菌系降解在秸杆饲料生产中的应用

我国农作物秸秆每年产出约6.2亿吨，如果将其中的30% 经过处理转化为生物饲料，约可增加1亿头猪的载畜量，即可节约粮食5300万吨。但是，人们在生产中使用的作物秸秆等低质粗饲料的主要成分是纤维物质，中性洗涤纤维 (NDF) 约占干物质的70%～80%，酸性洗涤纤维(ADF)约占干物质的50%～60%，而粗蛋白的含量很少，仅含3%～6%。NDF包括纤维素、半纤维素和木质素，是植物细胞壁的主要组成部分，随着植物细胞的老化细胞壁变厚，NDF就成为秸秆的主要组成。而猪很难利用这些成分。秸秆发酵饲料就是在农作物秸秆中加入微生物活性菌种，放入一定的容器中或地面发酵，经一定的发酵过程。使农作物秸秆变成带有酸、香、酒味；猪喜食的饲料发酵是利于微生物将秸秆中的纤维素、半纤维素降解并转化为菌体蛋白等其它营养物质的方法。该法具有污染少、效率高、利于工业化生产等特点，和制作成本低、消化率高 秸秆来源广泛、制作不受季节等优势。因此，微生物发酵秸杆必将成为今后粗纤维利用的趋势。

一、菌系降解发酵的原理

用菌系处理粗饲料（如秸杆）的目的有三：一是通过菌系处理，提高秸杆饲料的消化率，以便用来作为猪的基础饲料；二是以秸杆为能量，用菌系处理生产单细胞蛋白质饲料；三是利用菌系降解秸秆发酵来贮存秸杆。

菌系降解秸秆发酵饲料的原理是利用高活性菌剂对秸杆进行降解发酵。在降解发酵中主要使用的有霉菌、酵母及细菌的一些类群。一方面降解发酵菌在适宜的厌氧环境下大量生长繁殖，分泌出各种酶。这些酶通过降解多糖和木质素，破坏其连接的共价键，破坏了秸秆难消化的细胞壁结构，使与木质素交联在一起的纤维素和半纤维素游离出来,从而使秸秆细胞壁内可利用的碳水化合物和其它营养物质暴露出来,增加与消化液接触的机会,提高秸秆消化率，同时又将饲料中纤维物质,淀粉及果胶等转化为各种糖类; 另一方面酵母和乳酸类等有益细菌会利用分解菌类分解出来的糖类物质作为自己生长繁殖的营养物质。这些有益细菌在秸杆发酵过程中不但会通过产生乳酸、醋酸和丙酸等降低pH值来抑制有害细菌的生长，还会将饲料的某些成分进一步合成营养价值较高或适口性较好的物质，如蛋白质、氨基酸 维生素、有机酸、未知促生长因子等。

二、菌系降解秸秆饲料的操作工艺

我们采用一种降解纤维素的菌系，是由两种芽孢杆菌(Bacillus sp.)组成，且比例为2︰1。步骤如下：

1、将秸秆清洗，粉碎，然后采用质量分数为0.5%的NaOH溶液处理，固液比1∶30, 121℃反应30min，然后过滤, 水洗, 调pH值, 获得处理样品。样品冷却后加入无菌的无机盐营养液，使木屑充分湿润；所述无机盐营养液为每1L溶液中含有如下重量克数的无机盐：K2HPO4 1，NaH2PO4 1，(NH4)2SO4 0.5，MgSO4 0.2， CaCl2 0.1，FeSO4 0.05，MnSO4 0.02；

2、将微生物接种斜面活化，28℃培养24h，将活化后的菌种转接至液体培养基，28℃，300r/min培养24h，3500转离心20min，冷却干燥48h，得到各微生物干粉，然后按比例配比得菌系；

3、秸秆发酵：将配制的菌系以2%接种量接种种子发酵液，然后以同样接种量接种酵母菌，再将两者按10%接种量接入发酵液，青贮饲料的加工工艺进行。

本技术与现有技术相比具有如下优点：采用细菌菌剂代替传统的发酵，细菌生长迅速，易于培养，产酶时间短，对秸秆的降解效果优于目前已知的报道，易于扩大化生产。具体如下：

1、微生物易于培养，液体发酵24h即可获得大量的菌体，缩短了种子的发酵周期。

2、固体发酵过程中，对纤维原料具非常好的降解效果，尤其对甘蔗渣的降解率明显优于单个菌株。

3、发酵条件简单，制得的细菌菌剂在工业生产应用过程中，操作方便，成本低廉。

三、发酵饲料对猪的作用机理

（1）发酵能改善饲料的适口性 ,刺激猪的采食量

发酵饲料是经过微生物（乳酸菌 、酵母菌和芽抱杆菌） 混合厌氧发酵制成的 ,其中的酵母菌和芽抱杆菌等好氧菌的存在为乳酸菌的生长繁殖创造了厌氧环境 ,而乳酸菌大量繁殖产生了乳酸 ,降低了PH值,这就使得发酵饲料产品具有了酸香味 ,从而改善了饲料适口性,刺激了猪的采食量。（2）发醉可提高饲料中营养物质的消化率及利用率

饲料经过发酵之后，进行着一系列的生物化学反应,饲料中的纤维素、淀粉、蛋白质等复杂的大分子有机物在一定程度上降解为动物容易消化吸收的单糖、双糖、低聚糖和氨基酸等小分子物质,从而提高饲料的消化吸收率,起到了饲料机械起不到的深度生产加工作用,同时在饲料发酵的过程中还会产生并积累大量的营养丰富的微生物菌种细胞及有用的代谢产物,如：氨基酸、有机酸、醇、醛、酯、维生素、抗生素、激素、活化的微量元素、特殊糖类物质,并使饲料变软变香,营养增加,从而改变饲料的物理、化学性质,提高其适口性、消化率、吸收率和营养价值。

（3）发酵有益于猪只肠道的健康和增强免疫力

发酵饲料中存在大量的有益活菌（主要为乳酸菌）及其代谢产物,对猪只的肠道健康有益抑制病原菌生长、促进肠道微生物平衡、促进肠道免疫应答、改善消化吸收功能、促进健康和生长。同时,饲喂发酵饲料还能增强猪的免疫力,试验表明 ,饲喂发酵饲料的母猪,母猪及初生仔猪的免疫力及抗病能力都获得提高。文献中早已证明口服乳酸菌可提高人体及动物身体的免疫能力,母猪血液中淋巴细胞的数量显著增高,通过此等母猪初乳饲喂的初生仔猪,他们的发病率也明显降低。

（4）发酵可以降解饲料中的有毒物质

经试验发现,某些乳酸杆菌可抑制霉菌的生长和产毒，嗜酸乳酸杆菌、保加利亚乳酸杆菌和植物乳酸杆菌也可抑制寄生曲霉的抱子萌发。另外,多数情况下微生物的代谢产物也可以降低饲料中毒素含量。例如甘露聚糖可以有效地降解黄曲霉等。

（5）发酵能产生促生长因子

不同的菌种发酵饲料后所产生，的促生长因子含量不同,这些促生长因子主要有有机酸、B族维生素和未知生长因子等等,能够促进猪只的生长。

四、发醉饲料在养猪生产中的应用效果

经研究发现,发酵饲料能够促进断奶仔猪的生长和提高饲料转化率，使用乳酸菌发酵液体饲料能显著提高断奶仔猪的采食量和生长速度,饲料经过乳酸菌发酵之后提供了许多生物活性物质,如功能性多肤、酶等,使饲料的消化吸收率大大提高,从而改善了断奶仔猪的生长性能。

试验结果表明,在断奶仔猪日粮中添加5%乳酸菌液体种进行约8h的发酵后,仔猪平均 日增重提高13.9%（p＜0.01）,差异极显著；料肉比下降了21.7%（p＜0.05）,差异显著；腹泻率降低50%以上；仔猪粪便中大肠杆菌数减少,乳酸菌数目大大增加 ,改善了仔猪肠道微生态平衡,降低了肉类制品被致病菌污染的风险,提高了肉类食品的屠宰前的安全性。

并且在猪基础日粮中添加天然精选活菌酵素复合的微生物制剂 含乳酸杆菌 、枯草杆菌、乳酸球菌等）也可以提高育肥猪屠宰率和瘦肉率,肌肉肉色较鲜红,猪肉品质也较好。

五、青贮饲料使用注意事项

（1）合理取用青贮饲料

青贮饲料封窖后 一般经过 40-50d，最短时间为21d，便可开窖取用。取用时，长方形窖应从一头开始垂直挖取，分段取料量，要把窖周围发白长毛或腐烂的青贮饲料仔细剔除 每次取料后，青贮窖要用塑料薄膜及时盖严并压实，防止二次发酵，二次发酵是在开封后青贮料与空气接触后开始的，所以要根据所养牛羊的数量和采食量决定开口大小，开口要尽量小，每次取出青贮饲料后，表面用塑料薄膜盖好，使之不通气。

（2）防止青贮饲料二次发酵

青贮饲料二次发酵是指青贮饲料在开窖饲喂后 由于窖内温度升高而使通气部分青贮饲料产生的发霉现象。发生青贮饲料二次发酵的原因是无氧状态下的青贮饮料接触空气后，好氧性细菌活动繁殖造成的，特别是气温较高时，品质较好的青贮饲料易发生二次发酵。出现二次发酵后，青贮饲料糖分可损失10%～24%。若有大量的霉菌活动而发生霉变或产业亚盐，喂猪后，会造成一定程度的危害。

防止青贮饲料二次发酵的方法主要有：青贮原料不可切得太长，玉米秸以1～2cm，甘薯秧等藤蔓类以2～4cm 为宜，所含水分应在 65%～70%， 密度要高，重量不可少于700kg/m3。原料预干不可过度，适时收割，防止玉米秸受霜害。已经发生二次发酵的青贮饲料，又一时吃不完的，应把上层已发热的饲料装到密封的塑料袋中，尽快饲喂，对下层的青贮饲料用丙酸按 0.5～1.0L/m2的剂量喷洒表面，上面覆盖塑料薄膜 这样可有效抑制青贮饲料的二次发酵。

参考文献

[1] 刘建新 杨镇海 叶均安等.青贮饲料的合理调制与质量评标准[J].饲料工业，1999 20 3 4-7.

[2] 杲寿善.添加乳酸菌制剂青贮饲料饲喂奶牛效果试验[J].中国草食动物，2002 1 20-21.

[3] 桂荣 那日苏 孙启忠 等.青贮玉米原料特性对青贮饲料价值的影响[J].中国畜牧杂志，2001 37 1 35-36.

[4] 张晓庆.青贮饲料品质鉴定及利用[J].畜牧与饲料科学，2004 6 101.

[5] 王开聪 刘万洪 李培发.提高青贮饲料品质的技术措施[J].云南畜牧兽医，2008 6 36.