■李亞子 王曉琴 姚 瀾 田亞紅
(1.河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院,河北唐山 063000;2.河北聯(lián)合大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,河北唐山 063000)
青貯飼料是將水分含量大約為65%~75%的青綠飼料切碎后,利用乳酸菌在密閉條件下進(jìn)行發(fā)酵,或在外來添加劑(包括微生物和化學(xué)添加劑)的作用下促進(jìn)微生物發(fā)酵,使pH值下降而保存的飼料。
青貯飼料在密閉環(huán)境下首先是植物細(xì)胞呼吸和需氧腐敗菌繁殖,隨著氧氣被耗盡,青貯進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵階段。厭氧發(fā)酵過程中,秸稈中的糖類轉(zhuǎn)化為乳酸,使其變?yōu)樗嵝原h(huán)境,抑制各種有害微生物的繁殖而使新鮮飼料得以保存,并提高青貯飼料的營養(yǎng)成分。這種飼料不但保留了青綠飼料質(zhì)地柔軟、香酸適口、含水量大、營養(yǎng)豐富等原有特點,而且青貯飼料來源廣,制作方法簡單,不受環(huán)境條件的限制,所以被廣泛應(yīng)用。但在青貯飼料的制作過程中,微生物的發(fā)酵、植物細(xì)胞壁的降解等過程是影響青貯飼料質(zhì)量的關(guān)鍵,所以在青貯飼料的加工制作過程中加入添加劑,可以有效的提高青貯的營養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)青貯飼料的發(fā)酵,使青貯品質(zhì)得以改善,并提高飼料的適口性。
為了提高青貯飼料的適口性,促進(jìn)乳酸菌的發(fā)酵,抑制有害霉菌、細(xì)菌的生長繁殖,青貯飼料發(fā)酵過程中經(jīng)常添加不同種類的青貯添加劑。青貯飼料添加劑具有抑制雜菌生長、促進(jìn)發(fā)酵、增加營養(yǎng)成分等作用。目前使用的青貯添加劑根據(jù)其作用效果可分為三類:①發(fā)酵促進(jìn)劑,主要是促進(jìn)乳酸菌的發(fā)酵,達(dá)到保鮮貯藏的目的。②發(fā)酵抑制劑,主要是抑制青貯發(fā)酵過程中有害微生物的活動,防止原料霉變和腐爛,減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失。③營養(yǎng)性添加劑,可提高青貯原料營養(yǎng)價值,改善青貯飼料的適口性。
目前,青貯飼料添加劑對青貯飼料品質(zhì)影響的研究相當(dāng)廣泛,主要包括以下幾個方面。
最常用的青貯飼料發(fā)酵促進(jìn)劑有乳酸菌、可溶性碳水化合物和纖維素酶制劑。乳酸菌制劑可提高青貯初期乳酸菌基數(shù),加快乳酸菌繁殖,產(chǎn)生大量乳酸,使青貯飼料的pH值迅速降低,有效抑制有害微生物的活動,并減少干物質(zhì)損失。乳酸菌分為同型發(fā)酵乳酸菌和異型發(fā)酵乳酸菌。同型發(fā)酵乳酸菌包括糞鏈球菌、片球菌和植物乳桿菌等,可有效降低pH值,增加乙酸的含量,迅速降低乙醇和氨態(tài)氮的產(chǎn)率;異型發(fā)酵乳酸菌主要是布氏乳桿菌,在發(fā)酵時能將乳酸分解成丙二醇和乙酸。異型發(fā)酵比同型發(fā)酵更能夠提高青貯飼料的品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性。Taylor等研究表明,在青貯發(fā)酵時添加布氏乳桿菌可以使高水分玉米青貯的有氧穩(wěn)定性得以提高??扇苄蕴妓衔锸侨樗峋l(fā)酵分解的底物,可以促進(jìn)發(fā)酵。對于青貯原料中含糖量低于3%,則必須加入可溶性碳水化合物如糖蜜、蔗糖才能保證青貯的成功。纖維素酶制劑可將青貯飼料中淀粉、纖維素等物質(zhì)分解為乳酸菌可利用的糖,從而促進(jìn)乳酸發(fā)酵,提高動物的消化率。
杲壽善研究以常規(guī)青貯和乳酸菌青貯兩種處理對奶牛分別進(jìn)行了飼喂,表明添加乳酸菌制劑的青貯較常規(guī)青貯適口性更好、品質(zhì)更高。劉力等研究了在青貯飼料中添加可溶性碳水化合物,可提高青貯飼料中的含糖量和發(fā)酵品質(zhì)。Kung等研究在青貯飼料中添加纖維素酶,可將植物細(xì)胞壁中的纖維素、木質(zhì)素等不可溶碳水化合物分解為可溶性碳水化合物,并且可以使青貯飼料中酸性洗滌纖維(ADF)與中性洗滌纖維(NDF)含量顯著降低,青貯中的酶制劑最終也轉(zhuǎn)化為青貯飼料中的有效成分。鄭曉靈等研究表明添加纖維素酶會使青貯飼料中粗脂肪、粗灰分、干物質(zhì)、可溶性糖和無氮浸出物的含量提高,降低粗蛋白、粗纖維、鈣、磷和水分含量,限制氨態(tài)氮產(chǎn)生。韓立英等研究表明,在青貯飼料中添加乳酸菌和纖維素酶可以抑制黃曲霉毒素的產(chǎn)生。Sheperd等研究表明,在紫花苜蓿青貯時添加乳酸菌和纖維素酶,可以使pH值顯著下降,由于纖維素酶的降解作用,在發(fā)酵后糖含量仍會繼續(xù)提高。趙政等研究了添加復(fù)合乳酸菌與復(fù)合纖維素酶對稻草秸稈青貯飼料的影響,表明各組青貯飼料中干物質(zhì)(DM)和酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)含量無顯著變化(P>0.05),而其它指標(biāo)均有顯著變化(P<0.05)。粗蛋白(CP)含量隨復(fù)合乳酸菌制劑和酶制劑添加量的增加而增大,其中試驗Ⅲ組比對照組高8.41%;NDF和ADF含量隨乳酸菌制劑和纖維素酶制劑添加量的增加而下降,試驗Ⅲ較對照組低10.92%和0.48%。陳合等研究利用酶、菌共同去降解玉米秸稈,從而增加了玉米秸稈飼料中半纖維素、木質(zhì)素、纖維素的降解率,提高了秸稈的還原糖含量。因此,在青貯飼料的發(fā)酵過程中添加發(fā)酵促進(jìn)劑可有效提高飼料利用率,改善飼料的品質(zhì)。
發(fā)酵抑制劑常用的一般是有機(jī)酸和無機(jī)酸。有機(jī)酸中用于青貯的主要是甲酸、苯甲酸、丙酸、乙酸,無機(jī)酸包括硫酸、鹽酸、磷酸等。通常使用的無機(jī)酸都是強(qiáng)酸,強(qiáng)酸可快速降低青貯飼料的pH值,從而抑制雜菌生長消耗飼料中營養(yǎng)物質(zhì)。有機(jī)酸的酸性比無機(jī)酸的低,由于有機(jī)酸有抗菌能力,可以對發(fā)酵產(chǎn)生積極作用。在處理飼料時加入甲酸,可以使處理組的飼料pH值低于對照組,而且飼料顏色鮮綠,汁多味美,粗蛋白質(zhì)損失率減少到 0.3%~0.5%,胡蘿卜素的損失也很少。另外,甲醛可以抑制雜菌生長,防止飼料腐敗,以及其中的蛋白質(zhì)被雜菌分解,有效保存了飼料的營養(yǎng)成分,甲醛還可以結(jié)合飼料中的蛋白質(zhì),形成難溶性絡(luò)合物,可防止蛋白質(zhì)被瘤胃微生物分解,提高了家畜對蛋白的吸收利用率。
夏傳紅等研究了添加甲酸對西瓜皮青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)、養(yǎng)分和青貯滲出液生化需氧量的影響,結(jié)果表明,添加甲酸可以顯著降低西瓜皮青貯飼料的pH、NDF和ADF的含量(P<0.05),不同甲酸處理間西瓜皮青貯飼料的CP、青貯滲出液生成率及生化需氧量沒有顯著差異;貴龍鮮西瓜皮青貯飼料的CP含量顯著低于冠龍(P<0.05),而NDF和ADF含量則顯著增高(P<0.05)。席興軍等研究在玉米秸稈青貯飼料中添加鹽酸,其干物質(zhì)的回收率、乳酸所占總酸比例降低,細(xì)胞壁物質(zhì)含量顯著升高,減少了玉米青貯飼料的質(zhì)量;并且利用己酸處理飼料,有效抑制青貯飼料中霉菌的生長,并使其能明顯提高青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)。郭旭升等研究在青貯過程中添加丙酸及其鹽類,從而提升了青貯飼料有氧穩(wěn)定性;而乳酸菌中異質(zhì)發(fā)酵型乳酸菌的效果比同質(zhì)發(fā)酵型乳酸菌更顯著。以上研究表明添加發(fā)酵抑制劑能夠提高青貯飼料可溶性碳水化合物含量和真蛋白含量,以及有氧穩(wěn)定性,降低中、酸性洗滌纖維的含量。
營養(yǎng)性添加劑常用于補(bǔ)充青貯飼料中的營養(yǎng)成分,常用的營養(yǎng)添加劑有非蛋白氮和礦物質(zhì)鹽類。非蛋白氮包括磷酸脲、尿素和氨水等,在微生物的作用下,這類物質(zhì)可以在動物的瘤胃中形成菌體蛋白,從而提高青貯飼料中的蛋白質(zhì)含量。礦物質(zhì)類添加劑主要是指一些鹽類,如硫酸鹽、氯化鈉等。在發(fā)酵過程中添加礦物質(zhì)可以改善飼料的適口性,增加滲透壓,促進(jìn)乳酸發(fā)酵,提高青貯的成功率。
麥合木提·依馬木尼亞孜研究在尿素和微生物青貯添加劑對飼料營養(yǎng)成分的影響中發(fā)現(xiàn),添加微生物青貯添加劑和尿素的飼料樣品,粗蛋白的含量均有所提高。呂文龍等研究表明硝酸鹽對發(fā)酵中青貯飼料的調(diào)控作用明顯,硝酸鹽在發(fā)酵過程中可以被還原為硝酸鹽、氨等含氮化合物,可以抑制梭菌的生長,促進(jìn)乳酸菌在早期生成丁酸,和異性乳酸菌的發(fā)酵。梁瑜等研究玉米秸稈青貯飼料中酸性物質(zhì)含量的影響時,發(fā)現(xiàn)添加MixⅡ組和Max200組顯著高于添加麩皮組、碳酸鈣組、尿素組中的有機(jī)酸含量。焉石研究了碳水化合物對玉米青貯飼料的品質(zhì)影響表明,添加碳水化合物,可顯著降低飼料的pH,增加飼料的酸度,降低氨態(tài)氮含量,促進(jìn)乳酸發(fā)酵。郭盼等研究了麩皮調(diào)節(jié)水分的苜蓿青貯品質(zhì)和發(fā)酵進(jìn)程,表明添加不同比例的糖蜜(0%、5%、10%)明顯促進(jìn)了青貯發(fā)酵,提高了飼料的發(fā)酵品質(zhì)。因此,在飼料青貯過程中,添加營養(yǎng)性添加劑,不僅可以降低青貯飼料的pH值以及氨態(tài)氮和總氮的比值,還可以增加飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的含量,促進(jìn)發(fā)酵的順利進(jìn)行。
隨著世界人口的不斷增加,致使飼料用糧的比例逐年降低,迫使人們不斷去尋找可以提高飼料利用率和改善品質(zhì)的方法。添加劑具有抑制雜菌生長,改善飼料品質(zhì),促進(jìn)牲畜消化吸收等特點。在飼料青貯過程中,加入一些生物添加劑,因具有無污染、易操作和無腐蝕等優(yōu)點而備受關(guān)注。國內(nèi)專家研究表明,在接種物內(nèi)加入少量酶制劑,可以降解植物細(xì)胞壁,促進(jìn)發(fā)酵,使青貯飼料內(nèi)含營養(yǎng)物質(zhì)充分釋放。我國科研人員在該領(lǐng)域也取得了重大研究進(jìn)展。因此,在青貯飼料過程中加入添加劑具有廣闊的應(yīng)用前景,但關(guān)于如何利用混合添加劑,尤其是有關(guān)綠色無污染添加劑的研發(fā),將是以后研究的方向,同時還應(yīng)全面考慮影響發(fā)酵品質(zhì)的因素,以解決我國飼料短缺問題,促進(jìn)畜牧產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
(參考文獻(xiàn)27篇,刊略,需者可函索)