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微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂的开发与应用

 信息来源:广宇生物    加入日期:2009-2-13 点出:2854
 
    醋酸菌亚虎官网登录青贮 (Silage) 是指在密封条件下使青绿饲料亚虎官网登录以能够在相当长的时间内保持其质量相对稳定的一种保鲜技术。醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料就是青绿或半干饲料在厌氧条件下靠乳酸菌亚虎官网登录制成能够长期保存的饲料。这种饲料能较好的保存青绿植物的营养成分,保证原料青绿时良好的质地、适口性好、消化利用率高,特别是对反刍动物是一种非常好的优质饲料。 微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂 (Silage Inoculant Bacteria ,简称 SIB) ,亦称醋酸菌亚虎官网登录青贮接种菌、生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂、醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料亚虎官网登录剂、乳酸菌接种剂( LAB ),是专门用于饲料醋酸菌亚虎官网登录青贮的一类微生物添加剂,由 1 种或 1 种以上乳酸菌、酶和一些活化剂组成,主要作用是有目的地调节醋酸菌亚虎官网登录青贮料内微生物区系,调控醋酸菌亚虎官网登录青贮亚虎官网登录过程,促进乳酸菌大量繁殖更快地产生乳酸,促进多糖与粗纤维的转化,从而有效地提高醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料的质量。 因此,认识和掌握醋酸菌亚虎官网登录青贮技术是非常必要的。 
1 、醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料的优点 
   醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料能有效保存植物的营养成分,一般青绿植物在成熟和晒干后营养价值约降低 30-50% ,而经过醋酸菌亚虎官网登录青贮后的饲料仅仅降低 5-10% ,特别是醋酸菌亚虎官网登录青贮后的饲料中蛋白质和维生素能够很好的得到保存。醋酸菌亚虎官网登录青贮能保持原料青绿时的鲜嫩汁液,含水量是干草的 5 倍( 70% 以上),不仅适口性好,而且消化利用率很高。醋酸菌亚虎官网登录青贮是保存饲料的经济又实用的方法,在保证了原料的营养的同时还是一种经济的保存方法,每一立方的空间可以贮藏五、六百公斤的原料,可以节约大量空间。醋酸菌亚虎官网登录青贮可以使季节的限制降到最低,经过醋酸菌亚虎官网登录青贮的饲料可以保存好几年,对反刍动物来说是维持和创造高产水平不可缺少的重要原料。醋酸菌亚虎官网登录青贮后的饲料安全性更高,经微生物的作用可以将有毒原料的毒性大大降低,微生物还可以分解纤维素等成分,更有利于消化吸收。 
2 、饲料醋酸菌亚虎官网登录青贮的原理 
   二十世纪三十年代芬兰学者、诺贝尔奖获得者 A.I.Virtanen 曾对醋酸菌亚虎官网登录青贮亚虎官网登录过程菌群的生长演变和生化反应过程进行过大量的研究,基本揭示了醋酸菌亚虎官网登录青贮的亚虎官网登录生化过程。醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料的亚虎官网登录过程基本分为四个阶段,即植物呼吸期、微生物竞争期、乳酸积累期和相对稳定期。
   2 . 1 植物呼吸期:约 5 天左右,待醋酸菌亚虎官网登录青贮植物细胞密封后并非立即死亡,仍然保持生活状态,利用环境中的氧气进行呼吸作用直到氧气耗尽形成厌氧环境,此过程温度一般维持在 20-30 ℃。此后植物细胞开始窒息死亡,细菌的作用逐渐突出,进入微生物竞争期。 
   2 . 2 微生物竞争期:微生物竞争期是好氧菌和厌氧菌、其他菌与乳酸菌进行竞争优势菌群的时期,实际上就是微生物相互生态关系的一种体现。氧气耗尽后植物细胞和好氧菌生命活动都基本停止,厌氧菌逐渐成为优势菌群,他们利用原料中丰富的碳水化合物作为碳源产生乳酸、醋酸、丁酸等酸类物质,使得环境 PH 值急剧下降,有效的遏制了不耐酸的腐败菌的生长繁殖。乳酸菌逐渐成为优势菌群,进入乳酸积累期。醋酸菌亚虎官网登录青贮过程中的主要腐败菌是丁酸菌,丁酸菌是一种能够将蛋白质分解成氨或胺等腐败恶臭气味物质的一类梭状杆菌,严重影响饲料的适口性和安全性。其他腐生菌可将氨基酸等营养成分转化为尸胺等有毒物质。 
   2 . 3 乳酸积累期:乳酸菌迅速繁殖成为醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料中的优势菌,在适宜的温度、酸度、湿度环境中大量繁殖经过糖酵解作用产生大量乳酸,乳酸可部分转化为醋酸、丙酸及丁酸,使 PH 值进一步下降,以至于遏制了乳酸菌的生长,逐渐形成一个稳定的状态,即相对稳定期。 
   2 . 4 相对稳定期:由于存在大量的乳酸菌和乳酸,形成了一个相对稳定的平衡状态,乳酸菌分泌乳酸可以保持饲料不受其他微生物影响而变质,同时又限制了乳酸菌的过量繁殖,乳酸菌在乳酸不足时又继续生长分泌乳酸,微生态如此循环,能够使饲料保持近十年的时间。 
3 、醋酸菌亚虎官网登录青贮过程中的有益微生物与添加剂 
   醋酸菌亚虎官网登录青贮过程的有益微生物和醋酸菌亚虎官网登录青贮添加剂是进行醋酸菌亚虎官网登录青贮的重要影响因素,选用不当亚虎官网pt客户端下载或添加剂可能导致醋酸菌亚虎官网登录青贮失败。 
   醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料中重要的乳酸菌可分为同型亚虎官网登录和异型亚虎官网登录两种菌。同型亚虎官网登录菌将葡萄糖经过糖酵解作用生成乳酸,而异型亚虎官网登录产物除了乳酸外还有乙醇、醋酸和二氧化碳等,相对而言,同型亚虎官网登录更能够充分利用营养成分,减少了营养损失,所以在选择醋酸菌亚虎官网登录青贮亚虎官网登录亚虎官网pt客户端下载时应选择同型亚虎官网登录亚虎官网pt客户端下载。同型亚虎官网登录亚虎官网pt客户端下载主要有:植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、酪蛋白乳杆菌、粪链球菌等,异型亚虎官网登录亚虎官网pt客户端下载主要有:短乳杆菌、布氏乳杆菌和葡聚糖明串珠菌等。国外报道植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌的作用效果最为显著,美国微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂大多采用这三种菌株作为微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂的生产亚虎官网pt客户端下载。 
   其他非微生物添加剂主要包括乳酸菌促生长剂、腐败菌抑制剂和营养型添加剂(主要针对低糖类醋酸菌亚虎官网登录青贮原料)。除了微生物制剂外应用比较广的添加剂是腐败菌抑制剂,主要有甲酸、苯甲酸和甲醛。甲酸(蚁酸)对丁酸菌的抑制效果最为显著,不容易引起二次亚虎官网登录(杂菌的再次亚虎官网登录),所以应用较多,但是甲酸对乳酸菌也有一定程度的抑制作用,因此醋酸菌亚虎官网登录青贮质量不高,在国外也有利用甲酸、乙酸、丙酸复合作为醋酸菌亚虎官网登录青贮添加剂的先例,但效果不如微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂效果好;苯甲酸(或其钠盐)在 PH 为 2.5-4.0 的条件下对乳酸菌等产酸菌作用较弱,对其他微生物有较好的抑制作用,优点是苯甲酸安全性好,但作用不如甲酸强烈,对二次亚虎官网登录的控制力度不够;甲醛对蛋白质分解菌有较强的抑制作用,同时能够保护蛋白质通过瘤胃,消化利用率与微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂相当,缺点是对操作人员有强烈的刺激。现在也有用乙酸、丙酸、尿素作为醋酸菌亚虎官网登录青贮添加剂的。另外,辅助性醋酸菌亚虎官网登录青贮添加剂主要是复合酶制剂,酶制剂应该选择淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、 NSP 酶等活性较高的制剂,有利于原料的充分利用。酶制剂的亚虎官网pt客户端下载主要有黑曲霉、米曲霉、枯草杆菌等。 
4 、微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂的生产技术 
   我国目前微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂生产企业仅有三、四家,中国农业科学院饲料所时建忠研究员领导的微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂生产技术课题组(国家 948 引进项目),将国外的优良亚虎官网pt客户端下载和生产工艺消化、吸收后,在宝来利来进行中试,生产出国际先进水平的微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂。 
   微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂里的植物乳杆菌和戊糖片球菌菌株均为同型亚虎官网登录乳酸菌,是美国 20 世纪 90 年代中期筛选、培育的优良菌株。中国农科院饲料所的科技人员将两种乳酸菌同时配伍在同一产品,在醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料亚虎官网登录中分别发挥初亚虎官网登录菌和终亚虎官网登录菌作用。两者互补,解决了醋酸菌亚虎官网登录青贮过程中温度和 pH 值变化大,单菌亚虎官网登录效率低的难题。通过改进亚虎官网登录工艺,使植物乳杆菌和戊糖片球菌菌株亚虎官网登录液生物量分别达到每毫升含 30 亿个有效菌落,经冷冻干燥技术处理获得的原菌粉分别达到每克含 4200 亿和 384 亿个有效菌以上,最后配成活菌数量大于每克 800 亿个有效菌落,是国内外报道最高水平 4 倍以上。
   技术人员还首次采用冷冻干燥工艺和冻干保护技术生产微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂( 863 项目子课题),利用国产冻干设备干燥醋酸菌亚虎官网登录青贮接种剂的工艺,采用谷氨酸、肌醇、海藻糖等八种成分配合的冷冻保护剂进行保护,在国内首次采用中温减压干燥和淀粉包被技术生产微生物醋酸菌亚虎官网登录青贮剂,保证了活菌制剂的稳定性,研制产品在 90 天内保存在 -20℃ 以下不失活,存活率达 99.2% , 12 个月的损失率在 8% 以下,填补了国内同类产品的空白。 动物试验表明,饲喂添加该产品的玉米醋酸菌亚虎官网登录青贮,可使奶牛产奶量提高 0.93 公斤 / 天,;肉牛增重提高 105 克 / 天。 目前这一课题通过了农业部和科技部的专家验收。
5 、醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料的制作技术及品质判断 
   饲料醋酸菌亚虎官网登录青贮方法可以根据实际需要和当地条件以及原料特点灵活掌握。主要方法有:窖式法、塔式法、堆式法、袋式法等。制作时应该注意以下几点:快装、切碎压实、密封。密封的好坏是决定醋酸菌亚虎官网登录青贮成败的关键,醋酸菌亚虎官网登录青贮的原理就是利用乳酸菌的厌氧亚虎官网登录,密封不严会导致空气进入,霉菌快速生长成为优势菌会导致醋酸菌亚虎官网登录青贮失败。 
   良好的醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料应具备以下特点: 1 )具有酸香味和轻微的醇香味,给人舒适的感觉; 2 )颜色,原料的不同会使醋酸菌亚虎官网登录青贮料的颜色有所不同,收割适时并及时处理的原料为青绿或黄绿色; 3 )质地松散柔软,压的紧密,微湿,能够分辨出原料的形状。
6 、醋酸菌亚虎官网登录青贮饲料的应用前景 
   醋酸菌亚虎官网登录青贮料目前在反刍动物养殖中应用的较多,成为一种非常重要的饲料。目前大多采用自然亚虎官网登录方式,很多不稳定的因素限制了醋酸菌亚虎官网登录青贮的效果。在生物技术飞速发展的今天,充分利用人工控制技术对醋酸菌亚虎官网登录青贮过程进行控制将对提高醋酸菌亚虎官网登录青贮质量起到不可估量的作用。醋酸菌亚虎官网登录青贮添加剂的广泛应用不仅会带来醋酸菌亚虎官网登录青贮料在反刍动物上的应用,也可以应用到其他动物。因此,掌握饲料醋酸菌亚虎官网登录青贮原理和正确选择醋酸菌亚虎官网登录青贮添加剂必将在很大程度上对畜牧业的发展起到促进作用。 
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