微生物青贮接种剂研究进展

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1、微生物青贮接种剂研究进展河南农业大学付彤中国农业科学院饲料研究所刁其玉摘　要　本文综述了微生物青贮接种剂对青贮发酵、青贮质量及动物生产性能的影响，及微生物青贮接种剂使用方法，并展望了微生物青贮接种剂的研究方向。　　关键词　青贮饲料　微生物接种剂　　青贮接种剂是微生物青贮接种剂（SilageMicrobialInoculants）的简称，也叫青贮接种菌（SilageBacteriaInoculants）。人们对青贮接种剂（接种菌）的早期定义是：一种额外提供给乳酸菌以保证快速而良好青贮发酵的添加剂。青贮接种剂中应用最普遍的乳酸菌是植物

2、乳杆菌（Lactobacillusplantarum），接种剂中的乳酸菌通常是从作物或青贮料中筛选出来的，之所以被选择是因为其繁殖迅速，并且是同型发酵。但是随着生产和研究的发展，接种剂不再是单一的同型发酵乳酸菌制剂，一些异型发酵乳酸菌、丙酸菌甚至乙酸菌都成了接种剂的组成成分，它们或单独使用，或联合应用，有时还与某些酶制剂复合在一起。目前美国市场有200多种青贮添加剂，其中主要是接种剂（林春健，2003）。　　1　青贮接种剂的种类　　目前研究和应用的青贮接种剂按使用目的可以分为两类，一类是促进发酵的微生物，主要包括同型发酵乳酸菌；另

3、一类是提高青贮饲料有氧稳定性的微生物，主要包括布氏乳杆菌和丙酸菌，但这些种类又往往会复合在一起，且很多商品制剂种还加入了纤维素酶、半纤维素酶等酶制剂，以增加接种菌的发酵底物，因此，对于商品制剂来说，往往很难分类。　　同型发酵乳酸菌接种剂是一种传统的接种剂，经常使用的是具有同型发酵能力的如植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum）、粪链球菌（Enterococcusfaecium）和片球菌（Pediococcusspp）等，它们可以有效的利用作物的可溶性碳水化合物，增加乳酸的产量、迅速的降低pH值（Weinberg和

4、Muck1996）。当然，很多接种剂含有一种以上的乳酸菌或含有同一类的几种乳酸菌，因为不同的乳酸菌可以在不同的pH条件下生长良好，这样可以使青贮的不同阶段（pH4～6）都有快速的发酵，多种乳酸菌也可使接种剂对于各种作物、水分和温度均有良好的表现。　　Whittenbury1961年首先提出了理想接种标准（Seale，1986年），这一原始标准不断的被完善（McDonald，1991；Seale，1986；Woolford和Sawczyc，1984；Hellings等，1985），可将其主要内容可归纳为：①快速生长并同自然菌株的成功

5、竞争；②糖的同型发酵和乳酸的快速产生；③耐酸性（pH接近4）；④发酵范围较广的糖类；⑤不产生源自蔗糖的不可发酵的右旋糖苷和源自果糖的甘露醇；⑥不降解有机酸；⑦温度在50℃以上时可以增殖或者至少可以生存；⑧低湿度的萎蔫牧草上增殖较好；⑨最好是单产L（+）乳酸异构体的菌株。　　布氏乳杆菌具有提高青贮饲料有氧稳定性能力，如Lactobacillusbuchneri40788，一种异型发酵乳酸菌，它可以产生高剂量的乙酸抑制酵母和霉菌，从而使青贮饲料在暴露于空气中时不易损坏（Driehuis等1999；Weinberg等2002）。布氏乳杆

6、菌是近十年来才被人们认识的，它的应用改变了接种剂原有的定义和标准。此外，还有一些接种剂含有丙酸菌，目的和使用布氏乳杆菌相似，即利用其生产丙酸的能力来提高青贮饲料的有氧稳定性。　　2　青贮接种剂对发酵的影响　　接种剂对青贮的主要影响是增加发酵速率和发酵产物的转换，如果接种的同型发酵乳酸菌支配了发酵，它们的快速增殖会引起pH迅速下降及乳酸与乙酸和乙醇的比例增加，由于乳酸的酸性高于乙酸，pH下降的更快，成功的接种剂会造成低的终pH。这可能归咎于两个原因：接种剂中典型的乳酸菌可以在较低的pH下生长，以便在其被抑制之前持续发酵造成更低的pH

7、值；即使受到糖的限制，由于从乙酸向乳酸的发酵转换仍可以使pH更低。　　蔡义民等（1995）在意大利黑麦草添加乳酸菌有效地抑制了与青贮饲料共存的丝状菌（霉菌）、酵母菌及一般细菌的繁殖，乳酸杆菌制菌效果大于乳酸球菌。此外，添加乳酸菌使pH及氨态氮与全氮比值（NH3-N/TN）降低，乳酸含量提高，改善了青贮饲料发酵品质。还增加了L（+）乳酸的生成比率。傅彤（2005）报道了添加植物乳杆菌和乳酸片球菌，降低了全株玉米青贮的pH值，提高了乳酸、总有机酸生成量及乳乙酸比例，减少了乙酸生成量。Muck和Kung（1997）对从1990～1995

8、年期间发表的使用青贮接种剂的试验结果进行总结时发现：接种菌可以有效降低pH，并使发酵时乳酸含量升高的试验超过60％；接种菌的效果依不同的青贮原料而定，禾本科牧草、紫花苜蓿和三叶草效果最为明显（59％～64％的试验降低了pH）；而玉米青贮和小粒谷类作