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(tài)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(fā)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(fā)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(chǎn)中，由于管理疏忽，青貯飼料滋生大量霉菌，導致青貯飼料發(fā)霉、腐敗變質，營養(yǎng)成分大量損失，因此選擇合適的發(fā)酵劑進行科學發(fā)酵對保證青貯飼料營養(yǎng)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(fā)酵青貯飼料，研究表明，全株玉米中添加植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）發(fā)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(wěn)定性，添加鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus）能夠提高青貯飼料的發(fā)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(fā)酵過程中霉菌的生長，提高全株玉米的有氧穩(wěn)定性。

全株玉米青貯飼料營養(yǎng)豐富，適口性好，已經(jīng)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(yè)的高速發(fā)展，如何生產(chǎn)高效、優(yōu)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(yè)內高度關注的問題。本研究選擇兩種青貯發(fā)酵劑（A、B），比較添加不同青貯發(fā)酵劑對全株玉米青貯飼料營養(yǎng)品質及微生物消長的影響，為全株玉米青貯發(fā)酵劑的開發(fā)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(fā)酵劑

A、B兩種青貯發(fā)酵劑（乳酸菌、酵母菌等，活菌總數(shù)≥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(chǎn)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(yǎng)箱：上海博迅實業(yè)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(mào)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(fā)酵劑A組、青貯發(fā)酵劑B組，取5 g青貯發(fā)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(fā)酵劑B處理相同。分別在發(fā)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(shù)》。

1.3.5 全株玉米青貯飼料中營養(yǎng)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(yǎng)指標均以干物質為基礎計算測定結果?？偹幔ㄒ匀樗嵊嫞┖浚簠⒄誈B/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(shù)》；揮發(fā)性鹽基氮含量：參照GB 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)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(lián)免疫法測定，參照GB 17480—2008《飼料中黃曲霉毒素B1的測定酶聯(lián)免疫吸附法》。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel軟件進行初步處理后，采用SPSS 13.0進行統(tǒng)計分析，采用One-way ANOVA進行方差分析，最小顯著差數(shù)（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(fā)酵劑對全株玉米青貯飼料感官品質的影響

選擇發(fā)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(fā)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(fā)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(yōu)良級，可用于飼喂各種家畜。

2.2 不同青貯發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)酵時間的延長，pH值均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。分析原因可能是發(fā)酵內環(huán)境中乳酸菌活菌數(shù)下降，酵母菌等雜菌開始恢復生長利用了內環(huán)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(xiàn)象產(chǎn)生[5-8]。

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

2.3 不同青貯發(fā)酵劑對全株玉米青貯飼料營養(yǎng)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(huán)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(fā)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(tài)氮的產(chǎn)生。不同青貯發(fā)酵劑對全株玉米青貯飼料營養(yǎng)成分的影響見表3～表5。

由表3可知，當發(fā)酵8 d、40 d時，兩種發(fā)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(fā)酵10 d、20 d時，差異顯著（P＜0.05）；除發(fā)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(fā)酵時間的延長，兩種發(fā)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(fā)酵40 d外，兩組總酸含量差異顯著（P＜0.05），且在發(fā)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(fā)酵劑B處理的高乳酸菌含量相悖，可能與發(fā)酵劑乳酸菌的類型有關。除發(fā)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(fā)現(xiàn)，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(yǎng)物質的轉化和沉積有關。

由表5可知，兩種發(fā)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(fā)酵10 d外，兩組粗纖維含量差異不顯著（P＞0.05），且在發(fā)酵前期（8 d、10 d），A組高于B組。除發(fā)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(fā)酵前期（8 d、10 d），A組高于B組。分析原因可能是發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)酵劑對全株玉米青貯飼料限制因子的影響

不同青貯發(fā)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(fā)酵劑對全株玉米青貯飼料揮發(fā)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(fā)酵劑處理的全株玉米青貯飼料揮發(fā)性鹽基氮含量均符合一級全株玉米青貯標準≤10%，兩組揮發(fā)性鹽基氮含量差異顯著（P＜0.05），且發(fā)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(wèi)生標準》（霉菌＜4×104CFU/g）要求，隨著發(fā)酵時間的延長，霉菌的生長受到抑制。

表7 不同青貯發(fā)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(fā)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(wèi)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(fā)酵劑處理后，全株玉米青貯飼料均有酒香味；發(fā)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(fā)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(fā)酵劑B適合短期發(fā)酵使用，而青貯發(fā)酵劑A適合長期發(fā)酵保藏使用。兩種青貯發(fā)酵劑處理的全株玉米青貯飼料中的限制因子（揮發(fā)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。