乳酸菌與纖維素分解菌混合菌劑對(duì)玉米青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響

■美合熱阿依·木臺(tái)力甫 烏斯?jié)M·依米提

(1.喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院，新疆喀什 844000；2.新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830046）

（參考文獻(xiàn)27篇，刊略，需者可函索）

作物青貯時(shí)接種乳酸菌可以迅速增加農(nóng)作物表面的乳酸菌數(shù)目，使乳酸發(fā)酵占主導(dǎo)地位，從而達(dá)到降低pH值，抑制有害微生物的活動(dòng)，保存和提高飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的目的。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于微生物接種劑在秸稈青貯技術(shù)中的應(yīng)用非常重視，進(jìn)行了大量研究。在諸多青貯添加劑中乳酸菌添加劑顯示出了其獨(dú)特的效果，并且在實(shí)踐中已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。然而由于玉米秸稈的細(xì)胞壁成分含量較高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不能顯著提高，限制了該類飼料的飼用范圍，因此研究出能分解細(xì)胞壁纖維素且成本低的添加劑對(duì)于飼料及畜牧業(yè)是很有必要的。

為解決秸稈類飼料中粗纖維含量過高的問題，現(xiàn)有報(bào)道說在乳酸菌基礎(chǔ)上再添加纖維素酶可很好地利用飼料中的纖維素成分。目前，纖維素酶制劑已廣泛應(yīng)用于青貯飼料添加劑，而加入酶制劑則是期望這些酶能夠降低粗飼料中的纖維素、半纖維素、淀粉等乳酸菌不能利用的成分，使它們降解為單糖，從而達(dá)到促進(jìn)乳酸發(fā)酵，提高飼料利用率及動(dòng)物生產(chǎn)性能的目的。但纖維素酶制備復(fù)雜，投資成本也相對(duì)較高而且在青貯飼料中添加量有限。而在國(guó)外研究報(bào)道加入纖維素分解菌可很好地促進(jìn)發(fā)酵品質(zhì)并可提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

纖維素分解菌可在青貯中自行繁殖，促進(jìn)乳酸菌發(fā)酵，可以解決成本高，添加量有限的問題，因此纖維素分解菌作為添加劑是降低投資成本的有效方法。但是對(duì)于乳酸菌與纖維素分解菌作為混合添加劑應(yīng)用于改善青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的研究在國(guó)內(nèi)目前是個(gè)新領(lǐng)域，在國(guó)外的研究也是很少。而且本實(shí)驗(yàn)中所用的纖維素分解菌和乳酸菌都是本實(shí)驗(yàn)組新疆本地植物和動(dòng)物瘤胃中分離得到，若用到新疆青貯飼料中，有明顯的適應(yīng)優(yōu)勢(shì)。

本實(shí)驗(yàn)的目的在于將本科研組人員嚴(yán)萍從玉米秸稈中分離得到的高效乳酸菌和買爾哈巴等從羊和牛瘤胃中分離得到纖維素分解菌混合添加到青貯飼料中，調(diào)查其混合菌對(duì)青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響，為乳酸菌和纖維素分解菌對(duì)玉米青貯飼料中的研究和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

以2012年10月份收割于新疆吐魯番地區(qū)的飼料玉米為實(shí)驗(yàn)材料。采用添加劑分別為植物乳桿菌A4(Lactobacillus plantarum)、腸膜狀明串株葡聚糖亞種A7(Leuconostoc dextran subspecies)，以上乳酸菌株是從飼料玉米中分離得到。啫麥芽寡養(yǎng)單胞菌Y6,NF（Stenotrophomonas maltophilia）從羊和牛瘤胃中分離得到。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將切短的飼料玉米在室溫下自然風(fēng)干24 h，按照乳酸菌和纖維素分解菌（A4+A7∶NF+Y6）添加量分別以青貯飼料重的1%、2%、3%比例進(jìn)行如下處理，見表1。

表1 混合菌添加比例

對(duì)照組(CK)是無添加，實(shí)驗(yàn)組為添加植物乳桿菌(LP)1.0×109cfu/g FM，添加腸膜狀明串株葡聚糖亞種(LD)1.0×109cfu/g FM，纖維素分解菌（啫麥芽寡養(yǎng)單孢菌）1.0×109cfu/g FM。在微生物添加比例的基礎(chǔ)上再加入1%的尿素和鹽。每個(gè)處理組作3個(gè)重復(fù)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 青貯飼料的制備

將飼用玉米切短至20～30 mm，然后分別經(jīng)過不同添加劑處理后混勻并裝于廣口塑料瓶中，每瓶500 g(裝填量要保證瓶中基本無空氣)。密封，置于室溫貯藏60 d后開封。

1.3.2 備測(cè)樣品的制備

青貯60 d后，將密封罐開封，準(zhǔn)確稱取青貯樣品50 g，加入蒸餾水450 ml，攪拌均勻后放入組織搗碎機(jī)中攪碎3 min，用4層紗布和定性濾紙過濾，得到的青貯浸出液用pH計(jì)直接測(cè)定pH值；另取一部分濾液于5 000 r/min條件下離心15 min，取上清液，于-20℃冷凍保存，用于測(cè)定有機(jī)酸。

1.3.3 飼料營(yíng)養(yǎng)成分分析

青貯飼料的感官指標(biāo)的評(píng)定依據(jù)農(nóng)業(yè)部頒布的《青貯飼料質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行；干物質(zhì)(DM)含量的測(cè)定采用真空干燥箱105℃恒溫干燥，至恒重；粗蛋白的測(cè)定采用國(guó)標(biāo)微量凱氏定氮法測(cè)定；中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)采用范氏法測(cè)定；粗灰分(Ash)含量采用灼燒法測(cè)定；有機(jī)酸采用高效液相色譜法測(cè)定（此檢驗(yàn)在中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所完成）。

1.3.4 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS19.0軟件包進(jìn)行單因素方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料中營(yíng)養(yǎng)成分分析（見表2）

玉米秸稈原料未發(fā)酵前干物質(zhì)、粗蛋白及纖維素含量等營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 飼料玉米原料營(yíng)養(yǎng)成分（%）

2.2 混合添加劑不同處理對(duì)玉米秸稈青貯飼料的感官指標(biāo)影響（見表3）

表3可見，除了對(duì)照組以外的實(shí)驗(yàn)組中各組青貯料在色澤，氣味和質(zhì)地上差異不大，均呈黃色，亮黃色，淡酸香味或甘酸香味、質(zhì)地松軟不黏手，無霉變。感官評(píng)定均屬于優(yōu)質(zhì)青貯料。這說明乳酸菌與纖維素分解菌混合添加劑對(duì)青貯飼料感官指標(biāo)有明顯的改善作用。2.3 混合菌不同處理對(duì)青貯飼料的pH值和有機(jī)酸含量的影響

表3 青貯飼料各實(shí)驗(yàn)組感官評(píng)定

不同處理組對(duì)青貯飼料有機(jī)酸和pH值的影響結(jié)果如表4所示，其中對(duì)照組pH值最高，其與實(shí)驗(yàn)組差異顯著（P＜0.05）。在各實(shí)驗(yàn)組中1∶2實(shí)驗(yàn)組的pH值最低，可達(dá)到3.59，其余實(shí)驗(yàn)組之間pH值差異不顯著（P＞0.05）。實(shí)驗(yàn)組乳酸、乙酸含量均高于對(duì)照組，乳酸含量比對(duì)照組平均提高了62.3%。實(shí)驗(yàn)組1∶2、2∶3乳酸，乙酸含量均顯著高于對(duì)照組和其余實(shí)驗(yàn)組（P＜0.05）。丁酸含量在極少部分實(shí)驗(yàn)組中被檢測(cè)到，而其余實(shí)驗(yàn)組中沒有被檢測(cè)出。2.4 混合菌不同處理對(duì)青貯飼料營(yíng)養(yǎng)成分的影響(見表5)

由表5可見，干物質(zhì)（DM）含量在實(shí)驗(yàn)組中比起對(duì)照組有下降的趨勢(shì)，多數(shù)實(shí)驗(yàn)組差異顯著（P＜0.05）。但是實(shí)驗(yàn)組干物質(zhì)（DM）含量還是在22%～30%之間,屬于優(yōu)等飼料特質(zhì)。粗蛋白（CP）含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），最高可達(dá)到15.86%。酸性洗滌纖維（ADF）含量在實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組內(nèi)差異不明顯（P＞0.05）,而干物質(zhì)（DM）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性木質(zhì)素（ADL）、纖維素、半纖維素等都有下降趨勢(shì)，且與對(duì)照組相比差異顯著（P＜0.05）。在實(shí)驗(yàn)組中處理2∶1、2∶2、2∶3結(jié)果最好。這說明青貯飼料在乳酸菌添加的基礎(chǔ)上，再以一定比例添加纖維素分解菌可有效降低飼料中纖維素成分，提高粗蛋白等營(yíng)養(yǎng)成分含量。

表4 青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)

表5 青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)成分

3 討論

3.1 在本混合添加研究中,各個(gè)處理組除了對(duì)照組以外，青貯料在色澤、氣味和質(zhì)地上差異不大，感官評(píng)定均屬于優(yōu)質(zhì)青貯料。飼料青貯后比起對(duì)照組乳酸、乙酸含量顯著提高（P＜0.05），乳酸含量在實(shí)驗(yàn)組中平均提高了62.3%，實(shí)驗(yàn)組1∶2、2∶3乳酸、乙酸含量均顯著高于對(duì)照組和其余實(shí)驗(yàn)組（P＜0.05）。這跟嚴(yán)萍等（2011）、張永輝等(2012)發(fā)表一致，添加本實(shí)驗(yàn)室分離得到的這兩類乳酸菌（植物乳桿菌、腸膜狀明串株葡聚糖亞種）可以很好地提高青貯飼料乳酸、乙酸含量，從而降低pH值，提高發(fā)酵品質(zhì)并證明添加本實(shí)驗(yàn)所用的纖維素分解菌與飼用乳酸菌同時(shí)添加時(shí)不會(huì)影響飼料品質(zhì)。

3.2 添加乳酸菌可提高乳酸、乙酸含量，但同時(shí)也相應(yīng)的增加中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和木質(zhì)素含量，這會(huì)降低飼料品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。乳酸菌、纖維素分解菌按一定比例混合添加到青貯飼料中，可顯著提高粗蛋白含量（P＜0.05），明顯降低中性洗滌纖維、酸性木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等乳酸菌不能利用成分（P＜0.05），比起對(duì)照組和原料成分差異明顯，并且干物質(zhì)和粗纖維含量比單獨(dú)加入乳酸菌實(shí)驗(yàn)有明顯的降低趨勢(shì)。說明在乳酸菌基礎(chǔ)上添加纖維素分解菌可有效降解飼料中纖維成分將其變成單糖，提高青貯飼料營(yíng)養(yǎng)含量。

4 結(jié)論

在青貯飼料中添加乳酸菌（植物乳桿菌，腸膜狀明串株葡聚糖亞種）和纖維素分解菌(啫麥芽寡養(yǎng)單胞菌)增加乳酸、乙酸含量，粗蛋白含量明顯降低飼料pH值，粗纖維和干物質(zhì)含量，提高青貯飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和發(fā)酵品質(zhì)，而且兩類微生物青貯過程中可共存，此微生物混合劑可應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。