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玉米秸稈青貯發酵劑的開發利用

2019-09-05 17:21:36 點擊：

摘要：玉米青貯發酵劑是由活體微生物制成的生物活性制劑，它能使秸稈軟化，體積膨脹，木質纖維素轉化成糖類，提高機體對飼料的消化吸收效率和自身抗病能力，還可以促進動物消化道內微生態平衡的建立。本文對發酵劑的菌種類別、作用機理及應用現狀等進行闡述。

關鍵詞：青貯發酵劑；作用原理；利用現狀

玉米秸稈青貯發酵劑是由多種微生物組成，應用中各類微生物能迅速反應，產生抗氧化物質，清除氧化物質，消除腐敗和惡臭，預防和抑制病原菌，形成適于有益菌生長的良好環境；同時，它還產生大量易為動物吸收的有益物質，如氨基酸、有機酸、多醣類、各種維生素、各種生化酶、促生長因子、抗氧化物質、抗生素和抗病毒物質等，提高動物的免疫功能，促進健康生長。

１　作用原理

秸稈發酵劑的作用原理是通過有效微生物的生長繁殖使分泌酸大量增加，使秸稈中的木聚糖鏈和木質素聚合物酯鏈被酶解，促使秸稈軟化，體積膨脹，木質纖維素轉化成糖類。連續重復發酵又使糖類二次轉化成乳酸和揮發性脂肪酸，使ｐＨ值降低到４．５～５．０，抑制了腐敗菌和其他有害菌類的繁殖，達到秸稈保鮮的目的。其中所含淀粉、蛋白質和纖維素等有機物降解為單糖、雙糖、氨基酸及微量元素等，促使飼料變軟、變香而更加適口。最終使那些不易被動物吸收利用的粗纖維轉化成能被動物吸收的營養物質，提高了動物對粗纖維的消化、吸收和利用率。

２　青貯發酵劑的種類

青貯飼料發酵劑亦稱微生物接種劑、生物青貯劑、乳酸接種劑，是專用于飼料青貯的微生物添加劑。青貯飼料添加劑按性質分為細菌接種劑、酶、酸、非蛋白氮等。按添加劑對發酵的作用效果可分為：發酵促進劑，包括乳酸菌、纖維素酶、糖蜜、葡萄糖等；發酵抑制劑，包括鹽酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、山梨酸等；營養劑，包括尿素、氨、礦物質等。

其中的發酵促進劑主要包括細菌接種劑、酶制劑和可溶性碳水化合物，與物理、化學處理方法相比具有無毒、無腐蝕、操作簡單等優點，是近３０年來青貯技術的研究熱點。主要作用是調節青貯料內微生物區系，調控青貯發酵過程，促進乳酸菌大量繁殖，更快地產生乳酸，促進多糖與粗纖維的轉化，提高青貯料質量。青貯飼料添加劑的主要作用是能夠增加青貯飼料的營養物質含量，促進乳酸菌的發酵作用，抑制有害微生物的生長，減少青貯飼料氧和水分的含量，防止腐爛。目前青貯飼料中添加促進發酵的微生物，主要有同型發酵乳酸菌、布氏乳桿菌和丙酸菌，同型發酵乳酸菌接種劑是一種傳統的接種劑，它們可以有效的利用作物的可溶性碳水化合物，增加乳酸的產量、迅速的降低ｐＨ值。但這些微生物在作為青貯添加劑的時候往往不是單一的，常常混合在一起，有的制劑中還添加了纖維素酶、半纖維素酶等酶制劑，以有效地增加接種菌的發酵底物。

３　常用的菌種及生長條件

飼料用的細菌包括枯草芽孢桿菌，乳酸桿菌，醋酸桿地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌，其適宜生長溫度適宜為３０～３７℃，ｐＨ　７．０～７．２。假絲酵母和紅酵母，適宜的生長溫度是２４～３２℃，常用的霉菌包括黑曲霉、米曲霉、白地霉和木霉，其適宜的生長溫度是２５～３０℃，酵母或細菌等單細胞菌類能夠產生單細胞蛋白，多細胞的絲狀真菌類能夠產生菌體蛋白。根據微生物的種類可分為厭氧發酵和好氧發酵，厭氧發酵不需要供給空氣，如利用乳酸桿菌進行的丙酮，丁醇發酵等；好氧發酵需要通入一定量的空氣，如利用黑曲霉進的檸檬酸發酵，利用棒狀桿菌進行的谷氨酸發酵、利用黃單胞菌進行的多糖發酵等。根據培養基的同可分為固體發酵和液體發酵，根據設備可分為敞口發酵，密閉發酵，淺盤發酵和深層發酵等。

４　發酵的優越性

４．１　發酵脫毒

微生物代謝產物可降低飼料毒素含量，甘露聚糖有效地降解黃曲霉。曲霉屬，串珠霉屬等５個菌株有效地降低發酵棉籽粕中游離棉酚的含量。

４．２　改變蛋白質的品質

微生物可以分解品質較差的植物性或動物性蛋白質，合成品質較好的微生物蛋白質，例如活性肽，寡肽等，微生物能把１５％以上的糖、半纖維、粗纖維，３％及以上的粗脂肪轉化為３０％以上的粗蛋白，賴氨酸和蛋氨酸，有利于畜禽的消化吸收。

４．３　產生促生長因子

不同菌種發酵飼料所產生促生長因子劑量的不同，促生長因子有有機酸，Ｂ族維生素和未知生長因子等。

４．４　降低粗纖維

一般發酵水平可使發酵飼料的粗纖維含量降低１２％～１６％，增加適口性和消化率。Ｃａｒｌｓｏｎ報道，發酵后飼料中的植酸磷或無機磷酸鹽被降解或析出，變成了易被動物吸收的游離磷。

５　微生物發酵飼料在生產中的應用

５．１　幼齡反芻動物飼喂含有發酵劑飼料可以促進其瘤胃發育，開食料中主要含有乳酸桿菌，乳酸桿菌可改變幼齡反芻動物的瘤胃功能。對犢牛而言，能提早斷奶，提高瘤胃微生物活力，增強抗病能力。犢牛腸道內微生物菌群平衡容易受到破壞，飼喂含有乳酸菌類飼料可以使腸道正常菌群得以盡快恢復，減少犢牛下痢的發生。

５．２　提高產奶量及乳品質量，大量的研究表明，奶牛飼喂經發酵劑發酵的飼料，產奶量和乳品質量都有明顯地提高。對育肥牛，可加快育肥速度，提高產肉率。