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微生物青贮添加剂的研究进展


🕓 2023-09-11 💛 210
青贮用生物性添加剂以其无污染、易操作、无腐蚀等诸多优于化学添加剂的优点而备受关注。近年来,国内外专家对生物性发酵促进型青贮饲料添加剂的研究与探索越来越深入。据报道,瑞典、挪威、美国、加拿大等国家都对青贮玉米细菌发酵剂进行了广泛的研究,并普遍认为生物制剂的效果取决于青贮原料内糖和干物质的含量、细菌的种类、细菌活性、细菌发酵剂的剂量和方法、处理的均衡性、贮藏库的类型及其青贮工艺等。很多专家的研究还表明,为提高接种物的效果,在接种物内加入少量酶制剂,同时与少量糖和淀粉协作使用,能促进发酵,分解植物细胞壁,充分释放内含养分物质,收到良好的青贮效果。我国科研人员在生物性青贮添加剂的研究方面也取得了重大进展。

一、微生物青贮添加剂的概念

微生物青贮添加剂,亦称青贮接种菌、生物青贮剂、青贮饲料发酵剂、乳酸菌接种剂,是特地用于饲料青贮的一类微生物活菌添加剂。它由一种或几种乳酸菌、酶和一些养分成分组成,旨在调整青贮饲料内微生物区系,调控青贮饲料发酵过程,促进乳酸菌大量繁殖更快地产生乳酸,促进多糖与粗纤维的转化,从而有效地提高青贮饲料的质量。青贮饲料添加剂是提高青贮饲料品质的重要措施之一,近几十年来,人们对于添加剂在青贮技术中的应用进行了大量的研究,并取得了重要进展,成为目前青贮技术发展的重点。使用添加剂的主要目的是快速降低青贮料的PH值,促进乳酸菌的发酵作用,抑制不利于青贮发酵的微生物菌群,削减养分物质的损失,提高青贮饲料的质量和生产性能。

二、青贮添加剂的种类与特性

青贮饲料添加剂按起作用的物质可分为生物添加剂和化学添加剂,按性质可分为酶、酸、非蛋白氮、细菌接种剂等;按添加剂对发酵的作用效果可分为发酵促进剂、发酵抑制剂、好氧性变质抑制剂、养分剂、汲取剂等。发酵促进剂是近 30年来研究的热点,它主要包括乳酸菌、酶制剂和糖类,其中的乳酸菌更是研究中的热点。
乳酸菌属于真细菌纲真细菌目中的乳酸细菌科。乳酸菌按其外形差异,可分为杆菌、球菌和不规则形的专性厌氧菌。依其发酵糖产酸的能力分为两类,一类是促进发酵的微生物同型发酵乳酸菌,如植酸物乳杆菌、粪链球菌、片球菌等;另一类是提高青贮饲料有氧稳定性的微生物异型发酵乳酸菌,主要有布氏乳杆菌和丙酸菌等。这些接种菌可单独或联合使用,或者同酶制剂复合使用。

同型发酵乳酸菌发酵葡萄糖只产生乳酸,发酵1分子葡萄糖产生2分子的乳酸,而异型发酵乳酸菌发酵葡萄糖能产生多种发酵产物,如乳酸、乙酸、乙醇、二氧化碳等,发酵1分子葡萄糖仅能产生1分子乳酸。后者转化乳酸的效率远远不及前者,自己能达到前者的17%一50%,而且后者极易产生家畜不易代谢的 D-型乳酸。从理论上看,同型发酵乳酸菌在生产乳酸和青贮饲料方面比异型发酵乳酸菌更有效。

三、微生物青贮添加剂的筛选条件

微生物青贮添加剂在制备青贮饲料的过程中必需数量多、活力强,才能发挥其生物功效。因而如何筛选出活力强、附生能力强的乳酸菌,是制备出优良添加剂的关键。Wootford (1984) 等人提出了作为抱负青贮接种菌必需满意的条件包括以下几点第一,生长旺盛,能够战胜作物本身所附着的各种菌群;第二,为同型发酵乳酸菌,能在尽量短的时间内产生大量乳酸 第三,耐酸,能快速降低 pI 值;第四,可广泛利用各种可溶性糖,如葡萄糖、果糖、蔗糖、果聚糖,尤其是戊糖,第五,不使蔗糖产生葡聚糖;第六,不使果糖产生甘露醇;第七,不降解有机酸;第八,可适应较大的温度范围及多种生长条件;第九,无水解蛋白质的能力,必需能被制成粉末或颗粒的形式,而且能稳定保存。

四、影响微生物青贮添加剂效果的主要因素

影响微生物青贮添加剂效果的主要因素包括以下几点:

1.青贮原料的种类。可用作青贮原料的种类许多,如禾谷类作物、禾本科牧草、豆科牧草等。但不同的青贮原料,添加微生物青贮的效果亦不同。通常禾谷类作物的效果优手禾本科牧草,禾本科牧草的效果优于豆科牧草。

2. 青贮原料的糖含量。在细菌制剂的作用下,乳酸形成的多少首先打算于青贮原料的糖含量。通常细菌制剂适于在稍风干、糖的含量高的原料中添加。
3. 细菌的种类和活性。细菌种类及生物活性不同,效果也不一样。

4. 添加剂剂量和使用方法。一般生物制剂的使用剂量取決于原料千物质含量,千物质含量低,剂量则大,反之则小。细菌制剂一般有液态和固态两种,酶制剂一般多为固态,使用方法一般为按比例將制剂稀释成液体,直接喷在收割的牧草上,或者在青贮装料时,每隔20 厘米厚喷一次,喷酒要匀称。

5. 青贮原料的均衡性。使用生物制剂处理时,原料的均衡性是添加效果好坏的首要条件。制剂的效果取决于青贮原料的粉碎程度、压实程度、装填速度、密封性等。使用乳酸接种物,不能补偿因违反青贮技术所致的损失。