青貯飼料添加劑的研究進(jìn)展

谷 麗，楊 磊，王 祎

（1.臨猗縣畜牧獸醫(yī)發(fā)展中心，山西 臨猗 044100；2.運(yùn)城市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山西 運(yùn)城 044000）

青貯飼料是指將新鮮的全株玉米、紫花苜蓿、水葫蘆、象草等青綠飼料或半干飼料切割粉碎以后，依靠微生物菌群在厭氧條件下發(fā)酵而形成的一種粗飼料，其具備柔軟多汁、適口性好、營(yíng)養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)[1,2]。據(jù)報(bào)道，青貯飼料最早起源于埃及，傳播到地中海沿岸，隨后通過(guò)文化經(jīng)濟(jì)的交流逐步在世界范圍開(kāi)始廣泛應(yīng)用[2]，在18世紀(jì)初期第一次運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)之中；在我國(guó)最早關(guān)于青貯的記載是在元代，1944年才開(kāi)始試驗(yàn)性制作青貯飼料[3]。早期，我國(guó)青貯飼料推廣應(yīng)用相對(duì)遲緩落后，但是隨著近年來(lái)我國(guó)畜牧業(yè)高速發(fā)展特別是牛羊等反芻動(dòng)物的大量養(yǎng)殖，青貯飼料得到了廣泛地應(yīng)用。制作青貯飼料的整個(gè)發(fā)酵過(guò)程是多種微生物菌群相互活動(dòng)從而發(fā)生復(fù)雜的生物化學(xué)變化過(guò)程，但是在青貯飼料的發(fā)酵過(guò)程中可能出現(xiàn)分解不徹底、有害菌群大量繁殖等不利因素，所以在制作過(guò)程中添加適量的添加劑有利于提高青貯飼料的品質(zhì)[4]。

1 青貯飼料添加劑的種類

青貯飼料添加劑的來(lái)源非常廣泛，具體的分類方法也很多。按添加劑的用途主要可以分為四大類。

1.1 發(fā)酵促進(jìn)劑

主要是乳酸菌，葡萄糖、果糖等糖類，纖維素酶等酶類，其作用是通過(guò)增大乳酸菌的比例或者增強(qiáng)乳酸菌的活力，促進(jìn)有益菌群的發(fā)酵過(guò)程，提高青貯飼料的整體品質(zhì)。

1.2 發(fā)酵抑制劑

主要是無(wú)機(jī)酸，甲酸、乙酸等有機(jī)酸，甲醛等防腐劑類，其主要作用是通過(guò)抑制有害菌群在發(fā)酵過(guò)程中的數(shù)量和活力，從而提升青貯飼料的整體品質(zhì)。

1.3 好氧腐敗抑制劑

主要是山梨酸、己酸、丙酸、氨等，其主要作用是抑制在發(fā)酵過(guò)程中起需氧腐敗作用的酵母菌、霉菌等的活動(dòng)，防止青貯飼料腐敗變質(zhì)。

1.4 營(yíng)養(yǎng)和吸收劑

主要是氨、尿素等含氮化合物和碳水化合物，其主要作用是豐富青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)，從而提升青貯飼料的整體品質(zhì)[5]。

2 常見(jiàn)青貯飼料添加劑的特點(diǎn)

2.1 發(fā)酵促進(jìn)劑

2.1.1乳酸菌

乳酸菌是最主要的青貯飼料添加劑之一，也是應(yīng)用較早的一種微生物，其屬于兼氣性、革蘭氏陽(yáng)性、無(wú)芽孢微生物，理想的生長(zhǎng)繁殖環(huán)境是20℃～30℃、濕度65%～75%，pH值4～6。且不含蛋白質(zhì)酶。在青貯飼料制作過(guò)程中增加乳酸菌，可以有效降低環(huán)境中pH值，增加乳酸的產(chǎn)量，以取得早期乳酸發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)，減少整體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗、分解和流失，有效抑制有害微生物的繁殖，從而提高了青貯飼料的整體品質(zhì)[6-8]。

根據(jù)發(fā)酵能力的不同，乳酸菌主要可以分為同質(zhì)型發(fā)酵乳酸菌和異質(zhì)型發(fā)酵乳酸菌兩類。有研究表明，異質(zhì)型發(fā)酵乳酸菌的作用效果優(yōu)于同質(zhì)型發(fā)酵乳酸菌，兩類乳酸菌同時(shí)作用的效果優(yōu)于單獨(dú)一種乳酸菌作用的效果，異質(zhì)型發(fā)酵乳酸菌可以防止再次發(fā)酵，同質(zhì)型發(fā)酵乳酸菌對(duì)青貯飼料起到了保鮮作用。另外，添加乳酸菌的具體方式也會(huì)影響青貯飼料的發(fā)酵程度，目前主要采用的是干粉添加和干粉溶于水后添加。研究證明，溶解乳酸菌干粉的水的溫度對(duì)乳酸菌的活性有較大影響，并且隨著水溫的逐漸升高，乳酸菌的活性逐漸降低[9]。目前，主要使用的乳酸菌種有戊糖片球菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌等，隨著科學(xué)研究的不斷深入，篩選性能優(yōu)良的新型乳酸菌株和商業(yè)化開(kāi)發(fā)使用乳酸菌復(fù)合生物制劑將成為未來(lái)發(fā)展的新方向。

2.1.2 纖維素酶

纖維素酶于1906年被發(fā)現(xiàn)，是一種多酶復(fù)合體的活性物質(zhì)，其活性受溫度、濕度、pH值、底物等多種因素影響，根據(jù)具體功能的不同可分為內(nèi)切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶，分解纖維素的過(guò)程中需要三類纖維素酶共同作用完成。在青貯飼料的制作過(guò)程中，纖維素酶的作用一般體現(xiàn)在3個(gè)方面：一是促進(jìn)植物細(xì)胞壁和不溶性糖的分解，使得細(xì)胞液釋放，同時(shí)降低了青貯飼料中纖維素的含量；二是增加可溶性糖的含量為乳酸菌的發(fā)酵提供充足的底物，增加了青貯飼料中乳酸的含量；三是可以提高纖維素的消化率，從而提高了牛羊等畜禽對(duì)飼料的利用效能。另外，纖維素可以通過(guò)消耗氧氣，加速厭氧環(huán)境的形成，從而抑制腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)[10]。

2.1.3 糖類

糖類主要是指葡萄糖、蔗糖、果糖等可溶性糖類，能夠?yàn)槿樗峋l(fā)酵提供充足的發(fā)酵底物，有利于乳酸菌迅速成為優(yōu)勢(shì)微生物菌群，降低環(huán)境中的pH值，抑制其他微生物菌群的活動(dòng)和生長(zhǎng)繁殖，可以有效提高青貯飼料的品質(zhì)，對(duì)于糖類含量低的豆科牧草添加效果顯著。實(shí)際操作中多使用糖蜜、甜菜渣等。有研究證明，糖蜜對(duì)不同青貯原料適宜的添加比例不同，只有足量的糖蜜才有助于青貯飼料品質(zhì)的提升；甜菜渣不僅能夠提供充足的發(fā)酵底物，還因?yàn)槠涮厥獾亩嗫捉Y(jié)構(gòu)可以提高青貯飼料中粗蛋白的回收利用[11-13]。

2.2 發(fā)酵抑制劑

2.2.1 甲酸

甲酸及其鹽類物質(zhì)，是制作青貯飼料被廣泛使用的一種添加劑。甲酸可以明顯降低青貯飼料的pH值，使得乳酸菌更適宜繁殖，同時(shí)可以降低蛋白質(zhì)的降解率，能抑制梭狀芽胞桿菌和某些革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng)和繁殖，從而抑制了青貯飼料的腐敗變質(zhì)。有研究證明，添加不同劑量的甲酸，所起的作用存在一定的差異，低劑量的甲酸可以迅速降低環(huán)境中的pH值，促進(jìn)乳酸的發(fā)酵，提高青貯中乙酸的產(chǎn)量，保留更多的可溶性糖類和粗蛋白質(zhì)，甲酸含量占青貯新鮮原料的5%是比較適宜的添加劑量；高劑量的甲酸將抑制包括乳酸菌在內(nèi)的所有微生物菌群的生長(zhǎng)繁殖，從而降低青貯飼料的發(fā)酵程度[5,14-15]。

2.2.2 乙酸

乙酸的作用機(jī)理與甲酸基本一致，都是通過(guò)迅速降低環(huán)境中的pH值，促進(jìn)乳酸菌在早期迅速成為優(yōu)勢(shì)微生物菌群，抑制其他微生物菌群的活動(dòng)和生長(zhǎng)繁殖，但是高劑量的乙酸添加會(huì)對(duì)奶牛的采食存在一定的抑制作用，所以在實(shí)際操作中要避免添加高劑量的乙酸。

2.2.3 甲醛

甲醛是一種常用的發(fā)酵抑制劑，可以抑制發(fā)酵過(guò)程中微生物菌群的活動(dòng)，防止青貯飼料中粗蛋白質(zhì)的降解，提高青貯飼料的品質(zhì)。有報(bào)道，甲醛的使用可以明顯減少青貯飼料干物質(zhì)的損失，提高青貯飼料的消化率，甲醛與甲酸混合使用的效果明顯優(yōu)于單獨(dú)使用甲醛的效果[5、14]。另外，甲醛還可以起到過(guò)瘤胃蛋白的作用，提高牛、羊等反芻動(dòng)物對(duì)青貯飼料中粗蛋白的消化能力。

2.3 好氧腐敗抑制劑

丙酸可以有效抑制霉菌的生長(zhǎng)，當(dāng)添加0.5%～1.0%的丙酸時(shí)，青貯飼料中大部分好氧性細(xì)菌的活動(dòng)、繁殖都受到了抑制。氨可以迅速提高青貯飼料的pH值，破壞細(xì)胞壁的半纖維素和其他組分之間的部分化學(xué)鍵，從而提高反芻動(dòng)物的消化率[14]。

2.4 營(yíng)養(yǎng)和吸收劑

2.4.1 尿素

尿素是在實(shí)際操作中較為常用的營(yíng)養(yǎng)添加劑之一，其優(yōu)點(diǎn)為價(jià)格便宜、含氮量高等，一般作為薯類、禾本科等粗蛋白含量比較低的青貯原料添加劑，用來(lái)平衡青貯飼料的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高青貯飼料的整體品質(zhì)。尿素可以補(bǔ)充青貯飼料中的氮含量，同時(shí)還可以降低粗蛋白的降解率，抑制有害菌群的活動(dòng)，從而提高青貯飼料的品質(zhì)。研究證明，尿素不僅能增加青貯飼料的保存時(shí)限，還能提高牛羊的消化率，增加牛、羊等反芻動(dòng)物的日增質(zhì)量[5]。

2.4.2 礦物質(zhì)

礦物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)添加劑，會(huì)根據(jù)具體不同的用途選用不同的礦物質(zhì)，一般常用的礦物質(zhì)是食鹽、硫酸鈉等。食鹽的添加有利于含水量低、質(zhì)地粗硬、細(xì)胞液難以滲出的此類青貯原料的細(xì)胞膜破碎，細(xì)胞液滲出，促進(jìn)乳酸菌活動(dòng)和生長(zhǎng)繁殖加快發(fā)酵青貯原料，一般的添加量為青貯原料質(zhì)量的0.3%～0.5%；在玉米青貯料中添加一定劑量的硫酸鈉，可以提高含硫氨基酸在飼料中的青貯含量。

3 結(jié)語(yǔ)

全文從青貯飼料的發(fā)展歷史、青貯飼料添加劑的主要作用、分類和常見(jiàn)青貯飼料添加劑的特點(diǎn)介紹了青貯飼料添加劑的整體情況。雖然青貯飼料添加劑對(duì)于青貯飼料的制作過(guò)程有著非常重要的作用，但是青貯飼料添加劑不是必須使用的，只要青貯飼料能夠正常發(fā)酵、保存，營(yíng)養(yǎng)基本均衡，大多數(shù)情況下可以不使用添加劑。每一種青貯飼料添加劑都有特定的使用條件、主要作用和使用劑量，青貯飼料添加劑的使用與否，取決于選取青貯原料的種類、生長(zhǎng)階段，制作青貯飼料時(shí)當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境（主要是溫度、濕度等），要求的青貯飼料營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)和所飼喂的動(dòng)物等一系列影響因素綜合的結(jié)果。另外，注意青貯飼料添加劑有效性的同時(shí)也要注意安全性，禁止使用有毒有害和國(guó)家明令禁止使用的物品來(lái)當(dāng)做添加劑使用。

隨著動(dòng)物性產(chǎn)品需求的不斷增加和畜牧養(yǎng)殖向規(guī)模化發(fā)展的不斷推進(jìn)，青貯飼料走向商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的道路，青貯飼料添加劑也得到了較為廣泛地應(yīng)用和研究，相信隨著研究的不斷深入青貯飼料添加劑的 “大家庭” 一定會(huì)增加更多的新成員。