EM 制劑的研究進展及在畜牧業(yè)中的應用

穆 蕊 周麗媛 肖圓圓 方熱軍，2*

（1. 湖南農業(yè)大學動物科學技術學院，長沙410218；2. 湖南家禽安全生產工程技術研究中心，長沙410218）

1982 年日本琉球大學的比嘉照夫教授研發(fā)了EM 制劑。 經過近40 年的研究， 發(fā)現(xiàn)EM 制劑在種植業(yè)、 養(yǎng)殖業(yè)和環(huán)境保護等方面作用顯著。 迄今為止， EM 的生產和應用范圍涉及中國、 日本、 美國、 德國、 泰國、 馬來西亞、 波蘭、 肯尼亞、 巴西等160 多個國家。 本文將對EM 制劑近幾年在畜牧業(yè)中的研究和應用情況進行介紹。

1 定義

EM， 原液外觀呈棕色半透明狀， pH 在3.5-4.5 之間， 是一種由5 科10 屬80 多種的微生物構成的復合微生態(tài)制劑。

2 EM 制劑的菌種組成及其功能

EM 制劑是由光合作用細菌 （如紅假單胞菌、 球形紅桿菌）、 乳酸桿菌（如植物乳桿菌、干酪乳桿菌和乳酸鏈球菌）、 酵母 （如酵母菌屬） 和放線菌（如鏈球菌屬） 等菌群組成的復合微生態(tài)制劑。 袁芳（2005） 對EM 菌組成進行鑒定， 發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢菌種是乳酸菌、 光合細菌、酵母菌、 乙酸菌， 放線菌和絲狀菌種類和數(shù)量較少。

具有光能合成作用的原核微生物的總稱。以太陽光為能源， 利用自然界中有機物、 硫化物等進行光合作用合成自身生長需要的物質。因為其在重金屬吸附方面效果突出， 所以在污水處理方面潛力巨大（Deng， 2011）。 另外其菌體蛋白質、 維生素B12 含量較高， 也含葉綠素、類胡蘿卜素等天然色素。

因菌落呈放線狀而的得名， 最重要的作用是產生的對生物具有生理活性的次生代謝產物，即生物活性物質， 包含大環(huán)內脂、 多烯、 氨基糖等。 此外由于能夠分解纖維素、 木質素等難分解物質， 促進固氮菌的固氮作用， 在污水處理方面也發(fā)揮著作用。

一類需氧兼性厭氧的革蘭氏陽性菌， 通過產生抗逆性極強的芽孢進行繁殖， 能耐受高溫、酸堿等不利因素。 在繁殖過程中產生消化酶、細菌素和有機酸等物質。 另外因能將無機氮源轉化為氨基酸減少氨氣產生， 還被用來處理污染。

因能夠將碳水化合物發(fā)酵產生乳酸而得名，是異養(yǎng)厭氧或者兼性厭氧型細菌， 能夠產生消化酶， 分解木質素和纖維素， 提高原料的消化吸收性， 其繁殖過程中累積大量酸抑制腐敗菌的同時改善飼料原料的外觀、 氣味和口感等品質。

為單細胞真菌， 屬于兼性厭氧菌， 菌體含有豐富的蛋白質、 糖、 B 族維生素等營養(yǎng)物質。細胞內含有較強蛋白酶、 淀粉酶、 脂肪酶等，還可產生乳酸、 乙酸等有機酸。

絲狀菌， 是具有絲狀結構的菌種的總稱，如霉菌， 能夠產生酒精， 防止蒼蠅幼蟲和其他有害昆蟲的產生。

3 EM 制劑在養(yǎng)殖業(yè)中的使用方式：

①一定量的EM 菌液和紅糖或糖蜜混合活化后， 再與飼料按一定比例混合發(fā)酵至出現(xiàn)酸甜氣味即可飼喂動物； ②EM 菌液和畜禽用飲水按一定比例混合， 可同時加入紅糖， 使畜禽直接通過日常飲用水攝入； ③按一定比例在制粒前后添加到飼料中， 然后直接飼喂動物； ④EM 制劑稀釋液噴灑畜舍， 可以減少糞尿的惡臭氣味和氨氣等有害氣體含量； ⑤在仔畜吃初乳前和斷奶前后口服一定量EM 原液， 可預防和治療腹瀉； ⑥加入到墊料中制作發(fā)酵床； ⑦投入污水，凈化水質； ⑧和畜禽糞便混合， 除臭固氮。 ⑨母畜產前先將潔凈毛巾在開水中浸泡， 將毛巾拿出冷卻至溫熱擦凈母豬腹部后， 將EM 原液涂抹到母畜乳房周圍。

①和酸化劑配合添加在在日糧中； ②配合尿素發(fā)酵玉米秸稈。 ③在玉米秸稈中添加EM 和纖維素酶比單獨添加EM 菌獲得的青貯品質更優(yōu)。

4 EM 制劑在畜牧業(yè)中的應用

EM 具有以下營養(yǎng)特點： 菌體自身是優(yōu)質蛋白， 代謝過程中產生淀粉酶、 蛋白酶等消化酶、維生素和有機酸， 如核黃素、 B 族維生素、 葉酸等， 以及乳酸、 乙酸、 丙酸、 丁酸等有機酸。因此EM 菌既可作為營養(yǎng)物質被動物利用， 又具有改善動物消化吸收功能、 提高飼料利用率的作用。

EM 制劑中放線菌等具有分解纖維和半纖維能力的微生物可以分解纖維素-木聚鏈和木質素聚合物酯鏈， 使秸稈、 糟渣、 果殼類等物質的柔軟性和膨脹度增加， 具有苦味的小肽結構被改變， 提高飼料適口性。 木質纖維素等難以被動物直接消化利用的物質被微生物降解為糖類，乳酸菌等能利用糖類合成乳酸、 乙酸等有機酸，使飼料具有酸香味， 刺激動物采食。 同時降低飼料的pH 值， 抑制大腸桿菌、 腐敗菌、 霉菌的產生， 降低抗營養(yǎng)因子（微生物一方面可以利用抗營養(yǎng)因子， 如植酸、 低聚糖、 致甲狀腺腫素， 另一方面分泌酶降解抗營養(yǎng)因子， 如大豆抗原蛋白、 脂肪氧化酶等） 和有毒有害物質。在微生物生長繁殖過程中， 還形成了優(yōu)質的菌體蛋白， 維生素、 未知生長因子等營養(yǎng)物質，同時分泌的消化酶等提高了飼料的消化利用性。EM 菌處理晚稻秸稈、 紫花苜蓿等， 能顯著改善其青貯品質， 提高青貯料的有氧穩(wěn)定性， 避免二次發(fā)酵產生。 熊忙利（2014） 用EM 發(fā)酵稻殼， 出現(xiàn)了酸香味， 其粗蛋白提高了2.21%， 粗纖維降低了8.6%。 韓建成（2016） 等利用EM菌液等微生物發(fā)酵劑處理甜玉米秸稈， 得到類似的結果。 但是倪志鶴（017) 等人發(fā)現(xiàn)用EM發(fā)酵麥秸的效果很小， 建議當發(fā)酵底物的可溶性糖含量低于6%時， 應補充含可溶性糖較高的物質， 以滿足乳酸菌代謝需要， 避免發(fā)酵失敗。另外利用EM 可以對含棉酚、 異硫氰鹽、 霉菌等含毒素的原料進行脫毒處理。 經EM 處理的飼料原料用來飼喂動物， 可以提高動物生產性能。崔娜 （2014） 研究發(fā)現(xiàn)， 與常規(guī)玉米秸稈相比， EM 發(fā)酵玉米秸稈后飼喂絨山羊提高了其干物質采食量， 日增重和飼料轉化率。 因此EM 制劑對于非常規(guī)飼料原料飼料化的開發(fā)具有巨大潛力。

飼料和畜禽排泄物中含氮和硫等有機物在微生物脲酶作用下分解后產生惡臭氣味的氮化物和硫化物。 同時畜舍中微生物較多， 甚至存在一些致病性微生物。 有害氣體、 微生物及其代謝產物會降低動物免疫功能， 引發(fā)呼吸道、腸道等疾病， 進而影響動物生長。 EM 制劑中芽孢桿菌等能產生氨基氧化酶和分解硫化氫的酶類分解吲哚類物質。 光合細菌具有能夠固氮、氧化硫化物， 而且用EM 發(fā)酵飼料后其消化利用率高， 減少了糞便中氨、 氮等有機物的含量，從而減少了氨氣等有害氣體的產量。 在動物糞便、 食品加工廢棄物、 生活垃圾等富含有機質的固體廢棄物堆肥處理中使用EM， 能夠促進其中的木質纖維素快速降解、 降低重金屬的濃度和有效性和降低致病微生物的濃度。 Arago（2018） 等設計了一個自動檢測禽舍氣體和自動噴灑EM 菌液的系統(tǒng)， 該系統(tǒng)能夠持續(xù)降低舍內有害氣體含量。 崔帥（2018） 等在水貂日糧中添加200mg/kgEM， 發(fā)現(xiàn)能降低糞便中總氮、總磷、 氨氮和亞硝酸鹽的含量。 這些研究表明合理使用EM 制劑， 能夠提高養(yǎng)殖環(huán)境質量。

EM 菌中的有益微生物經一段時間能夠在腸道內定植， 改善腸道環(huán)境， 增強機體免疫， 減少疾病發(fā)生率， 進而提高動物生產能力。 徐晨（2018） 等發(fā)現(xiàn)EM 菌影響異育銀鯽消化酶活性和腸道組織結構， EM 菌添加組的淀粉酶、 脂肪酶和胃蛋白酶活性顯著高于對照組， 腸道肌層厚度和粘膜下層厚度也顯著提高， 腸道黏膜皺襞高度和皺襞間質寬度則無顯著改變。 EM 中有益菌的代謝產物、 結構成分能影響動物體液免疫和細胞免疫。 Laskowska （2017） 發(fā)現(xiàn)飼喂EM菌液試驗組的豬血清IL-4、 IL-10、 IFN-γ 和TNF-α、 與IL-2， IL-6、 TGF-β 濃度高于對照組， 保護身體免受感染。 之后的試驗中將EM添加到母豬日糧中， 發(fā)現(xiàn)機體和初乳、 常乳中促炎細胞因子增多。 表明可以通過刺激細胞免疫機制， 保護母豬和新生仔豬免受感染。 郭欣怡（2003） 和熊忙利（2015） 等在用EM 發(fā)酵飼料飼喂牛、 羊的試驗中報道一致， 均發(fā)現(xiàn)飼喂EM 發(fā)酵飼料可以減少動物咳嗽、 流鼻涕、 腹瀉等病況的發(fā)生。 在新生仔豬吃初乳前連灌服EM菌液2 天， 出生7 天內， 仔豬腹瀉率僅為3.5%， 服用慶大霉素的腹瀉率為21.2%， 未做任何處理的組腹瀉率高達62.4%。 母豬臨產前用EM 菌液拌料、 仔豬吃初乳前灌服EM 菌液， 可以減少乳豬黃痢的發(fā)病率和死亡率。

徐崢嶸（2013） 將種公牛的飼草料和精料用EM 發(fā)酵處理后， 種公牛精液品質除了精子密度， 精子頂體完整性、 精液量、 凍后存活率都顯著提高。 Mohamed （2016） 發(fā)現(xiàn)飼喂含EM菌處理稻草的公羊和母羊更快達到性成熟， 公羊的精液質量得到提高。

呂云鵬（2016） 等在產蛋雞飲水中加入EM菌液30 天后， 料蛋比顯著降低， 雞蛋中蛋白質含量顯著提高， 而蛋中脂肪和膽固醇含量均顯著降低。 劉愛霞（2014） 用EM 菌發(fā)酵飼料替代奶牛30%的基礎日糧， 60 天內其產奶量高于對照組44.08%， 乳中干物質、 蛋白、 脂肪、 乳糖含量也得到提高， 但效果不顯著。 喬志剛（2015） 將EM 按1 ml/m3 間隔15 天潑灑到鯽魚生活的水體， 發(fā)現(xiàn)30 天后魚體粗蛋白含量增高， 粗脂肪下降， 其鮮味氨基酸含量顯著增加。

5 影響其作用效果的因素

影響EM 作用效果的的因素主要有以下幾點： 添加比例， 使用方式及使用時長。 利用EM制做發(fā)酵飼料然后飼喂動物， 菌液接種量、 溫度、 發(fā)酵時間都會影響發(fā)酵飼料的品質， 進而影響飼喂效果。 楊雪嬌等（2012） 研究了日糧中不同的EM 添加方式和水平在獺兔生長性能上的效果不同。 同等添加水平下， 制粒后添加優(yōu)于制粒前添加， 優(yōu)于飲水中添加的方式。 在母豬臨產前60 天、 30 天、 分娩哺乳母豬飼喂EM 菌液， 路彩霞等（2009) 發(fā)現(xiàn)飼喂時間越長的母豬， 其所產仔豬發(fā)病率和死亡率越低。 在水貂、 肉鵝中的試驗也表明長期添加效果更好。

6 結語

與其他菌劑比較， EM 制劑因為形成了一個復雜而穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)， 其性質更穩(wěn)定， 同時多種功能微生物之間的協(xié)同作用使其功能更廣泛。 但目前市場上EM 菌產品種類繁多、 真假難辨， 消費者購買使用時需要鑒別真?zhèn)巍?/p>

參考文獻（略）