王 力
(甘肅省慶陽市動物疫病預防控制中心,甘肅 慶陽 745000)
青貯是青飼料長久貯藏的重要方式,可以提高飼料的營養品質和適口性,增強反芻動物的消化功能,因此在飼草畜牧業發展中起著舉足輕重的作用。乳酸菌是飼草青貯系統中最重要的微生物,其數量和質量決定著青貯的成功率。然而,附著在青貯原料表面的乳酸菌數量甚少,而且不一定都有利于青飼料的發酵[1]。乳酸菌添加劑可以增加青飼料發酵過程的乳酸菌種數量,抑制有害微生物如腐敗菌、梭菌等的繁衍[2-5],加快發酵速度,同時還可以改善青貯飼料的品質。乳酸菌添加劑的應用對優質青貯飼料的調制提供了必要的保障。本文闡述了乳酸菌添加劑在青貯飼料中的應用及其對青貯發酵的影響,同時對乳酸菌添加劑的發展前景進行了展望,以期改善我國飼料短缺的嚴峻形勢,促進畜牧產業的可持續發展。
乳酸菌在青貯中的生長和繁殖對青貯的成敗有著極大的影響。飼草表面附著的乳酸菌數量不足105 cfu/g,而且生存能力不強,從而導致青貯飼料無法長期貯藏。因此,在青貯過程中使用乳酸菌添加劑可以保證發酵的順利進行,從而獲取良好的青貯效果。由于發酵形式的不同,青貯飼料中的乳酸菌可以分為兩種類型:同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌,二者均可通過糖酵解作用將葡萄糖生成乳酸,而區別在于異型發酵乳酸菌還有醋酸、乙醇和二氧化碳等產物。相對于異型發酵乳酸菌而言,同型發酵乳酸菌可以有效利用營養物質,產生更多的乳酸,因此許多研究學者認為在篩選青貯發酵菌劑時應該選擇同型發酵乳酸菌制劑。此外,也有研究表明同型乳酸菌添加劑降低了青貯飼料的有氧穩定性,而且造成霉菌、酵母菌等腐敗菌的滋生,造成青貯飼料的有氧腐敗,這對反芻動物的健康飼養帶來了很大的威脅。
在青貯過程中,乳酸菌添加劑可以抑制乙酸、丁酸等微生物的生長,從而有利于乳酸菌迅速占據菌群的優勢地位,改善青貯飼料的品質和適口性。乳酸菌青貯添加劑在促進畜牧業飼料資源開發利用中具有突出的發展優勢,是目前國內外研究的熱點。由于發酵類型的不同,同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌對青貯飼料品質的影響也存在一定的差異。乳酸菌是同型發酵乳酸菌在青貯發酵過程中的唯一產物,能量損失率低,而且還可明顯降低銨態氮和乙醇的含量。同型發酵乳酸菌不僅可以產生大量的乳酸,而且能夠快速降低青貯發酵過程中的pH值,提高了營養物質的利用效率,有利于青貯原料的發酵,因此在青貯飼料應用方面的研究較多。許慶方等研究認為,同型發酵乳酸菌添加劑降低了苜蓿青貯的pH值,同時增加了乳酸菌的含量,而且硝態氮、丁酸和乙酸的含量有所減少。在禾本科牧草和谷物中,同型發酵乳酸菌添加劑具有良好的青貯效果,主要是由于青貯過程中產生的酵母菌數量較少,故而增加了其有氧穩定型。然而,異型發酵乳酸菌在發酵過程中產生的乙酸能夠增加青貯飼料的有氧穩定性,避免出現二次發酵。相比同型發酵乳酸菌,異型發酵乳酸菌在青貯過程中會消耗較多的營養物質,但是其可以通過增加青貯后期的有氧穩定性和反芻動物的生產性能彌補這部分消耗的物質。
乳酸菌添加劑在不同青貯原料發酵過程中表現出不同的青貯效果,其中在紫花苜蓿和禾本科牧草中效果更佳。興麗等研究發現,乳酸菌添加劑能改善玉米青貯飼料的發酵品質,同時氨態氮與總氮的比值也有所下降。王建兵等指出,復合乳酸菌添加劑對玉米秸稈青貯過程中乙酸、丁酸含量和pH值沒有明顯的影響作用。同樣對老芒青貯的研究發現,相比較直接青貯而言,乳酸菌和纖維素酶混合處理以及乳酸菌添加劑處理的青貯飼料并沒有表現出良好的發酵品質。在大麥青貯過程中,添加乳酸菌可以促進乳酸菌的產生,同時降低了氨態氮的含量。
相比較青貯飼料的安全儲藏而言,動物生產性能的增加對于促進現代畜牧業的快速發展和滿足人民日益增長的肉類需求發揮著關鍵性的作用。乳酸菌可以軟化青貯飼料中的纖維物質,提高了青貯飼料的適口性,最終增強了反芻動物的消化功能。研究表明,乳酸菌可以抑制發酵過程中有害微生物的生長發育,減少了青貯飼料中毒素的含量,從而為瘤胃創造了良好的環境。McAllister等研究發現,乳酸菌添加劑可以增加整株大麥的降解率和營養吸收率,從而有利于肉牛體重的增加。此外,陶蓮等研究了青貯添加劑對玉米秸稈青貯發酵品質和瘤胃降解率的影響,其中乳酸菌制劑增加了玉米秸稈的干物質含量和粗蛋白的瘤胃降解率。在尾菜青貯過程中,植物乳酸菌制劑僅提高了部分尾菜的體外消化率,這可能與瘤胃微生物量的增加有關,從而導致動物生產性能的增強。
乳酸菌添加劑不僅對青貯發酵品質和有氧穩定性具有一定的影響,而且還能增加動物的生產性能。因此,隨著畜牧業規模化的迅速發展,乳酸菌添加劑對青貯飼料質量的改善,乃至畜牧業的健康發展具有重要的經濟價值。然而,由于國產乳酸菌的活菌數量少、保存時間短,進口乳酸菌制劑價格相對昂貴等,因此青貯乳酸菌制劑的研發和篩選是目前青貯飼料研究的主攻目標。隨著“人畜爭糧”問題的日益突出,糧食危機已成為世界性的巨大挑戰。相比較畜牧業中的禽類和單胃動物,反芻動物的養殖可以有效利用大量的青貯飼料,具有很大的發展潛力。深入研究乳酸菌制劑在青貯發酵過程中發揮的作用,同時還應該全面考慮發酵品質和抗菌機理的影響,以期改善我國飼料短缺的嚴峻形勢,促進畜牧產業的可持續發展。