不同微生物青貯劑對全株玉米青貯飼料的影響

侯楠楠，謝全喜*，雷春紅，王 梅，楊 梟，鹿曉慧，周 紅，谷 巍

（山東寶來利來生物工程股份有限公司 山東省動物微生態制劑省級重點實驗室，山東 泰安 271000）

青貯飼料是指利用新鮮青綠飼料及其植株上附著的乳酸菌等，在厭氧條件下發酵而成[1]。青貯飼料乳酸菌添加劑被廣泛用于改善青貯飼料品質。在不使用乳酸菌發酵劑的條件下，原料自身微生物起主要作用，往往會導致青貯飼料干物質的損失以及蛋白質的水解等，影響青貯飼料的品質[2]。在實際生產中，由于管理疏忽，青貯飼料滋生大量霉菌，導致青貯飼料發霉、腐敗變質，營養成分大量損失，因此選擇合適的發酵劑進行科學發酵對保證青貯飼料營養品質具有重要意義[3-4]。

近年來，許多研究者采用多種乳酸菌發酵青貯飼料，研究表明，全株玉米中添加植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）發酵，能夠快速降低飼料的pH值；黑麥草中添加布氏乳桿菌（Lactobacillus buchneri）可以提高青貯飼料的有氧穩定性，添加鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus）能夠提高青貯飼料的發酵品質[1-2]。李翠霞等[5-8]的研究表明，植物乳桿菌、糞腸球菌（Enterococcus faecalis）單獨或者是組合處理全株玉米，能夠抑制發酵過程中霉菌的生長，提高全株玉米的有氧穩定性。

全株玉米青貯飼料營養豐富，適口性好，已經成為反芻動物飼喂的主要飼料來源之一。隨著國內畜牧行業的高速發展，如何生產高效、優質、安全的全株玉米青貯飼料，提高全株玉米的利用效率，已成為行業內高度關注的問題。本研究選擇兩種青貯發酵劑（A、B），比較添加不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料營養品質及微生物消長的影響，為全株玉米青貯發酵劑的開發探究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 青貯發酵劑

A、B兩種青貯發酵劑（乳酸菌、酵母菌等，活菌總數≥1.0×109CFU/g）：山東寶來利來生物工程股份有限公司。

1.1.2 材料

全株玉米：選自吉林通化四方山青貯玉米種植基地，在玉米進入乳熟末期、蠟熟初期時收割，收割機切碎至1.5 cm左右長度。

1.1.3 試劑

黃曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）檢測試劑盒、嘔吐毒素檢測試劑盒、玉米赤霉烯酮檢測試劑盒：青島普瑞邦生物工程有限公司。其他試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

KDN-103F自動定氮儀、SZC-C粗脂肪提取儀、SLQ-6粗纖維測定儀：上海纖檢儀器有限公司；HPX-9082MBE電熱恒溫培養箱：上海博迅實業有限公司；SW-CJ-2F（2）超凈工作臺：蘇州安泰空氣技術有限公司；F50酶標儀：帝肯（上海）貿易有限公司。

1.3 方法

1.3.1 全株玉米青貯

試驗分為青貯發酵劑A組、青貯發酵劑B組，取5 g青貯發酵劑A溶解于2 L溫水中，均勻噴灑于1 t待青貯的全株玉米中，裝窖、壓實，鋪蓋塑料布填土封窖。青貯發酵劑B處理相同。分別在發酵第8天、10天、20天、40天取樣，取樣時A、B兩窯選擇相同位置取樣，取樣后及時封窯。

1.3.2 全株玉米青貯飼料的感官評價

參照地方標準DB50/T 669—2016《青貯飼料品質鑒定》的方法從嗅覺、結構、色澤三個方面對全株玉米青貯飼料進行感官評定。

1.3.3 青貯飼料pH值的測定

取10 g樣品于90 mL無菌生理鹽水中，攪拌均勻，直接采用玻璃電極pHS-3C型pH計測定。

1.3.4 全株玉米青貯飼料中有益微生物含量的檢測

乳酸菌：參照GB 4789.35—2010《食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》；酵母菌：參照GB 4789.15—2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》。

1.3.5 全株玉米青貯飼料中營養成分的檢測

水分：參照GB/T 6435—2014《飼料中水分的測定》；粗蛋白含量：參照GB/T 6432—1994《飼料中粗蛋白測定方法》中凱氏定氮法；粗纖維含量：參照GB/T 6434—2006《飼料中粗纖維的含量測定過濾法》；粗灰分含量：參照GB/T 6438—2007《飼料中粗灰分的測定》；粗脂肪含量：參照GB/T 6433—1994《飼料粗脂肪測定方法》；中性洗滌纖維（neutral detergent fiber，NDF）含量：參照GB/T 20806—2006《飼料中中性洗滌纖維（NDF）的測定》；酸性洗滌纖維含量（acid detergent fiber，ADF）：參照NY/T 1459—2007《飼料中酸性洗滌纖維的測定》；所有營養指標均以干物質為基礎計算測定結果。總酸（以乳酸計）含量：參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》。

1.3.6 全株玉米青貯飼料中限制因子的檢測

霉菌：參照GB 4789.15—2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》；揮發性鹽基氮含量：參照GB 5009.44—2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》；黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEN）、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）：采用酶聯免疫法測定，參照GB 17480—2008《飼料中黃曲霉毒素B1的測定酶聯免疫吸附法》。

1.3.7 數據處理與分析

試驗數據用Excel軟件進行初步處理后，采用SPSS 13.0進行統計分析，采用One-way ANOVA進行方差分析，最小顯著差數（least significant difference，LSD）法進行組間多重比較，結果以“平均值±標準差”表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料感官品質的影響

選擇發酵20 d的全株玉米青貯飼料進行感官評價，結果見表1。

表1 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料感官品質的影響Table 1 Effect of different silage starters on sensory quality of whole crop corn silage

由表1可知，兩種青貯發酵劑處理的全株玉米青貯飼料的氣味、質地差異均不大，均有酒香味，松軟不粘手；僅在顏色、酸味上稍有差異，等級均為優良級，可用于飼喂各種家畜。

2.2 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料pH值及有益微生物的影響

全株玉米青貯飼料pH值及有益微生物的測定結果見表2。

表2 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料pH值、乳酸菌及酵母菌的影響Table 2 Effect of different silage starters on pH,lactic acid bacteria and yeast of whole crop corn silage

由表2可知，兩種青貯發酵劑處理的全株玉米青貯飼料的pH值均符合團體標準T/CAAA 005—2018《青貯飼料全株玉米》中一級全株玉米青貯標準（pH≤4.2）。兩組pH值差異不顯著（P＞0.05），且隨著發酵時間的延長，pH值均呈現先下降后上升的趨勢。分析原因可能是發酵內環境中乳酸菌活菌數下降，酵母菌等雜菌開始恢復生長利用了內環境中的乳酸，導致pH值升高，表明這個階段青貯飼料開始有不同程度腐敗變質現象產生[5-8]。

兩種青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料的乳酸菌和酵母菌的影響表現較一致，前期乳酸菌生長迅速，酵母菌生長較緩慢，隨著發酵時間的延長乳酸菌活菌數下降，酵母菌活菌數呈先升高后降低的趨勢。分析原因可能是，發酵前期，乳酸菌作為優勢菌與酵母菌競爭營養物質，且乳酸菌發酵代謝產物可能抑制酵母菌，導致酵母菌前期增長緩慢[7]；發酵后期，營養物質不足，乳酸菌、酵母菌活菌數均降低。在發酵8 d時，B組乳酸菌活菌數顯著高于A組（P＜0.05），而酵母菌活菌數顯著低于A組（P＜0.05）；發酵劑與發酵時間相互作用，發現發酵劑B對乳酸菌活菌數的影響更大，發酵劑A對酵母菌的影響更大。

2.3 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料營養成分的影響

有研究表明，乳酸菌的添加能夠加速青貯飼料內環境的酸化，進而抑制有害微生物的活性，降低干物質的損失[9-12]。雷趙民等[13-17]也有類似研究，苜蓿青貯添加植物乳桿菌發酵劑，能夠縮短pH的下降過程，降低蛋白質的降解，減少氨基酸態氮的產生。不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料營養成分的影響見表3～表5。

由表3可知，當發酵8 d、40 d時，兩種發酵劑處理的全株玉米青貯飼料的水分含量差異不顯著（P＞0.05），而發酵10 d、20 d時，差異顯著（P＜0.05）；除發酵40 d外，粗蛋白含量差異不顯著（P＞0.05）；粗脂肪含量差異不顯著（P＞0.05）。隨著發酵時間的延長，兩種發酵劑對水分、粗蛋白、粗脂肪含量的影響也不大。

由表4可知，除發酵40 d外，兩組總酸含量差異顯著（P＜0.05），且在發酵前期（8 d、10 d），A組總酸含量高于B組，后期呈相反趨勢。這與前期發酵劑B處理的高乳酸菌含量相悖，可能與發酵劑乳酸菌的類型有關。除發酵20 d外，兩組粗灰分含量差異不顯著（P＞0.05），且粗灰分的含量均較低，這可能與玉米的收割時間有關，韓建成等[18-21]研究發現，不同收割期對玉米全株青貯粗灰分含量的影響較明顯，蠟熟期收獲的玉米青貯較乳熟期玉米青貯粗灰分含量高，這可能與玉米生長過程中營養物質的轉化和沉積有關。

由表5可知，兩種發酵劑處理的全株玉米青貯飼料中性洗滌纖維（NDF）含量、酸性洗滌纖維（ADF）含量基本達到一級全株玉米青貯標準（NDF≤48%、ADF≤27%）。除發酵10 d外，兩組粗纖維含量差異不顯著（P＞0.05），且在發酵前期（8 d、10 d），A組高于B組。除發酵40 d外，兩組中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量差異顯著（P＜0.05），且在發酵前期（8 d、10 d），A組高于B組。分析原因可能是發酵劑B處理，乳酸菌生長迅速，能夠快速起到降解纖維素的作用；反之發酵劑A處理，乳酸菌生長相對緩慢，對纖維素的降解作用也相對緩慢[22]。

表3 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料水分、粗蛋白及粗脂肪含量的影響Table 3 Effect of different silage starters on moisture,crude protein and crude fat contents of whole crop corn silage

表4 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料總酸及粗灰分含量的影響Table 4 Effect of different silage starters on total acid and crude ash contents of whole crop corn silage

表5 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料纖維含量的影響Table 5 Effect of different silage starters on fibre content of whole crop corn silage

2.4 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料限制因子的影響

不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料限制因子的影響見表6和表7。

表6 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料揮發性鹽基氮及霉菌含量的影響Table 6 Effect of different silage starters on volatile base nitrogen and mold contents of whole crop corn silage

由表6可知，兩種發酵劑處理的全株玉米青貯飼料揮發性鹽基氮含量均符合一級全株玉米青貯標準≤10%，兩組揮發性鹽基氮含量差異顯著（P＜0.05），且發酵前期（8 d、10 d），A組高于B組。兩組霉菌含量均符合GB 13078—2017《飼料衛生標準》（霉菌＜4×104CFU/g）要求，隨著發酵時間的延長，霉菌的生長受到抑制。

表7 不同青貯發酵劑對全株玉米青貯飼料黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮及嘔吐毒素含量的影響Table 7 Effect of different silage starters on aflatoxin B1,zearalenone and vomitoxin contents of whole crop corn silage

由表7可知，兩種發酵劑處理的全株玉米青貯中常見的3種毒素（黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素）含量均符合GB 13078—2017《飼料衛生標準》要求（黃曲霉毒素B1≤20 μg/kg，玉米赤霉烯酮≤500 μg/kg，嘔吐毒素≤5 000 μg/kg）。

3 結論

兩種青貯發酵劑處理后，全株玉米青貯飼料均有酒香味；發酵前期（8 d、10 d）乳酸菌生長迅速，酵母菌生長相對緩慢。兩種發酵劑對全株玉米青貯飼料的pH值、水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和粗纖維含量的影響差異不大，但對總酸、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量影響差異較大，青貯發酵劑B適合短期發酵使用，而青貯發酵劑A適合長期發酵保藏使用。兩種青貯發酵劑處理的全株玉米青貯飼料中的限制因子（揮發性鹽基氮、霉菌、黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素）均符合相關標準要求。