青貯體系中的乳酸菌及其添加劑研究綜述

席春艷

摘要：對(duì)青貯中常見的乳酸菌種類和青貯飼料體系中乳酸菌的來源和體系，以及國(guó)內(nèi)外青貯乳酸菌添加劑相關(guān)研究的進(jìn)展進(jìn)行了綜述分析。

關(guān)鍵詞：青貯；乳酸菌；添加劑；綜述

中圖分類號(hào)：TQ920.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-1463（2017）07-0077-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.07.020

Abstract：The article synthetically elaborated generation state， the status of resource utilization and problems of vegetable wastes in Gansu province， puts forward to strengthening propaganda and education， strengthening supervision and management， intensifying technology development and extension of vegetable waste treatment， establishing and perfecting the effective invest mechanism， building and perfecting the technical service system for the development of countermeasures.

Key words：Vegetable waste；Resource utilization；Current situation；Suggestion；Gansu province

青貯飼料，是指在飼料作物進(jìn)入完熟期之前就收割下來，在隔絕空氣的條件下，經(jīng)發(fā)酵儲(chǔ)藏后制作的飼料[1 ]。青貯飼料既能保持飼料的新鮮度，又能提高其中所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，增加適口性，因此在現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展中有著非常重要的作用。目前世界上常用的青貯技術(shù)包括青貯窖、青貯塔和袋裝青貯三種[2 ]。青貯的成功率和品質(zhì)好壞與青貯技術(shù)、青貯原料、青貯時(shí)的溫度和濕度、隔絕空氣的程度等等都有直接的關(guān)系，其中起著最重要作用的是青貯體系中乳酸菌的種類和數(shù)量，這是直接影響青貯質(zhì)量的因素[3 ]。青貯飼料是現(xiàn)代畜牧業(yè)中應(yīng)用最廣泛的飼料，其質(zhì)量和成功率受體系中乳酸菌種類和數(shù)量的限制。為了提高青貯成功率，近些年，在青貯中廣泛使用乳酸菌添加劑。這里著重介紹一些青貯中常見的乳酸菌種類和國(guó)內(nèi)外青貯乳酸菌添加劑的研究情況。

1 乳酸菌及其在青貯體系中的發(fā)酵特性

乳酸菌泛指一類在厭氧或者兼性厭氧環(huán)境中產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌。按照形態(tài)可以分成桿菌、球菌2種。桿菌的菌體形態(tài)為桿狀或者短桿狀，如植物乳桿菌、雙歧桿菌等；球菌的菌體形態(tài)為球狀或者卵球形，常見的如乳酸乳球菌、魏斯氏菌等[4 ]。

按照發(fā)酵方式可以將乳酸菌分為同型發(fā)酵乳酸菌和異型發(fā)酵乳酸菌2種。同型發(fā)酵乳酸菌在發(fā)酵1分子葡萄糖的過程中產(chǎn)生2分子乳酸，而異型發(fā)酵乳酸菌只產(chǎn)生1分子乳酸，還會(huì)產(chǎn)生其他產(chǎn)物如乙酸、乙醇或二氧化碳。存在于青貯飼料發(fā)酵體系中的同型乳酸菌種類較多，常見的有植物乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸乳桿菌、乳酸片球菌、糞腸球菌、屎腸球菌等；異性發(fā)酵乳酸菌有布氏乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、明串珠菌和魏斯氏球菌等[5 - 8 ]。

同型發(fā)酵乳酸菌是人們?cè)谥谱髑噘A飼料中較早利用的菌種添加劑之一。同型發(fā)酵乳酸菌對(duì)物質(zhì)的利用率較高，能發(fā)酵產(chǎn)生更多乳酸，因此早期的研究利用均以同型發(fā)酵乳酸菌為主[5 ]。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)同型乳酸菌許多特點(diǎn)：同型乳酸菌雖然乳酸產(chǎn)量高，發(fā)酵中產(chǎn)生的乙酸和氨態(tài)氮很少，產(chǎn)物中含有大量可溶性糖類，大大提高了青貯飼料的品質(zhì)，但由于不產(chǎn)生乙酸等具有抑制其他真菌生長(zhǎng)的物質(zhì)，因此在接觸空氣后會(huì)引發(fā)二次發(fā)酵，使青貯的有氧穩(wěn)定性降低，容易腐敗。二次發(fā)酵的青貯飼料干物質(zhì)會(huì)大量損失，滋生的真菌還會(huì)產(chǎn)生各種毒素，大大降低了青貯飼料的飼喂價(jià)值，威脅反芻動(dòng)物健康，這是需要解決的問題[9 - 10 ]。

異型發(fā)酵乳酸菌在發(fā)酵過程中主要產(chǎn)生D-型乳酸，不容易被動(dòng)物體吸收；產(chǎn)生的副產(chǎn)物乙酸或者乙醇利用率也很低，因此早期人們認(rèn)為異性發(fā)酵乳酸菌在青貯飼料制作中沒有太大的利用價(jià)值[6 ]。但經(jīng)近些年的研究人們發(fā)現(xiàn)，添加異性發(fā)酵乳酸菌能夠提高青貯的有氧穩(wěn)定性，有效降低二次發(fā)酵的幾率。近幾年，研究者將同型發(fā)酵乳酸菌和異型發(fā)酵乳酸菌按照一定比例混合后作為青貯添加劑，可以大大提高青貯的有氧穩(wěn)定 性[11 - 13 ]。初步研究認(rèn)為，異型發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸具有抑制真菌生長(zhǎng)的功能，因此可以提高有氧穩(wěn)定性，防止青貯腐敗變質(zhì)。

2 青貯飼料體系中乳酸菌的來源和體系

早期人們制作青貯飼料并不使用添加劑，青貯飼料的發(fā)酵依靠的是植物本身附著的乳酸菌[14 ]。不同地域和不同種類的作物表面附著的乳酸菌有一些差異，但都以植物乳桿菌等兼性厭氧的乳酸菌為主，有些在特殊的地理?xiàng)l件生長(zhǎng)的作物可能附著當(dāng)?shù)靥赜械娜樗峋N類[15 - 16 ]。但是不論在什么地域，植物表面附著的乳酸菌都是非常有限的，所以早期青貯的成功率較低，青貯質(zhì)量也很容易受到影響。

現(xiàn)在的青貯飼料中大多都使用添加劑，所以體系中除了植物外表附著的微生物外，主要是添加劑中的乳酸菌[17 - 18 ]。研究認(rèn)為，一個(gè)優(yōu)秀的可以當(dāng)做添加劑使用的菌株至少要具備幾個(gè)條件：產(chǎn)酸性能好，能迅速降低體系中的pH，最好為同型發(fā)酵乳酸菌；生長(zhǎng)迅速，能迅速占據(jù)優(yōu)勢(shì)菌株的地位；對(duì)碳水化合物的利用率較高；不降解有機(jī)酸，不產(chǎn)生動(dòng)物難以利用的副產(chǎn)物；可以制作成易貯存的形態(tài)，并且保持穩(wěn)定性；適應(yīng)性強(qiáng)，可以接受較大溫度范圍并長(zhǎng)勢(shì)良好。經(jīng)過生產(chǎn)檢驗(yàn)，添加單一菌株不能夠達(dá)到理想的效果，因此后來的乳酸菌添加劑開始使用混合菌株制作[19 - 22 ]。

3 乳酸菌添加劑

國(guó)外對(duì)乳酸菌添加劑的研究起步比較早。通過對(duì)青貯體系內(nèi)微生物多樣性的分析發(fā)現(xiàn)，在早期青貯發(fā)酵過程中，乳酸球菌占據(jù)優(yōu)勢(shì)菌株的地位，但在整個(gè)發(fā)酵過程中乳酸桿菌起著很重要的作用[23 ]；就抑制雜菌生長(zhǎng)效果而言，乳酸桿菌的作用比乳酸球菌明顯；添加同型發(fā)酵乳酸菌后，體系的pH顯著降低，L-型乳酸產(chǎn)量增加，提高了青貯的品質(zhì)[24 ]。但是研究發(fā)現(xiàn)，只添加同型發(fā)酵乳酸菌會(huì)降低青貯的有氧穩(wěn)定性，青貯容易腐敗變質(zhì)，因此近年的乳酸菌添加劑多采用同型和異型按照比例制作混合菌株添加劑[25 - 26 ]。

國(guó)內(nèi)對(duì)青貯飼料添加劑研究起步較晚，但近些年進(jìn)展迅速，也取得了許多突破。通過對(duì)不同作物進(jìn)行青貯研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌添加劑并不能改善每一種青貯的品質(zhì)[27 - 28 ]，比如老芒麥直接制作青貯品質(zhì)就很好，添加菌劑青貯品質(zhì)并沒有明顯改善。玉米青貯是目前我國(guó)比較普遍的青貯飼料，研究發(fā)現(xiàn)不同菌劑對(duì)青貯品質(zhì)的影響也不相同，復(fù)合青貯劑的作用要明顯大于添加單一菌劑，青貯品質(zhì)得到了明顯的改善[29 - 30 ]。也有一些對(duì)玉米青貯的研究表明，青貯菌劑對(duì)青貯品質(zhì)并無太大改善。

雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)青貯添加劑都進(jìn)行了很多研究，青貯體系中含有的乳酸菌的種類也非常多，但是通過研究，條件篩選，目前最常用作添加劑的乳酸菌也只有三四種，如植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌等[30 - 31 ]。

4 展望

畜牧業(yè)作為現(xiàn)金發(fā)展迅速的一大產(chǎn)業(yè)，離不開青貯飼料產(chǎn)業(yè)的支撐，青貯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開青貯菌劑的研究。青貯的品質(zhì)很容易受到外在因素的影響，添加劑的作用也會(huì)受到外在環(huán)境的影響，因此，對(duì)青貯添加劑進(jìn)行深入研究，了解添加劑的特性，篩選優(yōu)秀穩(wěn)定的菌株制作添加劑是目前青貯添加劑研究中的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

青貯飼料作為畜牧業(yè)生產(chǎn)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，有著古老的歷史背景，廣闊的研究空間，重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。研究青貯添加劑對(duì)于改善青貯質(zhì)量，提高秸稈利用率，豐富飼草料種類等方面有著極為重要的意義。

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（本文責(zé)編：陳 珩）