青貯體系中的乳酸菌及其添加劑研究綜述

席春艷

摘要：對青貯中常見的乳酸菌種類和青貯飼料體系中乳酸菌的來源和體系，以及國內外青貯乳酸菌添加劑相關研究的進展進行了綜述分析。

關鍵詞：青貯；乳酸菌；添加劑；綜述

中圖分類號：TQ920.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2017）07-0077-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.07.020

Abstract：The article synthetically elaborated generation state， the status of resource utilization and problems of vegetable wastes in Gansu province， puts forward to strengthening propaganda and education， strengthening supervision and management， intensifying technology development and extension of vegetable waste treatment， establishing and perfecting the effective invest mechanism， building and perfecting the technical service system for the development of countermeasures.

Key words：Vegetable waste；Resource utilization；Current situation；Suggestion；Gansu province

青貯飼料，是指在飼料作物進入完熟期之前就收割下來，在隔絕空氣的條件下，經發酵儲藏后制作的飼料[1 ]。青貯飼料既能保持飼料的新鮮度，又能提高其中所含的營養物質含量，增加適口性，因此在現代畜牧業的發展中有著非常重要的作用。目前世界上常用的青貯技術包括青貯窖、青貯塔和袋裝青貯三種[2 ]。青貯的成功率和品質好壞與青貯技術、青貯原料、青貯時的溫度和濕度、隔絕空氣的程度等等都有直接的關系，其中起著最重要作用的是青貯體系中乳酸菌的種類和數量，這是直接影響青貯質量的因素[3 ]。青貯飼料是現代畜牧業中應用最廣泛的飼料，其質量和成功率受體系中乳酸菌種類和數量的限制。為了提高青貯成功率，近些年，在青貯中廣泛使用乳酸菌添加劑。這里著重介紹一些青貯中常見的乳酸菌種類和國內外青貯乳酸菌添加劑的研究情況。

1 乳酸菌及其在青貯體系中的發酵特性

乳酸菌泛指一類在厭氧或者兼性厭氧環境中產生乳酸的細菌。按照形態可以分成桿菌、球菌2種。桿菌的菌體形態為桿狀或者短桿狀，如植物乳桿菌、雙歧桿菌等；球菌的菌體形態為球狀或者卵球形，常見的如乳酸乳球菌、魏斯氏菌等[4 ]。

按照發酵方式可以將乳酸菌分為同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌2種。同型發酵乳酸菌在發酵1分子葡萄糖的過程中產生2分子乳酸，而異型發酵乳酸菌只產生1分子乳酸，還會產生其他產物如乙酸、乙醇或二氧化碳。存在于青貯飼料發酵體系中的同型乳酸菌種類較多，常見的有植物乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸乳桿菌、乳酸片球菌、糞腸球菌、屎腸球菌等；異性發酵乳酸菌有布氏乳桿菌、發酵乳桿菌、明串珠菌和魏斯氏球菌等[5 - 8 ]。

同型發酵乳酸菌是人們在制作青貯飼料中較早利用的菌種添加劑之一。同型發酵乳酸菌對物質的利用率較高，能發酵產生更多乳酸，因此早期的研究利用均以同型發酵乳酸菌為主[5 ]。隨著研究的深入，發現同型乳酸菌許多特點：同型乳酸菌雖然乳酸產量高，發酵中產生的乙酸和氨態氮很少，產物中含有大量可溶性糖類，大大提高了青貯飼料的品質，但由于不產生乙酸等具有抑制其他真菌生長的物質，因此在接觸空氣后會引發二次發酵，使青貯的有氧穩定性降低，容易腐敗。二次發酵的青貯飼料干物質會大量損失，滋生的真菌還會產生各種毒素，大大降低了青貯飼料的飼喂價值，威脅反芻動物健康，這是需要解決的問題[9 - 10 ]。

異型發酵乳酸菌在發酵過程中主要產生D-型乳酸，不容易被動物體吸收；產生的副產物乙酸或者乙醇利用率也很低，因此早期人們認為異性發酵乳酸菌在青貯飼料制作中沒有太大的利用價值[6 ]。但經近些年的研究人們發現，添加異性發酵乳酸菌能夠提高青貯的有氧穩定性，有效降低二次發酵的幾率。近幾年，研究者將同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌按照一定比例混合后作為青貯添加劑，可以大大提高青貯的有氧穩定 性[11 - 13 ]。初步研究認為，異型發酵產生的乙酸具有抑制真菌生長的功能，因此可以提高有氧穩定性，防止青貯腐敗變質。

2 青貯飼料體系中乳酸菌的來源和體系

早期人們制作青貯飼料并不使用添加劑，青貯飼料的發酵依靠的是植物本身附著的乳酸菌[14 ]。不同地域和不同種類的作物表面附著的乳酸菌有一些差異，但都以植物乳桿菌等兼性厭氧的乳酸菌為主，有些在特殊的地理條件生長的作物可能附著當地特有的乳酸菌種類[15 - 16 ]。但是不論在什么地域，植物表面附著的乳酸菌都是非常有限的，所以早期青貯的成功率較低，青貯質量也很容易受到影響。

現在的青貯飼料中大多都使用添加劑，所以體系中除了植物外表附著的微生物外，主要是添加劑中的乳酸菌[17 - 18 ]。研究認為，一個優秀的可以當做添加劑使用的菌株至少要具備幾個條件：產酸性能好，能迅速降低體系中的pH，最好為同型發酵乳酸菌；生長迅速，能迅速占據優勢菌株的地位；對碳水化合物的利用率較高；不降解有機酸，不產生動物難以利用的副產物；可以制作成易貯存的形態，并且保持穩定性；適應性強，可以接受較大溫度范圍并長勢良好。經過生產檢驗，添加單一菌株不能夠達到理想的效果，因此后來的乳酸菌添加劑開始使用混合菌株制作[19 - 22 ]。

3 乳酸菌添加劑

國外對乳酸菌添加劑的研究起步比較早。通過對青貯體系內微生物多樣性的分析發現，在早期青貯發酵過程中，乳酸球菌占據優勢菌株的地位，但在整個發酵過程中乳酸桿菌起著很重要的作用[23 ]；就抑制雜菌生長效果而言，乳酸桿菌的作用比乳酸球菌明顯；添加同型發酵乳酸菌后，體系的pH顯著降低，L-型乳酸產量增加，提高了青貯的品質[24 ]。但是研究發現，只添加同型發酵乳酸菌會降低青貯的有氧穩定性，青貯容易腐敗變質，因此近年的乳酸菌添加劑多采用同型和異型按照比例制作混合菌株添加劑[25 - 26 ]。

國內對青貯飼料添加劑研究起步較晚，但近些年進展迅速，也取得了許多突破。通過對不同作物進行青貯研究發現，乳酸菌添加劑并不能改善每一種青貯的品質[27 - 28 ]，比如老芒麥直接制作青貯品質就很好，添加菌劑青貯品質并沒有明顯改善。玉米青貯是目前我國比較普遍的青貯飼料，研究發現不同菌劑對青貯品質的影響也不相同，復合青貯劑的作用要明顯大于添加單一菌劑，青貯品質得到了明顯的改善[29 - 30 ]。也有一些對玉米青貯的研究表明，青貯菌劑對青貯品質并無太大改善。

雖然國內外對青貯添加劑都進行了很多研究，青貯體系中含有的乳酸菌的種類也非常多，但是通過研究，條件篩選，目前最常用作添加劑的乳酸菌也只有三四種，如植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌等[30 - 31 ]。

4 展望

畜牧業作為現金發展迅速的一大產業，離不開青貯飼料產業的支撐，青貯產業的發展離不開青貯菌劑的研究。青貯的品質很容易受到外在因素的影響，添加劑的作用也會受到外在環境的影響，因此，對青貯添加劑進行深入研究，了解添加劑的特性，篩選優秀穩定的菌株制作添加劑是目前青貯添加劑研究中的重點和熱點。

青貯飼料作為畜牧業生產的重要支柱產業，有著古老的歷史背景，廣闊的研究空間，重要的經濟價值。研究青貯添加劑對于改善青貯質量，提高秸稈利用率，豐富飼草料種類等方面有著極為重要的意義。

參考文獻：

[1] 周德寶. 青貯飼料研究、發展及現狀[J]. 氨基酸和生物資源，2004，26（2）：32-34.

[2] 孫啟忠，玉 柱，徐春城，等.青貯飼料調制利用與氣象[M]. 北京：氣象出版社，2010：6-8.

[3] 劉建新，楊振海，葉均安. 青貯飼料的合理調制與質量評定標準[J]. 飼料工業，1999，20（3）：4-7.

[4] 凌代文，東秀珠. 乳酸細菌分類鑒定及實驗方法[M]. 北京：中國輕工業出版社，1999.

[5] 張 紅. 乳酸菌的發酵性質和生物學功能[J]. 生物學通報，1999，12（4）：44-49.

[6] 張日俊. 現代飼料生物技術與應用[M]. 北京：化學工業出版社，2009.

[7] 王國倉，李增輝，范秀蘭. 微生物在青貯飼料中的作用[J]. 內蒙古畜牧科學， 2003（3）：55-56.

[8] 孫 璀，王育群，許留興，等. 飼草青貯添加劑研究進展[J]. 貴州畜牧獸醫，2014，38（6）：15-19.

[9] 席興軍，韓魯佳. 添加乳酸菌和纖維素酶對玉米秸稈青貯飼料品質的影響[J]. 中國農業大學學報，2003，8（2）：21-24.

[10] 楊俊峰，沈向華，金曙光. 乳酸菌在飼料青貯中的應用及研究進展[J]. 浙江畜牧獸醫，2011（5）：9-11.

[11] 李大鵬. 玉米秸稈青貯飼料添加劑的研究[J]. 糧食與飼料工業，2005（5）：29-30.

[12] 張金玉，霍光明，張李陽. 微生物發酵飼料發展現狀及展望[D]. 南京： 南京曉莊學院學報，2009，5（3）：68-70.

[13] KUNG L J，RANGJIT N K. The effect of Lactobacillus buchneri and other additives on the fermentation and aerobic stability of barely silage[J]. Jouranl of Dairy Science，2001，84：1149-1155.

[14] MEESKE R，BASSON H M. The effect of a lactic acid bacterial inoculants on maize silage[J]. Animal Feed Science Technology，1998，70：239-247.

[15] WEISSBACH J R，HENDERSON A R，Roberts D J.Silage Additives[D]. Edinburgh：Scottish Agricultural College，1991.

[16] TANAKA，MCDONDOL. Relationship between fermentation quality of silage and presence of phages for silagemaking lactobacilli[J]. Batl nail. grassl res. Inst.，1995，35（5）：31-39.

[17] 杜淑清，李 志. 青貯飼料添加劑的種類和使用[J]. 獸藥與飼料添加劑，2002，7（3）：26-27.

[18] 王建兵，范石軍，張淑芳，等. 細菌接種劑和酶制劑在秸稈類飼料青貯中的應用[J]. 飼料博覽，1999，（4）：17-19.

[19] KUNG L JR，CARMEAN B R，TUNG R S. Microbia inoculation or cellulase enzyme treatment of barley and vetch silage harvested at three maturities[J]. Dairy Science，1990，73：1304-1311.

[20] KUNG L J，TUNG S，MACIOROWSKI K G，et al. Effects of plant cell-wall- degrading enzyme and lactic acid bacteria on silage fermentation and composition[J]. Dairy Science，1991，74：4284-4296.

[21] 楊富裕. 不同青貯添加劑對草木樨青貯品質的影響[D]. 北京：中國農業大學，2001.

[22] 侯俊財，劉 飛，楊麗杰，等. 添加乳酸菌對全株玉米青貯飼料品質的影響[J]. 飼料與添加劑，2006（2）：50-52.

[23] 胡東興，潘康成. 微生態制劑及其作用機理[J]. 中國飼料，2001（3）：14-16.

[24] 徐姍楠，邱宏端. 微生物發酵生產蛋白飼料的研究進展[J]. 福州大學學報：自然科學版，2002，30（增刊）：709-713.

[25] 陸文清，胡起源. 微生物發酵飼料的生產與應用[J]. 飼料與畜牧，2008（7）：5-9.

[26] 黃慶生，王加啟. 微生物飼料添加劑安全性問題的探討[J]. 中國農業科技導報，2002，3（5）：62-65.

[27] 劉 飛，楊麗杰，侯俊財，等. 青貯飼料中優良乳酸菌的分離鑒定[J]. 飼料工業，2005，26（24）：12-14.

[28] 賈朋輝，郭洪新，李國軍，等. 微生態發酵飼料菌群變化及其應用[J]. 飼料博覽：技術版，2009（3）：24-27.

[29] 王娜娜，高嬋娟，許海艷，等. 玉米秸稈青貯添加劑的研究與應用[J]. 糧食與飼料工業，2011（1）：43-46.

[30] MCNAMEE B F，KILPATRICK D J，STEEN R'W J. et a1. The prediction of grass silage intake by beef cattle receiving barley-based supplementsl[J]. Livestock Production Science，2001，28（3）：57-63.

[31] TAYLOR C C，RANJINT N J，MILLS J A，et al. The sffect of treating whole-plant barley with lactobacilus buch neri40788 on silge fermentation， aerobic stability，and nutritive value for dairy cows[J]. Journal of Dairy Science，2002，85：1793-1794.

（本文責編：陳 珩）