菌種對玉米秸稈發酵飼料中成分及酶活性的影響

彭 蕊朱冰清 王 媛

（1衡水學院生命科學系 河北 衡水 053000；2衡水志豪畜牧科技股份有限公司 河北 衡水 053000）

我國每年玉米秸稈產量達2億t，約43%用作畜牧飼料，絕大多數則被燃燒或丟棄，造成巨大的環境污染和浪費[1]。秸稈飼料化不僅改善環境，而且能緩解人畜爭糧局面。秸稈飼料化主要利用物理、化學和生物手段進行微酵法處理，具有簡單環保、保存時長、適口性和免疫性能得到提高等特點，是真正的綠色飼料[2]。

本文探究了不同滅菌方式下，不同微生物對玉米秸稈固態發酵飼料中成分的影響，以期為玉米秸稈飼料化技術提供理論依據和參考。

1 材料與方法

1.1 材料。原料：隨機選取秋季衡水地區田地中玉米秸稈；菌種：酵母菌、黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢桿菌；儀器：臺式連續粉碎機、高壓蒸汽滅菌鍋、石墨消解爐、凱氏定氮儀。

1.2 方法。玉米秸稈洗凈、烘干、粉碎后過40目篩，與豆粕、尿素按17∶2∶1拌料制成干混料，分滅菌(121℃滅菌30 min)與自然發酵兩組處理。干料與無菌水1∶2混合制發酵原料。活化菌種、培養并制菌懸液，最終得5.1×109CFU/ml、1.25×109個/ml酵母菌、枯草芽孢桿菌懸液，孢子數為1.31×109CFU/ml、1.22×109CFU/ml的黑曲霉、米曲霉懸液。

1.3 試驗設計。①加單菌(酵母菌、米曲霉、黑曲霉或枯草芽孢桿菌)，5 ml，3個重復。②加4種菌，各1.25 ml，3個重復。③空白對照，3個重復。培養箱35℃培養。0 d、5 d、10 d、15 d時用凱氏定氮法檢測粗蛋白含量，酸性洗滌劑法測粗纖維含量，DNS法測還原糖含量，計算纖維素酶活力。

2 結果與分析

2.1 粗蛋白含量。發酵前粗蛋白含量為10.04%，發酵后含量如表1、表2所示。由表1和表2可知：發酵后粗蛋白含量增加。菌種對飼料有顯著影響，其中混菌＞黑曲霉＞米曲霉＞枯草芽孢桿菌＞酵母菌。無論是否滅菌，混菌最優。自然發酵第5 d、10 d、15 d分別增長134.66%、167.13%、183.27%，滅菌下增長210.86%、281.67%、296.91%，滅菌效果更好。

2.2 粗纖維含量。發酵前粗纖維素含量為66.28%，發酵后含量如表3、表4所示。由表3和表4可知：發酵后粗纖維含量降低。菌種降低程度為混菌＞黑曲霉＞米曲霉＞枯草芽孢桿菌＞酵母菌。混菌優于單個菌種。滅菌條件發酵效果較不滅菌好。

表1 自然條件下產物中粗蛋白含量及增率 (單位：%)

表2 滅菌條件下產物中粗蛋白含量及增率 (單位：%)

表3 自然條件下產物中粗纖維含量 (單位：%)

表4 滅菌條件下產物中粗纖維含量 (單位：%)

2.3 纖維素酶活力。發酵前纖維素酶活力為7 U/g，發酵后如表5、表6所示。結果顯示：菌種發酵可提高飼料中酶活性，菌種影響由高到低為混菌、黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢桿菌、酵母菌。混菌對發酵最有利，滅菌優于自然發酵。

表5 自然條件下產物中纖維素酶活力 (單位：%)

表6 滅菌條件下產物中纖維素酶活力 (單位：%)

3 討論

玉米秸稈蛋白含量低，作飼料還需添加豆粕等蛋白飼料，粗纖維含量高，反芻動物雖能借瘤胃利用，但消化率低。經發酵的玉米秸稈，粗纖維含量顯著降低，蛋白質顯著增加，能大大提高動物利用率。同時，飼料中氨基酸、維生素等成分更加豐富，可提高牲畜免疫力[3]。

結果表明，多菌混合接種更有利于優質飼料形成。究其原因，可能與微生物分別含有不同酶系有關。多種酶相互作用使秸稈中纖維素、半纖維素等成分充分酶解。滅菌后發酵優于自然發酵，這可能是由于無雜菌污染，接種的微生物迅速形成了優勢菌[4]。隨時間延長發現發酵15 d時效果較好，這應該與菌種迅速增加、酶系作用逐漸增強有關。生產實踐中溫度等條件往往不穩定，發酵最佳時間需進一步探究。

[1]韓明鵬，高永革，王成章，等.玉米秸稈發酵飼料的研究進展 [J].江蘇農業科學，2010(2)：242～245.

[2]李智明.復合菌種發酵秸稈生產蛋白飼料 [D].成都：成都理工大學，2006.

[3]劉金海.黑曲霉菌在生物發酵飼料上的應用及其產品對動物抗病力的影響 [D].長春吉林大學，2012.

[4]周芳.馬鈴薯渣發酵蛋白飼料的研究 [D].烏魯木齊：新疆大學，2015.