)中應用效果較好。也有一些研究認為在黑麥草與鴨適宜廣泛的溫度范圍;(4)對低含水量的牧草也起茅的混合青貯中接種植物乳酸桿菌Lactobacillus作用;(5)在任何物候期(成熟度)收割的原料中均plantarum,發(fā)現接種后對青貯品質(zhì)無(wú)有益影響,其原能發(fā)揮其分解效果;(6)能提高青貯料飼料價(jià)值和因可能是發(fā)酵初期到pH值降到5.0以下時(shí),乳酸消化性;(7)分解 蛋白的能力弱;(8)價(jià)格低廉,使用產(chǎn)生較慢。理想的接種應當是在加入植物乳酸桿菌成本低且能長(cháng)期保存。的同時(shí),再加入一-種能夠在pH值5.0 ~6.5活動(dòng)的添加纖維素酶對青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響有不同的細菌,效果可能會(huì )好- -些8]。 Meeske 等[9] 報道,在報道。Kung 等[14]在大麥和野豌豆調制的青貯中添玉米青貯中添加乳酸菌制劑后,發(fā)現乳酸菌制劑對加纖維素酶,只降低了pH值,并不影響有機酸的產(chǎn)青貯料的好氧穩定性沒(méi)有產(chǎn)生影響。Kung 等[10]在生;Kung等[15]報道萎蔫苜蓿青貯添加纖維素酶,并大麥青貯中添加異型發(fā)酵乳酸菌,發(fā)現青貯中含有不能改善青貯發(fā)酵品質(zhì);Sheperd等[7!在玉米青貯中較高濃度的乙酸,而乙酸有很強的抗真菌功能,提高添加纖維素酶,不同劑量的酶對發(fā)酵中酸的產(chǎn)生均了大麥青貯的有氧穩定性。在青貯中添加LAB后無(wú)影響。這可能是由于玉米本身所含的可發(fā)酵性底產(chǎn)生大量乳酸,但揮發(fā)性脂肪酸含量低,致使青貯料物就較高,故酶的添加對青貯發(fā)酵品質(zhì)影響不大。趨于好氧性變質(zhì)川,所以乳酸菌接種劑對青貯料有雖然加纖維素酶可以增加青貯料中的WSC含量,減氧穩定性的影響結果目前有待研究,不同種類(lèi)的少纖維含量,但其對家畜生產(chǎn)性的改善并不顯著(zhù)。LAB在不同的環(huán)境中起不同作用,乳酸菌制劑的添Jacobs等[16]研究了不同添加劑對青貯滲出液的影加效果與WSC含量、緩沖能值、含水量、溫度以及細響,發(fā)現添加酶制劑后青貯滲出液增加。造成損失胞成分變化有關(guān),單獨使用某種LAB作為接種劑已增多的原因:一是生物制劑破壞細胞結構,降低了細不能適應實(shí)際生產(chǎn)需要。因此,選擇乳酸菌接種劑胞的保水能力 ,使大量的細胞內容物流出;另-方面更多地趨向于多類(lèi)型乳酸菌菌種的配合使用,多種由于發(fā)酵加強,使大量的有機物能轉化為發(fā)酵底物,菌的混合制劑成為目前的研究熱點(diǎn)之一,篩選優(yōu)良供LAB發(fā)酵”7。菌種或菌株,通過(guò)先進(jìn)的保存技術(shù)將乳酸菌活性長(cháng)1.3 富含糖類(lèi)物質(zhì)為了增加LAB生長(cháng)繁殖所需期保持較高水平,并運用到實(shí)際生產(chǎn)中。的營(yíng)養,常在青貯原料中加入一些富含碳水化合物1.2纖維素酶制劑 纖維 素酶( Cellulase enzyme-的物質(zhì),如糖蜜谷類(lèi)、乳清、甜菜等。玉米作物富含sas)是--類(lèi)能夠將纖維素降解為葡萄糖的多組分酶WSC,故易青貯|而州蘆光性百季的再生草和大系的總稱(chēng),也是- -種 發(fā)酵促進(jìn)劑。青貯飼料中添加量施用了氮中國煤化工量較低,需添加MHCNMHG的纖維素酶制劑除含有纖維素酶外,還含有一定量富含WSC的物庾以改吾友醇雙米。葡萄糖能直接的半纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、淀粉酶及氧化還原為L(cháng)AB提供發(fā)酵底物,一般添加量10 ~ 20 g/kg效.貴州畜牧獸醫2014年第38卷第6期●17.果較好。但因葡萄糖價(jià)格高,不適合在生產(chǎn)中大量38. 69%. .44. 98% )青貯中添加甲酸4.0 mL/kg,結應用,常用制糖工業(yè)的副產(chǎn)品---糖蜜來(lái)代替。 Alli果青貯料的氨態(tài)氮含量降低,并保存較多的可溶性等[18]報道,加糖蜜的青飼料與對照組相比,pH值較碳水化合物,但以DM為27. 36%組效果最好。但低,乳酸和乙酸以及WSC含量高,氨態(tài)氮含量低,青是甲酸有刺激性嗅味和較強腐蝕性,適口性差,影響貯品質(zhì)較好。O'neil 等[19]在苜蓿青貯中加人2%家畜食欲,而甲醛具有一定毒性,二者都不適合用作的蔗糖,2~40d期間pH值和氨態(tài)氮含量均低于對添加劑。照組,青貯料中WSC含量增加。除了蜜糖,谷類(lèi)作2.2無(wú)機酸添加無(wú)機酸( 主要為硫酸和鹽酸)可物也可以作為青貯添加劑。谷類(lèi)作物的添加不僅提以迅速降低pH值,殺滅雜菌,促進(jìn)乳酸發(fā)酵,制成高青貯原料的WSC含量,還可降低青貯過(guò)程中的滲優(yōu)質(zhì)青貯飼料。在100 g青貯料中添加5~7 kg稀出液,從而降低營(yíng)養物質(zhì)的損失[20]。酸,可使青貯料變軟,易于壓實(shí),增加貯量,使青貯物1.4 綠汁發(fā)酵液綠汁發(fā)酵液( PFJ)是近年來(lái)研制迅速停止呼吸作用。無(wú)機酸作為青貯添加劑的使用出的一種新型青貯添加劑,與乳酸菌制劑類(lèi)似，是通可追溯到1885年,但首先作出系統科學(xué)設計的是過(guò)發(fā)酵培養植株上的固有乳酸菌以達到乳酸菌迅速Virtanen在1933提出的A. V. I.程序, Virtanen提出增殖的目的而制得。PFJ與以上各種生物制劑相比使飼草中不良微生物均受到抑制的理想酸度為pH其最大特點(diǎn)是經(jīng)濟和環(huán)保,制作工藝流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)≤3.0,但這種青貯料適口性差,并且家畜的采食量成本低操作時(shí)也不會(huì )像酸制劑那樣對環(huán)境造成污也下降(26!。Kennedy-27 報道,在牧草中加人濃度為染，是目前研究較多的添加劑。在青貯料中添加PFJ45%硫酸可顯著(zhù)降低青貯料的pH值、氨態(tài)氮含量可以迅速降低pH值,提高乳酸含量,抑制梭菌活動(dòng),和緩沖能值,但不同添加量之間沒(méi)有差異。減少低蛋白質(zhì)損失,且其添加效果不受青貯原料、DM2.3其他發(fā)酵抑制劑甲醛也是常用的發(fā)酵抑制含量及青貯條件影響}21。添加綠汁發(fā)酵液可顯著(zhù)地劑,具有抑制所有微生物生長(cháng)繁殖的特性,并且還可提高苜蓿青貯料的營(yíng)養價(jià)值。Ohshima 等[ 2121認為,綠與蛋白質(zhì)形成絡(luò )合物而抑制其降解,起到過(guò)瘤胃蛋白汁發(fā)酵液作用于苜蓿青貯不受收獲季節、生育期以及的作用。Rooke'28報道,加入甲醛沒(méi)有降低青貯氦在貯存溫度的影響,其青貯效果較好。但是, PFJ穩定瘤胃的降解率,認為可能和甲醛的使用量小有關(guān)。由性較弱,不宜長(cháng)期保存,在實(shí)際大規模生產(chǎn)中使用較于甲醛有較好的抑菌性,而甲酸具有迅速降低pH值少,其優(yōu)劣性還有待進(jìn)一步研究。的作用,所以常把甲酸與甲醛混合使用。Haigh 等[29]報道,加入甲醛和甲酸的混臺物,可以顯著(zhù)降低青貯2發(fā)酵抑制劑物的pH值和氨態(tài)氮,顯著(zhù)增加青貯的WSC含量。加入發(fā)酵抑制劑的目的是通過(guò)部分或全部抑制不除了上述幾種抑制劑以外,作為青貯發(fā)酵抑制良微生物的生長(cháng),使青貯料的pH值迅速下降,減少發(fā)劑的還有氯化鈉、氫氧化鈉等。氫氧化鈉除有抑制酵過(guò)程中的營(yíng)養損失,以獲得品質(zhì)優(yōu)良的青貯料。青貯發(fā)酵作用外,還可破壞纖維素和木質(zhì)素的結合,2.1有機酸可在青貯中作為添加劑的有機酸有使纖維素釋放出來(lái),提高纖維素的消化率。多種,最常用的有甲酸、甲醛、丙酸等。甲酸是還原3好氣性腐敗菌抑制劑性強的有機酸,添加甲酸可提高最終WSC和粗蛋白的質(zhì)量分數,改善發(fā)酵品質(zhì);甲醛是很好的青貯發(fā)酵好氣性腐敗菌抑制劑的作用是抑制對青貯有氧抑制劑,按DM質(zhì)量分數的0.6%~4.4%添加甲醛腐敗起重要作用的酵母菌、霉菌等的活動(dòng)。好氣性青貯,氨態(tài)氮和總乳酸量顯著(zhù)下降,有效抑制腐敗菌腐敗菌的活動(dòng)會(huì )使青貯料腐敗變質(zhì),養分降低,為了活動(dòng),而且可以保護蛋白質(zhì)(3]。Phillp 等l241將甲酸獲得品質(zhì)優(yōu)自的青貯料當估田庭吆萄抑制劑,包括(4.5 mL/kg)添加于苜蓿青貯中,和對照組相比,乳山梨酸、己酸中國煤化工發(fā)酵的效果雖HCNMH G酸含量略有下降,可溶性糖有所增加,其它成分并無(wú)然不如甲酸,但在仰每困守生氏刀面有良好的效多大變化。楊富裕(2])在草木樨( DM分別為27. 36%、果。Woolford 等[30]在研究中把丙酸(1.25% DM)加.●18.貴州畜牧獸醫2014年第38卷第6期人玉米青貯中,結果在19天內減少了低DM青貯料[3]杜淑清 ,李志青貯飼料添加劑的種類(lèi)和使用[J].獸的腐敗并阻止了高DM青貯料的腐敗。山梨酸也是藥與飼料添加劑,2002,7(3): 26 ~27. .常用的--種抑制劑,對酵母菌和霉菌的生長(cháng)具有很[4]Tanaka, Mcdondol. Relationship between fermentation強的抑制作用。另外雙乙酸鈉也有防腐保鮮的功quality of silage and presence of phages for silage -making lactobacilli [J] Batl nail grassl res. Inst,能,除此之外,還有很多物質(zhì)可做腐敗菌抑制劑。1995 ,35(S5):31 ~39.4營(yíng)養性添加劑5] Bender G R, Sutton SVW & Marquis RE. Acid toler-ance，proton permeabilities，and membrane ATPase of 0-營(yíng)養性添加劑是指加入青貯料后能夠明顯改善ral streptococci. Infect. Immun. 1986, 53: 331 ~ 338.家畜營(yíng)養需要的物質(zhì),包括含碳水化合物豐富的物6] Bolsen K. Effect of silage additives on the microbial suc質(zhì)、含氮化合物、礦物質(zhì)等。含碳水化合物豐富的物cession and fermentation process of alfalfa and whole plant質(zhì)既可作為營(yíng)養添加劑,同時(shí)也是發(fā)酵促進(jìn)劑。比corm silage[ C]. Recent Advances in Animal Production:如在蛋白含量少的青貯中添加尿素,可增加氮的含Proceeding of the Sixth AAAP Animal ;Science Congress ,量。氨也可作為青貯添加劑使用提高產(chǎn)品的含氮1992. .量。用礦物質(zhì)作為營(yíng)養添加劑,其目的是為了抵消7] Sheperd A C, Kung L. Effects of an enzyme additive on氨增加的緩沖作用而產(chǎn)生額外的發(fā)酵酸川。緩沖composition of com silage ensile at various stases of matu-ritv[J]. Dariy Sci,1996, (79):1 767 ~1 773.度高的豆科牧草在青貯中,可適當添加營(yíng)養型添加8] Ohyama Y, Masaki S, Morichi T. Effect of applying lactic劑,降低緩沖度,增加可溶性糖含量,提高發(fā)酵品質(zhì)。acid bacteria on fermentation characteristics and aerobic5小結及展望deterioration of silage[ J]. Japanese Jouranl of Zootechni-cal Science , 1973 ,44 :404 ~409.5.1青貯乳酸菌因具有產(chǎn)酸及其他物質(zhì)、 促進(jìn)有氧[9] Meeske R, Basson H M. The efet of a lactic acid bacte-穩定性、抑制二次發(fā)酵、產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、抑制有害微al inoculants on maize silage[ J]. Animal Feed Science生物的生長(cháng)繁殖等特點(diǎn)已廣為應用。甲酸、甲醛等Technology, 1998, 70: 239 ~247.添加劑目前也得到一定應用和研究。[10] Kung L J, Rangit N K. The efet of Lactobacillus5.2纖維素酶的使用效果眾說(shuō)不-一,纖維素酶制劑buchneri and other additives on the fermentation and添加效果主要受酶本身的特性、青貯原料的特性及aerobic stability of barely silage [J]. Jouranl of DairyScience, 2001, 84:1 149~1 155.青貯時(shí)的管理等因素影響,其添加效果尚有待于進(jìn)-一步研究。[11] Weissbach J R, Henderson A R, Roberts D J. SilageAditives[ D]. SAC Technical Note T270. Scotish A.5.3綠汁發(fā)酵液是- 一種新型的青貯添加劑,具有取材方便制作簡(jiǎn)單的特點(diǎn),可明顯改善青貯原料的發(fā)酵品[12]王建兵,范石軍,張淑芳,等細菌接種劑和酶制劑在秸稈類(lèi)飼料青貯中的應用[J].飼料博覽,999,(4):質(zhì),但今后的研究重點(diǎn)放在克服酶的活性、保存上。17~ 19.5.4未來(lái)飼草青貯添 加劑應用應全面考慮環(huán)境要[13] 趙長(cháng)友,張國立,趙承宏,等.纖維索復合酶半干貯添素,加強酶的活性研究,注重多學(xué)科綜合分析,用纖加劑新技術(shù)研究[J].遼寧畜牧獸醫，1995, (4):1 ~維索酶與乳酸菌、綠汁發(fā)酵液、蔗糖、甲酸等常規青貯添加劑進(jìn)行復合青貯可能取得進(jìn)步。[14] Kung LJr, Carmean B R, Tung R s. Microbia inocula-參考文獻:tion or cellulase enzyme treatment of barley and vetch si-[1] 王紅梅,孫啟忠,花梅.草甸草原區不同植物群落牧草lage harvested at three maturities[J]. Dairy Science,的青貯效果[J].中國農業(yè)科學(xué)，2013 ,46(12): 2566990,7中國煤化工~2575.[15] KungTMYHC NMH G'etal. Efects of2]劉建新,楊振海,葉均安.青貯飼料的合理調制與質(zhì)量plant cell - wall' - degrading enzyme and lactic acid bac-評定標準[J].飼料工業(yè)，1999, 20(3):4~7.teria on silage fermentation and composition [J]. Dairy.貴州畜牧獸醫2014年.第38卷第6期。 19.Science, 1991 ,74:4 284 ~4 296.[23]王國倉 微生物在青貯飼料中的作用[J].內蒙古畜[16] Jacobs J L, McAllan A B. 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Guizhou Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine , Guiyang Guizhou 550005 , China)Abstract: In this paper, the reerch progress of silage aditives is reviewed in recent years. In order to improve the eficiency of silage fermenta-tion, and the quality of fementatin, aditives are ofen be used in silages. According to the eeet, silage aitives can be divided into four trpes, theyria has been widely used in silage , which can promote aerobic stability , inhibit secondary frmentation, produce antibacterial substances, inhibit harmfulmicrobes. The efect of cellulose enzyme is depended on the characteristics of the enzyme , silage materials and the management factors, which effect needfurther research. Green juice fermented liquid is a new type of aditives, which are convenient, simnle and can ohviouslvy imnmwe the fermentation quali-ty. In the future , aditives should be used flly considering enironmental elements, strengthen the中國煤化工，ig on multidiscipli-nary integrated analysis, which compound silage by use cellulose , lactic acid bacteria, green juice:TYHCNMHGaeidandohercon.ventional additives.Key words: Forage Grass; Additive; Silage; Progress.