發(fā)酵劑菌種對玉米秸稈飼料加工的影響

文│孫金明（山東省壽光市洛城街道畜牧獸醫(yī)工作站）

玉米秸稈是一種常見的飼料原料，但其營養(yǎng)成分較差，且纖維素難以被動物消化吸收。因此，需要通過發(fā)酵劑菌種處理提高其營養(yǎng)價值。本研究旨在探究不同發(fā)酵劑菌種對玉米秸稈飼料加工的影響，為玉米秸稈飼料的加工利用提供理論依據(jù)。

一、材料與方法

1.材料。本研究選取秋季田地玉米秸稈，菌種采用酵母菌、黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢桿菌，并準備豆粕、尿素等材料。

2.方法。

（1）玉米秸稈處理。將玉米秸稈洗凈、烘干、粉碎后過40目篩，與豆粕、尿素按17∶2∶1拌料制成干混料，分滅菌（121℃滅菌30分鐘）與自然發(fā)酵兩組處理。

（2）菌種制備。菌種制備是飼料發(fā)酵的重要步驟之一，其目的是制備高質(zhì)量的發(fā)酵劑菌種，為后續(xù)的飼料處理提供有效的菌種支持。本試驗采用活化培養(yǎng)的方法制備酵母菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、米曲霉懸液。首先，為了活化酵母菌、枯草芽孢桿菌懸液，首先需要將凍存菌種接種在培養(yǎng)基上，培養(yǎng)條件為30℃、200轉(zhuǎn)/分鐘振蕩培養(yǎng)24小時。接下來，將培養(yǎng)基中的菌液轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基中，再次進行振蕩培養(yǎng)，直到達到所需菌數(shù)。最終得到5.1×109、1.25×109國際單位/毫升的酵母菌、枯草芽孢桿菌懸液。

黑曲霉、米曲霉懸液的制備需要先將凍存的菌種接種在培養(yǎng)基上，培養(yǎng)條件為28℃、200轉(zhuǎn)/分鐘振蕩培養(yǎng)3天。接下來，將菌液轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基中，繼續(xù)振蕩培養(yǎng)3天，直到孢子數(shù)達到1.31×109、1.22×109國際單位/毫升。最終得到黑曲霉、米曲霉懸液。在制備菌種過程中需要注意，要保證培養(yǎng)條件的穩(wěn)定性和菌種純度，避免出現(xiàn)影響試驗的因素。

（3）試驗設計。分別加單菌和混合菌種兩種處理方式，共計5組處理，每組3個重復，其中滅菌處理為對照組。

（4）發(fā)酵處理。發(fā)酵是將有機物在微生物作用下轉(zhuǎn)化為更加有用的物質(zhì)的過程。在畜牧業(yè)中，通過發(fā)酵來處理飼料可以提高飼料的營養(yǎng)價值和口感，從而提高畜禽的生產(chǎn)性能。在本試驗中，為了研究不同菌種對玉米秸稈的發(fā)酵效果，選擇了單菌種發(fā)酵和混合菌種發(fā)酵兩種處理方式，并設立了對照組進行對比。發(fā)酵處理前需要將菌種懸液與玉米秸稈干混料混合，并加入適量的水，以使水分含量達到50%。此步驟的目的是提供充足的水分和養(yǎng)分，促進微生物的生長和代謝。選擇適當?shù)乃趾靠梢栽诒ＷC發(fā)酵效果的同時避免飼料變質(zhì)。

然后將混合好的飼料放入發(fā)酵罐中。發(fā)酵罐是一個密閉容器，可以控制溫濕度，從而營造一個適宜微生物生長代謝的環(huán)境。在本試驗中，發(fā)酵罐的溫度為37℃，濕度為90%。這個溫濕度可以促進微生物的繁殖和代謝，從而加快發(fā)酵進程。發(fā)酵時間為7天，可以保證微生物有足夠的時間在飼料中生長代謝，從而實現(xiàn)飼料的發(fā)酵。在發(fā)酵過程中，微生物會將飼料中的纖維素和其他難以消化的成分轉(zhuǎn)化為更易于吸收、利用的營養(yǎng)物質(zhì)。同時，微生物的代謝產(chǎn)物也會豐富飼料的營養(yǎng)成分，提高飼料的口感和香味。通過以上步驟，不同菌種的發(fā)酵處理得以完成。在本試驗中，不同菌種的處理效果得到了比較。其中，酵母菌和混合菌種的處理效果最好，營養(yǎng)成分顯著高于對照組。這些結果表明，不同菌種對飼料的發(fā)酵效果具有明顯的影響，而適宜的溫度、濕度和發(fā)酵時間也是確保發(fā)酵效果的重要因素。

（5）飼料營養(yǎng)成分分析。將不同處理組的飼料樣品進行粉碎、過篩，測定其粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、粗灰分等指標。

（6）纖維素酶活力測定。在本試驗中，主要通過濾紙片法測定不同處理組的纖維素酶活力。濾紙片法是測定纖維素酶活力的一種常用方法，其原理是利用纖維素酶對濾紙的降解作用來間接測定酶的活力。在處理過程中，首先需要制備濾紙片。試驗人員需要將濾紙裁成適當大小的小片，一般為1厘米×6厘米，并將濾紙片放入95%乙醇中浸泡10分鐘，然后將其移至96孔板中，加入適量的蒸餾水使濾紙片濕潤、待用。隨后，需要加入酶樣和緩沖液。該環(huán)節(jié)應將酶樣加到濾紙片上，可以是純化的酶樣或者飼料中提取的液體，加入的酶樣量需要根據(jù)試驗需要和酶的活力而定。然后加入50微升的緩沖液，pH一般為4.8。將96孔板蓋上保鮮膜，放置在37℃恒溫箱中孵育一定時間，一般為30分鐘。將孵育好的96孔板取出，加入150微升的3，5-二硝基水楊酸溶液終止反應。最后，將96孔板放入分光光度計中，以405納米的波長讀取吸光度值，按照以下公式計算纖維素酶活力：

酶活力（單位/毫升）=（吸光度值-對照吸光度值）/（反應時間×取樣量×濾紙片數(shù)）

其中，反應時間為孵育時間（單位為分鐘），取樣量為酶樣加入量（單位為微升），濾紙片數(shù)為試驗中使用的濾紙片數(shù)。通過以上步驟可以測定出不同處理組的纖維素酶活力，并進行比較分析。

二、結果與分析

1.飼料營養(yǎng)成分分析。經(jīng)過不同發(fā)酵劑菌種處理后，飼料中的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、粗灰分含量見表1。

表1 不同處理組飼料營養(yǎng)成分含量比較（%）

2.纖維素酶活力測定。經(jīng)過不同發(fā)酵劑菌種處理后，飼料中纖維素酶活力的相對見表2。

表2 不同處理組飼料纖維素酶相對活力比較（%）

3.結果分析。飼料發(fā)酵是一種有效的玉米秸稈處理方式，通過添加不同的發(fā)酵劑菌種，可以提高飼料的營養(yǎng)價值和消化性能。在本試驗中，研究人員采用了5種不同的發(fā)酵劑菌種處理玉米秸稈干混料，通過對飼料營養(yǎng)成分和纖維素酶活力的測試評估了不同發(fā)酵劑菌種對飼料性質(zhì)的影響。從表1、2中可以看出，不同的發(fā)酵劑菌種對飼料營養(yǎng)成分和纖維素酶活力均有一定的影響。首先，在飼料營養(yǎng)成分方面，與對照組相比，酵母菌和混合處理組的粗蛋白質(zhì)含量顯著增加，粗纖維含量顯著降低。說明酵母菌和混合處理組的發(fā)酵能提高飼料的蛋白質(zhì)含量，同時降低纖維素含量。這些結果與之前的研究結果相符，表明酵母菌和混合處理組對飼料的營養(yǎng)成分改善效果較好。

另外，黑曲霉和米曲霉的處理也能提高飼料的蛋白質(zhì)含量，但對粗纖維含量的影響不明顯。同時，枯草芽孢桿菌處理對飼料營養(yǎng)成分的影響較小。這些結果提示不同的發(fā)酵劑菌種對飼料的改善效果存在差異，需要根據(jù)不同的需求選擇不同的處理方式。在飼料纖維素酶活力方面，酵母菌、米曲霉和混合處理組的相對活力顯著增加，說明這些發(fā)酵劑菌種能提高飼料纖維素的降解效率。以上結果表明，這些發(fā)酵劑菌種可以促進飼料中纖維素降解，提高飼料的消化性能。綜上所述，酵母菌和混合處理組對飼料的營養(yǎng)成分和纖維素酶活力的提高效果最為明顯，可作為優(yōu)化玉米秸稈飼料發(fā)酵的重要處理方式之一。這些結果不僅對改善玉米秸稈飼料的利用價值具有重要意義，而且對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低飼料成本也有積極作用。未來，需進一步研究不同發(fā)酵劑菌種的組合及其在不同飼料中的應用，以提高飼料的營養(yǎng)價值和消化性能。此外，需要控制飼料發(fā)酵過程中的微生物菌落，防止產(chǎn)生有害菌，確保飼料的安全性和穩(wěn)定性。

三、結語