混合菌劑在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

趙欽君，劉大森

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱　150030）

混合菌劑在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

趙欽君，劉大森*

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150030）

單一菌株具有各自相應(yīng)的降解能力，但多項(xiàng)試驗(yàn)研究表明，與接種單一菌株相比較，多種菌的混合培養(yǎng)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中的動(dòng)物養(yǎng)殖、飼料營(yíng)養(yǎng)、生活廢物處理、污染修復(fù)、堆肥等各方面具有更好的促進(jìn)作用。文章闡述了混合菌劑的研究進(jìn)展、添加優(yōu)點(diǎn)以及在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

混合菌劑；飼料營(yíng)養(yǎng)；生產(chǎn)；實(shí)際應(yīng)用

自然界的微生物在被認(rèn)知以來(lái)，根據(jù)人們的不同需求，對(duì)其進(jìn)行了不同程度的純化、培養(yǎng)，其過(guò)程大致經(jīng)過(guò)了復(fù)合菌的培養(yǎng)，單一菌株的純種培養(yǎng)。對(duì)單一菌株的純化培養(yǎng)，不但解決了難以研究存在于混合菌中的單一菌株獨(dú)特性的問(wèn)題，而且也漸漸了解并熟知有關(guān)微生物的一些具體的細(xì)微結(jié)構(gòu)。而隨著對(duì)微生物進(jìn)一步的研究和利用，發(fā)現(xiàn)有很多實(shí)踐過(guò)程中比較重要、比較復(fù)雜的生理生化反應(yīng)是單一菌株所不能完成的，只有在多種混合菌的共同培養(yǎng)下才能得到最終理想的試驗(yàn)效果［1-2］。

通常情況下，混合菌劑是指通過(guò)測(cè)定兩種或兩種以上的微生物功能，從而將其優(yōu)勢(shì)菌株進(jìn)行組合的混合微生物菌群。其組成方式不盡相同，可以由同一類(lèi)型的菌種進(jìn)行組合，例如真菌；也可以是不同類(lèi)型的菌種組合，諸如細(xì)菌和真菌。在諸多研究中發(fā)現(xiàn)，菌株之間混合后相比單一菌株具有更好的協(xié)同作用，混合菌劑對(duì)纖維素的降解效果要明顯好于其他任何一個(gè)單一菌株的處理組，表明單一菌株之間可以具有較好的協(xié)同作用［3］。此外，利用纖維素菌和固氮菌的混合培養(yǎng)在很大程度上提高了纖維素酶的活性，并且不同比例的組合有著明顯的區(qū)別［4］。因此本文歸納總結(jié)了具有較好協(xié)同作用的混合菌制劑，并綜述了其在實(shí)際生活中的應(yīng)用，為從事相關(guān)方面的研究及應(yīng)用提供理論參考。

1　混合菌劑優(yōu)點(diǎn)

1.1提升產(chǎn)物品質(zhì)、效率高

混合菌劑相比單一菌劑在某些實(shí)際應(yīng)用中具有更好的作用。司美茹等研究表明，假絲酵母菌與兩種產(chǎn)生纖維素酶的菌混合后，淀粉酶的酶活性有了很大提高［5］。Yokoi等利用3種菌混合接種于甜土豆的淀粉殘留物上，研究表明，接種混菌后的產(chǎn)氫量是4.6 mol HZ·mol-1葡萄糖，為單一使用C.Butylicm產(chǎn)氫量的兩倍［6］。張隴利等研究表明，混合菌劑可提高堆體在單位時(shí)間內(nèi)升溫的幅度及最高溫度［7］。

1.2獲得相應(yīng)的終產(chǎn)物

隨著科技發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)踐的需要，單一微生物的終產(chǎn)物難以與菌株混合培養(yǎng)的終產(chǎn)物相媲美，甚至難以生產(chǎn)出所需的產(chǎn)物。

2　混合菌劑在生產(chǎn)中的應(yīng)用

從混合菌劑的初次研究到如今多方面的使用已有重大突破，雖有眾多問(wèn)題尚未解決，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中已被廣泛采用。

2.1混合菌劑在動(dòng)物生產(chǎn)及飼料營(yíng)養(yǎng)方面的應(yīng)用

2.1.1豬

大量研究表明，在養(yǎng)豬業(yè)迅猛發(fā)展與其飼養(yǎng)環(huán)境、肉質(zhì)質(zhì)量和健康形成鮮明對(duì)比的今天，混合菌劑的利用能夠明顯改善其生產(chǎn)性能和生活環(huán)境。劉強(qiáng)等在研究豬舍發(fā)酵床時(shí)接入混菌KS50后發(fā)現(xiàn)，復(fù)合菌在改善豬舍環(huán)境方面具有很好作用，與對(duì)照組相比較，在接入復(fù)合菌劑發(fā)酵床的豬舍內(nèi)測(cè)得的NH3和S的化合物的含量分別降低了約60%和40%，除此之外，試驗(yàn)組的氣溫要低于對(duì)照組1.47℃（P＜0.05），而空氣的流動(dòng)速度則高于對(duì)照組0.028 m·s-1（P＜0.05），并且采用復(fù)合菌劑發(fā)酵床的飼養(yǎng)模式可以顯著提高飼料利用率，促進(jìn)豬的生長(zhǎng)［8］。

2.1.2飼料營(yíng)養(yǎng)方面

大量試驗(yàn)研究表明，混合菌劑的添加可以在很大程度上提高飼料中粗蛋白質(zhì)的含量，降低粗纖維含量，可以有效促進(jìn)乳酸發(fā)酵、提高飼料品質(zhì)，而對(duì)于用混合菌發(fā)酵后的飼料飼喂動(dòng)物能顯著提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。馮懷榮等研究表明，混合菌劑（QU102）對(duì)玉米和苜蓿青貯飼料具有一定的促進(jìn)作用，與對(duì)照組相比較，青貯料的粗蛋白質(zhì)、鈣、磷等都有所提高，粗纖維明顯降低，而且B族維生素含量大幅度提高，達(dá)到44.36 mg·kg-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組［9］。任付平等研究表明，在青貯飼料中以尿素為培養(yǎng)輔料添加微生物的混合菌劑能夠顯著提高青貯料的飼料品質(zhì)，每頭奶牛日產(chǎn)奶量平均提高了3.91%［10］。李術(shù)娜等研究表明，混合菌劑能有效提高飼料轉(zhuǎn)化率，飼喂育成牛后日增重提7.8%［11］。

2.2混合菌劑在廢棄物降解中的應(yīng)用

2.2.1在生活污水中的應(yīng)用

崔麗等研究表明，混合菌劑對(duì)生活污水處理方面具有一定的促進(jìn)作用。在模擬培養(yǎng)基中加入混合菌C3和A9，能夠有效降解污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，活性污泥絮凝性達(dá)到53.0%［12］。

2.2.2處理廚房垃圾

在普通廚房垃圾中接入混合菌劑，讓其進(jìn)行發(fā)酵，不僅可以降低垃圾所帶來(lái)的環(huán)境污染，而且還可以有效控制相關(guān)疾病傳播，甚至可以轉(zhuǎn)換成飼料成分。鄔蘇煥等研究表明，廚房垃圾中添加白地霉F-1和米曲霉F-6混合菌并經(jīng)發(fā)酵后，得到了含有粗蛋白質(zhì)33.87%的飼料［13］。

2.2.3處理畜禽糞便

史龍翔等研究表明，在糞便堆肥中接入復(fù)合菌劑能夠使得堆體前期的溫度明顯提高，而且相對(duì)于CK的高溫期（＞550℃）要多持續(xù)約3 d［14］。此外，堆體過(guò)程中的纖維素酶、漆酶、錳過(guò)氧化物酶和木質(zhì)素過(guò)氧化物酶的活性也得到提高。

2.3混合菌劑在石油污染土壤中的利用

大量試驗(yàn)研究表明，有效處理被石油所污染的土壤的方法主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)等，但因物理和化學(xué)方法會(huì)對(duì)土壤造成不必要的第二次損害，因此，生物修復(fù)的方法備受關(guān)注。陳麗華等研究表明，添加混合菌劑2%、4%和8% 48 d后有害物質(zhì)的降解率分別提高22%、35%和33%［15］。郝春雷等也進(jìn)一步研究表明，混合菌劑在37～45℃，pH 6.4～8.0時(shí)，降解效果最好［16］。

2.4混合菌劑在沼氣生產(chǎn)中的使用

在農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展的今天，農(nóng)業(yè)廢棄物中的秸稈成為了一大污染源，如果用其產(chǎn)生沼氣則可變廢為寶并能減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。甘福丁等研究表明，在稻秸發(fā)酵過(guò)程中加入混合菌劑有利于提高甲烷碳?xì)涞霓D(zhuǎn)化率，提高沼氣中甲烷的含量［17］。

3　小結(jié)

目前由于各單一菌株之間的相互關(guān)系和作用機(jī)制較為復(fù)雜，因此需要進(jìn)一步的研究和理論指導(dǎo)，使其混合菌劑達(dá)到最佳生態(tài)水平，發(fā)揮更大作用。隨著科技進(jìn)步和相關(guān)研究人員不斷的研究，混合菌劑在人類(lèi)實(shí)際生產(chǎn)生活中運(yùn)用的會(huì)越來(lái)越廣泛。

［1］徐穎宣，徐爾尼，馮乃憲，等.微生物混菌發(fā)酵應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.中國(guó)釀造，2008（9）:1-4.

［2］馮樹(shù)，周櫻橋，張忠澤.微生物混合培養(yǎng)及其應(yīng)用［J］.微生物學(xué)通報(bào)，2001，28（3）:92-95.

［3］趙小蓉，林啟美，孫焱鑫，等.纖維素分解菌對(duì)不同纖維素類(lèi)物質(zhì)的分解作用［J］.微生物學(xué)雜志，2000，20（3）:12-14.

［4］李艷賓，張超，張磊，等.接種固氮菌對(duì)纖維素分解過(guò)程的影響［J］.纖維素科學(xué)與技術(shù)，2007，15（1）:16-21.

［5］司美茹，薛泉宏，蔡艷.混合發(fā)酵對(duì)纖維素酶和淀粉酶活性的影響［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2002，30（5）:69-73.

［6］Yokoi H，Saitsu A，Uchida H，et al.Microbial hydrogen production from sweet potato starch residue［J］.Journal of Bioscience and Bio?engineering，2001，91（1）:58-63.

［7］張隴利，劉青，徐智，等.復(fù)合微生物菌劑對(duì)污泥堆肥的作用效果研究［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2008，2（2）:266-269.

［8］劉強(qiáng)，梁雷，陳忠林，等.復(fù)合菌劑在發(fā)酵床養(yǎng)豬上的應(yīng)用［J］.遼寧大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2011，38（1）:76-78.

［9］馮懷蓉，龍濤，崔衛(wèi)東，等.利用青貯復(fù)合菌劑制作青貯飼料的效果測(cè)定［J］.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，43（1）:75-77.

［10］任付平.復(fù)合微生物菌劑在全株玉米青貯中的應(yīng)用與研究［D］.西安:西北大學(xué)，2007.

［11］李術(shù)娜，惠小雙，李紅亞，等.多功能復(fù)合菌劑發(fā)酵玉米秸稈對(duì)育肥羊能量代謝的影響［J］.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2015，27（7）:2 231-2 240.

［12］崔麗，張賢光，胡筱敏.多功能混合菌劑處理模擬生活污水研究［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，7（6）:50-53.

［13］鄔蘇煥，宋興福，劉夠生，等.雙菌固態(tài)發(fā)酵處理餐廚垃圾［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2004，30（5）:63-68.

［14］史龍翔，谷潔，潘洪加，等.復(fù)合菌劑提高果樹(shù)枝條堆肥過(guò)程中酶活性［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（5）:244-251.

［15］陳麗華，馬金珠，雒曉芳，等.添加混合菌劑對(duì)石油污染土壤的降解［J］.中南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2012，43（11）:4 581-4 589.

［16］郝春雷，劉永建，王大威，等.復(fù)合菌降解聚丙烯酰胺的性能和機(jī)理研究［J］.油田化學(xué)，2008，25（2）:175-180.

［17］甘福丁.復(fù)合菌劑預(yù)處理稻秸混合原料產(chǎn)沼氣的研究［J］.農(nóng)業(yè)科技與信息，2013（1）:47-49.

Application of Mixed Bacteria in Practical Production

ZHAO Qinjun，LIU Dasen*
（College of Animal Science and Technology，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）

Single strain is capable of degradation，but some experiment reported that the mixed cultivation with multiple strains has better acceleration compared with single strain for many aspects such as animal farming，feed nutrient，rubbish disposal，pollution remediation，artificial manure in actual production.This paper introduced the research progress of mixed microbes，added advantage，and the research result in actual production application.

mixed microbes；feed nutrient；production；practical application

S816.5；S823

A

1001-0084（2016）07-0008-03

2016-05-04

趙欽君（1990-），男，山東濱州人，碩士研究生，研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。
*

教授，博士生導(dǎo)師，E-mail:dasenliu@neau.edu.cn。