青貯發(fā)酵飼料中主要有害微生物對(duì)羊群的危害及防控措施

張 利,周占琴,華 松

(1.陜西省榆林市府谷縣動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，陜西榆林 719400；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，陜西楊凌 712100)

青貯飼料(silage)的制作與品質(zhì)控制是羊養(yǎng)殖過程中的重要環(huán)節(jié)，但青貯飼料對(duì)環(huán)境條件要求苛刻，在保存不當(dāng)時(shí)容易腐敗變質(zhì)，導(dǎo)致飼料營養(yǎng)水平下降，嚴(yán)重時(shí)致病菌大量繁殖，飼喂后導(dǎo)致羊群產(chǎn)生各種疾病，甚至對(duì)羊全身器官帶來嚴(yán)重的損傷。各類致病菌的侵染是青貯飼料腐敗的主要原因，包括霉菌、李斯特氏菌、丁酸菌、肉毒梭菌、酵母菌及大腸埃希氏菌等，調(diào)整青貯的的保存條件，控制致病菌的繁殖，是青貯飼料良好保存的重要途徑。

1 青貯的基本原理

青貯就是在密封狀態(tài)下，利用乳酸菌(厭氧菌)發(fā)酵飼料，使其呈酸性，從而抑制有害菌生長，達(dá)到長期保存青綠飼料營養(yǎng)特性的一種方法，大致可以分為四個(gè)階段，分別為有氧呼吸期、厭氧微生物競爭期、酸化成熟期和穩(wěn)定期。

有氧呼吸期，青貯初期的好氧微生物和兼性厭氧微生物(包括各種腐敗細(xì)菌、腸道細(xì)菌、酵母菌和霉菌等)生長繁殖，消耗可溶性糖和蛋白質(zhì)，產(chǎn)生大量熱、二氧化碳、氨氣、氫氣等[1]；厭氧微生物競爭期，由于植物細(xì)胞和微生物的呼吸作用，使空氣中的氧逐漸減少，形成厭氧環(huán)境，環(huán)境pH不斷下降，乳酸菌生長為優(yōu)勢(shì)菌種，不僅可在含氧量低條件下正常生長繁殖，而且具有較強(qiáng)的產(chǎn)酸和耐酸能力，能發(fā)酵糖類形成乳酸，削弱和抑制其他微生物的作用；酸化成熟期，隨著乳酸桿菌發(fā)酵的進(jìn)行，環(huán)境的pH進(jìn)一步降低，酸度提高，乳酸桿菌在發(fā)酵中占優(yōu)勢(shì)，飼料酸度進(jìn)一步增加，其他大部分微生物被抑制；穩(wěn)定期，隨著乳酸桿菌活動(dòng)的加劇，飼料中乳酸積累達(dá)到一定程度，乳酸桿菌的活動(dòng)也逐漸受到抑制，乳酸含量達(dá)l.5%～2%，pH在4.2以下時(shí)，青貯飼料就可長期保存[2]。

2 青貯飼料中的有害微生物

在青貯過程中，有害微生物的活動(dòng)雖然受到抑制(主要有霉菌、李斯特氏菌、丁酸菌、肉毒梭菌、酵母菌、大腸埃希氏菌等)，但仍以休眠狀態(tài)存在于青貯飼料中，一旦有氧氣進(jìn)入，這些有害微生物逐漸復(fù)蘇，導(dǎo)致青貯飼料二次發(fā)酵，使其飼用價(jià)值嚴(yán)重受損或喪失殆盡[3]。

2.1 霉菌

霉菌(Mycoderma)是絲狀真菌的俗稱，屬于好氧型微生物，具有極強(qiáng)的繁殖能力，主要侵害開窖后正在使用的青貯飼料，污染的霉菌隨青貯原料、貯存時(shí)間及條件的不同而存在差異，主要包括黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、赭曲霉毒素A、伏馬菌素以及其他真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物[4]。

玉米青貯中主要霉菌為婁地青霉菌，牧草青貯中主要霉菌為紅曲霉菌和煙曲霉菌。2018年，奧特奇公司對(duì)收獲季部分地區(qū)的26份青貯飼料檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，84.6%的青貯飼料污染了6種霉菌毒素，15.4%的樣品污染了7種～8種霉菌毒素，其中單端孢霉烯族毒素B族、伏馬毒素、玉米赤霉烯酮(ZEN)和萎蔫酸的檢出率達(dá)到100%，黃曲霉菌毒素和麥角毒素的檢出率分別為15.38%和3.85%。對(duì)采自華北、西南和西北規(guī)模牧場的72份全株玉米青貯樣品分析發(fā)現(xiàn)，華北和西南地區(qū)的青貯飼料嘔吐毒素(DON)和ZEN的檢出率為100%，西北地區(qū)的ZEN檢出率為27.78%。黃曲霉菌毒素僅見于華北地區(qū)的青貯飼料樣品，檢出率僅為11.11%[5]。對(duì)全株玉米青貯飼料分析，DON和ZEN的檢出率為100%，許多類型的青貯飼料都會(huì)受到霉菌毒素的污染，甚至表觀很好的青貯飼料也含有較多的DON、ZEN、T-2毒素和伏馬毒素[6]。

青貯飼料霉變后，干物質(zhì)含量降低，通常會(huì)下降5%～10%，甚至下降30%，高營養(yǎng)價(jià)值的物質(zhì)遭到微生物的破壞，蛋白質(zhì)變質(zhì)，造成營養(yǎng)價(jià)值下降，并且消化利用率降低；部分微生物會(huì)分泌較強(qiáng)毒性的物質(zhì)，引起動(dòng)物發(fā)生中毒[7]。羊長期采食高比例此類青貯飼料日糧，會(huì)增加動(dòng)物對(duì)霉菌毒素的敏感性，降低微生物的解毒能力。霉菌對(duì)動(dòng)物機(jī)能的影響是多方面的，可影響腸道屏障的完整性、黏液素產(chǎn)生、微生物群系的穩(wěn)定性、局部免疫系統(tǒng)以及營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，而且對(duì)肝臟、腎臟、生殖系統(tǒng)都有損傷。病羊表現(xiàn)各種中毒癥狀，如精神委頓、目光無神、食欲減少、消瘦、腹痛、排灰色稀糞等。幼畜常出現(xiàn)行走不穩(wěn)、癱瘓、震顫等神經(jīng)癥狀。懷孕母畜常流產(chǎn)，產(chǎn)死胎[8]。病羊還會(huì)通過畜產(chǎn)品將毒素傳遞給人類。

2.2 李斯特氏菌

李斯特氏菌(Listeria)也叫李氏桿菌，在水、牧草、青貯飼料、土壤、糞便等環(huán)境中廣泛存在，并能在4℃低溫繁殖。研究發(fā)現(xiàn)，開窖的青貯飼料中有65.6%帶有李氏桿菌，青貯飼料中李氏桿菌豐富度取決于青貯的pH和厭氧程度。當(dāng)pH超過4.5時(shí)，會(huì)進(jìn)一步增加李氏桿菌存在的風(fēng)險(xiǎn)[9]。

羊采食了pH>5.0的劣質(zhì)青貯料后，很容易感染李氏桿菌，綿羊和山羊都能夠感染，其中羔羊和妊娠母羊最容易發(fā)病。據(jù)報(bào)道，全年飼喂青貯飼料的農(nóng)場比不飼喂青貯飼料的農(nóng)場感染單核細(xì)胞增生李氏桿菌幾率高3倍～7倍[9]。因此，李氏桿菌病也叫“青貯病”。

羊李氏桿菌病的臨床癥狀可分為腦炎型、子宮炎型和敗血型3種。腦炎型的羊常見癥狀是轉(zhuǎn)圈，頭歪向麻痹一側(cè)，不會(huì)躲避障礙物，容易摔倒，舌頭麻痹不能正常吞咽，直腸溫度保持正?；蚩赡苌栽龈?。患羊可在幾天內(nèi)死亡，成羊通常遲鈍，而羔羊常高度興奮[10]；子宮炎型妊娠母羊患病后，出現(xiàn)流產(chǎn)、產(chǎn)死胎或弱羔、胎盤滯留等癥狀，流產(chǎn)一般發(fā)生于妊娠后期,母羊陰道常有深褐色排出物，胎兒自溶，產(chǎn)出的羔羊往往會(huì)發(fā)生急性敗血癥，很快死亡；敗血型病羊表現(xiàn)出精神萎靡，稍微發(fā)熱，流淚、流涎、流鼻液，采食減少，病程持續(xù)時(shí)間短，快速死亡[11-12]。

2.3 丁酸菌

丁酸菌又稱丁酸梭狀芽孢桿菌(Clostridiumbutyricum)，厭氧，主要存在于土壤中，隨青貯原料進(jìn)入青貯窖的丁酸菌可在密封良好的條件下大量繁殖。其生長環(huán)境的最適pH為7.0～7.4，最適溫度為37℃。碳水化合物含量不足、含水量過高的幼嫩原料更有利于丁酸菌活動(dòng)和繁殖[13]。

在青貯飼料發(fā)酵初期，丁酸菌和乳酸菌競爭生長，如果青貯原料的碳水化合物含量不足、水分含量過高(高于85%時(shí))，乳酸菌不能迅速繁殖，丁酸菌及其他細(xì)菌大量繁殖，形成優(yōu)勢(shì)菌群[14],丁酸菌通過脫氫、脫羧和氧化還原等方式使蛋白質(zhì)腐敗，促使不耐酸的腐敗微生物生長，引起青貯飼料變質(zhì)，發(fā)臭變粘,葡萄糖和乳酸分解產(chǎn)生具有揮發(fā)性臭味的丁酸[15]，因此丁酸含量越高，青貯飼料品質(zhì)越差，不僅會(huì)降低青貯飼料品質(zhì)和適口性，還會(huì)引起家畜丙酮血癥。

丙酮血癥典型癥狀為呼出的氣體、尿液等有爛水果樣氣味。有的個(gè)體表現(xiàn)為神經(jīng)興奮，不安，流涎，磨牙及意識(shí)障礙，嚴(yán)重時(shí)頭屈向頸側(cè)，昏睡乃至昏迷死亡。酮病患羊娩出的羔羊表現(xiàn)為營養(yǎng)不良、貧血、腹瀉、吮乳反射減弱或缺乏，一般在1 d～2 d內(nèi)死亡；有的羔羊出生時(shí)健康，但在出生后2 d～3 d出現(xiàn)吮乳反射遲緩、異嗜、腹瀉、截癱、拱背、步態(tài)不穩(wěn)等癥狀[16]。

2.4 肉毒梭菌

肉毒梭菌(Botulinumclostridium)又稱肉毒梭狀芽孢桿菌，是一種革蘭氏陽性厭氧桿菌，有A、B、C(Cα和Cβ)、D、E、F、G等7個(gè)型，各型的肉毒桿菌分別產(chǎn)生相應(yīng)型的毒素。肉毒毒素是目前已知毒性最強(qiáng)的生物毒素之一，能引起人和動(dòng)物特殊的神經(jīng)中毒癥狀，致殘率、病死率極高。其中C、D型毒素主要引起畜、禽中毒。

肉毒梭菌屬于中溫菌，生長最適溫度為25℃～37℃，產(chǎn)毒最適溫度為20℃～35℃，最適pH為6～8.2，當(dāng)pH低于4.5或超過9時(shí)，溫度低于15℃或超過55℃時(shí)，肉毒梭菌不能繁殖和形成毒素[17]。肉毒梭菌芽孢廣泛存在于自然界，動(dòng)物腸道內(nèi)容物、糞便、腐敗飼料中都經(jīng)常帶有肉毒梭菌。健康反芻動(dòng)物胃腸道中肉毒毒素的合成水平較低，但如果攝入過多的毒素或腸道微生物種群發(fā)生變化，毒素的合成量將超過動(dòng)物耐受限量，就會(huì)出現(xiàn)肉毒素中毒癥狀。

據(jù)報(bào)道，在青貯未做酸化處理時(shí)，肉毒梭菌極易生長和產(chǎn)生毒素，塑料制品包裝的青貯飼料更容易滋生肉毒梭菌，規(guī)模牛場肉毒素中毒事件時(shí)有發(fā)生[18]。最急性發(fā)病羊還沒有臨床癥狀表現(xiàn)即會(huì)死亡。急性病羊在發(fā)病初期表現(xiàn)為神經(jīng)興奮、行動(dòng)僵硬、口角流出白色泡沫，頸部、腹部和股部肌肉松弛，發(fā)病后期則臥地不起,頭彎向腹側(cè),飲食廢絕,舌尖伸出口外，最終因麻痹而亡[19]。

2.5 酵母菌

酵母菌(yeast)是一群單細(xì)胞的真核微生物，喜氧，喜潮濕，不耐酸。主要分布在含糖質(zhì)較高的偏酸性環(huán)境。與青貯飼料有關(guān)的酵母有表面生長的假絲酵母、漢遜氏酵母和畢赤氏酵母等，還有深層生長的球擬酵母。在青貯飼料正常發(fā)酵情況下,酵母菌只在最初幾天生長繁殖,在青貯開窖有氧階段，酵母菌參與青貯有氧腐敗，即將乳酸降解為CO2和H2O，導(dǎo)致青貯pH上升，引起其他多種有機(jī)物質(zhì)的腐敗。因此，酵母被認(rèn)為是青貯在開始時(shí)就變質(zhì)的最重要的微生物因素。

高含量的干物質(zhì)更有利于酵母的生長[20-21]，此外在青貯料的缺氧環(huán)境中，酵母菌通過糖發(fā)酵減少了乳酸發(fā)酵所需要的糖類，從而影響青貯飼料品質(zhì)[9]。飼喂霉變青貯飼料，不僅損傷動(dòng)物的肝臟，而且導(dǎo)致消化功能和生長速度下降，嚴(yán)重時(shí)影響反芻，出現(xiàn)腹疼和神經(jīng)癥狀，可視黏膜黃染，脫肛及死亡。

2.6 大腸埃希氏菌

大腸埃希氏菌(E.coli)是指一群能發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣、需氧或兼性厭氧、不形成芽孢的革蘭氏陰性短桿菌，也是一類與青貯飼料有關(guān)的腐敗菌。大腸埃希氏菌生化性狀活潑,物質(zhì)代謝能力較強(qiáng),可分解青貯飼料中的蛋白質(zhì)和氨基酸，使青貯飼料腐爛變質(zhì)。大腸埃希氏菌不耐酸，當(dāng)pH降低至4.4時(shí),可抑制大腸埃希氏菌的繁殖。隨著青貯發(fā)酵時(shí)間的延長，大腸埃希氏菌的數(shù)量會(huì)逐漸減少[22]。

羊群因采食青貯飼料而感染致病性大腸埃希氏菌感染，患羊精神不振、食欲下降、體溫升高、被毛粗亂，部分羊只可視黏膜黃染或蒼白，消瘦，糞便稀或混有黏液和血液[23]。

2.7 其他

沙門氏菌、芽孢桿菌、鏈霉菌或其他放線菌有時(shí)也參與青貯飼料有氧變質(zhì)。尤其是畜禽糞污經(jīng)過簡單堆積發(fā)酵后還田，此時(shí)青貯原料將會(huì)攜帶大量的這些致病菌，在青貯飼料制作或保存過程中，一但條件適宜就進(jìn)行繁殖，直接降低青貯飼料質(zhì)量，從而引起飼喂后的動(dòng)物發(fā)病。

3 防止青貯飼料變質(zhì)及羊群感染有害菌的措施

3.1 防止青貯飼料變質(zhì)

選擇有一定的可溶性糖和氮源的青貯原料，如玉米、甜高粱等禾本科牧草；青貯原料水分保持在65%～70%。含水量低的飼料可與青綠多汁飼料搭配，也可加入少量鹽，使飼料中可溶性物質(zhì)滲出，便于微生物繁殖；壓實(shí)原料，盡快排除空氣，縮短青貯飼料的有氧呼吸期；迅速降低pH，抑制植物呼吸酶活力和霉菌、腐敗菌活力；添加乳酸菌制劑，使其快速繁殖，實(shí)現(xiàn)飼料快速酸化，抑制好氧腐敗菌的生長[24]。

3.2 防止羊群感染青貯有害微生物的措施

禁喂腐爛草料，特別是霉?fàn)€的青貯飼料；禁止飼喂陳舊青貯飼料。青貯飼料保存時(shí)間越長，污染的有害微生物越多；根據(jù)當(dāng)?shù)匮蛉喊l(fā)病情況，每年對(duì)羊群進(jìn)行肉毒梭菌菌苗接種,皮下注射4 mL/只,免疫期1年[25]。

4 小結(jié)

青貯飼料通過發(fā)酵可以得到氣味酸香、綠色多汁的且營養(yǎng)價(jià)值高的飼料，可為反芻動(dòng)物提供全年優(yōu)質(zhì)粗飼料。乳酸菌是青貯飼料發(fā)酵的主要優(yōu)勢(shì)菌株，而青貯飼料上附著的腐敗變質(zhì)微生物在氧氣充足及pH升高后可競爭抑制乳酸菌繁殖，從而導(dǎo)致青貯飼料的腐敗變質(zhì)，腐敗微生物包括霉菌、李斯特氏菌、丁酸菌、肉毒梭菌、酵母菌、大腸埃希氏菌，此類細(xì)菌均好氧和不耐酸，因此，青貯飼料可通過選取加入酸制劑、壓實(shí)等處理方式保證乳酸菌良好繁殖，提高青貯飼料的質(zhì)量，保證羊群健康。