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微生物青貯添加劑的研究進(jìn)展

2023-09-11251
青貯用生物性添加劑以其無(wú)污染、易操作、無(wú)腐蝕等諸多優(yōu)于化學(xué)添加劑的優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。近年來(lái),國內外專(zhuān)家對生物性發(fā)酵促進(jìn)型青貯飼料添加劑的研究與探索越來(lái)越深入。據報道,瑞典、挪威、美國、加拿大等國家都對青貯玉米細菌發(fā)酵劑進(jìn)行了廣泛的研究,并普遍認為生物制劑的效果取決于青貯原料內糖和干物質(zhì)的含量、細菌的種類(lèi)、細菌活性、細菌發(fā)酵劑的劑量和方法、處理的均衡性、貯藏庫的類(lèi)型及其青貯工藝等。很多專(zhuān)家的研究還表明,為提高接種物的效果,在接種物內加入少量酶制劑,同時(shí)與少量糖和淀粉協(xié)作使用,能促進(jìn)發(fā)酵,分解植物細胞壁,充分釋放內含養分物質(zhì),收到良好的青貯效果。我國科研人員在生物性青貯添加劑的研究方面也取得了重大進(jìn)展。

一、微生物青貯添加劑的概念

微生物青貯添加劑,亦稱(chēng)青貯接種菌、生物青貯劑、青貯飼料發(fā)酵劑、乳酸菌接種劑,是特地用于飼料青貯的一類(lèi)微生物活菌添加劑。它由一種或幾種乳酸菌、酶和一些養分成分組成,旨在調整青貯飼料內微生物區系,調控青貯飼料發(fā)酵過(guò)程,促進(jìn)乳酸菌大量繁殖更快地產(chǎn)生乳酸,促進(jìn)多糖與粗纖維的轉化,從而有效地提高青貯飼料的質(zhì)量。青貯飼料添加劑是提高青貯飼料品質(zhì)的重要措施之一,近幾十年來(lái),人們對于添加劑在青貯技術(shù)中的應用進(jìn)行了大量的研究,并取得了重要進(jìn)展,成為目前青貯技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。使用添加劑的主要目的是快速降低青貯料的PH值,促進(jìn)乳酸菌的發(fā)酵作用,抑制不利于青貯發(fā)酵的微生物菌群,削減養分物質(zhì)的損失,提高青貯飼料的質(zhì)量和生產(chǎn)性能。

二、青貯添加劑的種類(lèi)與特性

青貯飼料添加劑按起作用的物質(zhì)可分為生物添加劑和化學(xué)添加劑,按性質(zhì)可分為酶、酸、非蛋白氮、細菌接種劑等;按添加劑對發(fā)酵的作用效果可分為發(fā)酵促進(jìn)劑、發(fā)酵抑制劑、好氧性變質(zhì)抑制劑、養分劑、汲取劑等。發(fā)酵促進(jìn)劑是近 30年來(lái)研究的熱點(diǎn),它主要包括乳酸菌、酶制劑和糖類(lèi),其中的乳酸菌更是研究中的熱點(diǎn)。
乳酸菌屬于真細菌綱真細菌目中的乳酸細菌科。乳酸菌按其外形差異,可分為桿菌、球菌和不規則形的專(zhuān)性厭氧菌。依其發(fā)酵糖產(chǎn)酸的能力分為兩類(lèi),一類(lèi)是促進(jìn)發(fā)酵的微生物同型發(fā)酵乳酸菌,如植酸物乳桿菌、糞鏈球菌、片球菌等;另一類(lèi)是提高青貯飼料有氧穩定性的微生物異型發(fā)酵乳酸菌,主要有布氏乳桿菌和丙酸菌等。這些接種菌可單獨或聯(lián)合使用,或者同酶制劑復合使用。

同型發(fā)酵乳酸菌發(fā)酵葡萄糖只產(chǎn)生乳酸,發(fā)酵1分子葡萄糖產(chǎn)生2分子的乳酸,而異型發(fā)酵乳酸菌發(fā)酵葡萄糖能產(chǎn)生多種發(fā)酵產(chǎn)物,如乳酸、乙酸、乙醇、二氧化碳等,發(fā)酵1分子葡萄糖僅能產(chǎn)生1分子乳酸。后者轉化乳酸的效率遠遠不及前者,自己能達到前者的17%一50%,而且后者極易產(chǎn)生家畜不易代謝的 D-型乳酸。從理論上看,同型發(fā)酵乳酸菌在生產(chǎn)乳酸和青貯飼料方面比異型發(fā)酵乳酸菌更有效。

三、微生物青貯添加劑的篩選條件

微生物青貯添加劑在制備青貯飼料的過(guò)程中必需數量多、活力強,才能發(fā)揮其生物功效。因而如何篩選出活力強、附生能力強的乳酸菌,是制備出優(yōu)良添加劑的關(guān)鍵。Wootford (1984) 等人提出了作為抱負青貯接種菌必需滿(mǎn)意的條件包括以下幾點(diǎn)第一,生長(cháng)旺盛,能夠戰勝作物本身所附著(zhù)的各種菌群;第二,為同型發(fā)酵乳酸菌,能在盡量短的時(shí)間內產(chǎn)生大量乳酸 第三,耐酸,能快速降低 pI 值;第四,可廣泛利用各種可溶性糖,如葡萄糖、果糖、蔗糖、果聚糖,尤其是戊糖,第五,不使蔗糖產(chǎn)生葡聚糖;第六,不使果糖產(chǎn)生甘露醇;第七,不降解有機酸;第八,可適應較大的溫度范圍及多種生長(cháng)條件;第九,無(wú)水解蛋白質(zhì)的能力,必需能被制成粉末或顆粒的形式,而且能穩定保存。

四、影響微生物青貯添加劑效果的主要因素

影響微生物青貯添加劑效果的主要因素包括以下幾點(diǎn):

1.青貯原料的種類(lèi)。可用作青貯原料的種類(lèi)許多,如禾谷類(lèi)作物、禾本科牧草、豆科牧草等。但不同的青貯原料,添加微生物青貯的效果亦不同。通常禾谷類(lèi)作物的效果優(yōu)手禾本科牧草,禾本科牧草的效果優(yōu)于豆科牧草。

2. ???青貯原料的糖含量。在細菌制劑的作用下,乳酸形成的多少首先打算于青貯原料的糖含量。通常細菌制劑適于在稍風(fēng)干、糖的含量高的原料中添加。
3. ??細菌的種類(lèi)和活性。細菌種類(lèi)及生物活性不同,效果也不一樣。

4. ??添加劑劑量和使用方法。一般生物制劑的使用劑量取決于原料千物質(zhì)含量,千物質(zhì)含量低,劑量則大,反之則小。細菌制劑一般有液態(tài)和固態(tài)兩種,酶制劑一般多為固態(tài),使用方法一般為按比例將制劑稀釋成液體,直接噴在收割的牧草上,或者在青貯裝料時(shí),每隔20 厘米厚噴一次,噴酒要勻稱(chēng)。

5. ??青貯原料的均衡性。使用生物制劑處理時(shí),原料的均衡性是添加效果好壞的首要條件。制劑的效果取決于青貯原料的粉碎程度、壓實(shí)程度、裝填速度、密封性等。使用乳酸接種物,不能補償因違反青貯技術(shù)所致的損失。


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