不同微生物青贮剂对全株玉米青贮饲料的影响

侯楠楠，谢全喜*，雷春红，王 梅，杨 枭，鹿晓慧，周 红，谷 巍

（山东宝来利来生物工程股份有限公司 山东省动物微生态制剂省级重点实验室，山东 泰安 271000）

青贮饲料是指利用新鲜青绿饲料及其植株上附着的乳酸菌等，在厌氧条件下发酵而成[1]。青贮饲料乳酸菌添加剂被广泛用于改善青贮饲料品质。在不使用乳酸菌发酵剂的条件下，原料自身微生物起主要作用，往往会导致青贮饲料干物质的损失以及蛋白质的水解等，影响青贮饲料的品质[2]。在实际生产中，由于管理疏忽，青贮饲料滋生大量霉菌，导致青贮饲料发霉、腐败变质，营养成分大量损失，因此选择合适的发酵剂进行科学发酵对保证青贮饲料营养品质具有重要意义[3-4]。

近年来，许多研究者采用多种乳酸菌发酵青贮饲料，研究表明，全株玉米中添加植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）发酵，能够快速降低饲料的pH值；黑麦草中添加布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）可以提高青贮饲料的有氧稳定性，添加鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）能够提高青贮饲料的发酵品质[1-2]。李翠霞等[5-8]的研究表明，植物乳杆菌、粪肠球菌（Enterococcus faecalis）单独或者是组合处理全株玉米，能够抑制发酵过程中霉菌的生长，提高全株玉米的有氧稳定性。

全株玉米青贮饲料营养丰富，适口性好，已经成为反刍动物饲喂的主要饲料来源之一。随着国内畜牧行业的高速发展，如何生产高效、优质、安全的全株玉米青贮饲料，提高全株玉米的利用效率，已成为行业内高度关注的问题。本研究选择两种青贮发酵剂（A、B），比较添加不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料营养品质及微生物消长的影响，为全株玉米青贮发酵剂的开发探究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 青贮发酵剂

A、B两种青贮发酵剂（乳酸菌、酵母菌等，活菌总数≥1.0×109CFU/g）：山东宝来利来生物工程股份有限公司。

1.1.2 材料

全株玉米：选自吉林通化四方山青贮玉米种植基地，在玉米进入乳熟末期、蜡熟初期时收割，收割机切碎至1.5 cm左右长度。

1.1.3 试剂

黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）检测试剂盒、呕吐毒素检测试剂盒、玉米赤霉烯酮检测试剂盒：青岛普瑞邦生物工程有限公司。其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

KDN-103F自动定氮仪、SZC-C粗脂肪提取仪、SLQ-6粗纤维测定仪：上海纤检仪器有限公司；HPX-9082MBE电热恒温培养箱：上海博迅实业有限公司；SW-CJ-2F（2）超净工作台：苏州安泰空气技术有限公司；F50酶标仪：帝肯（上海）贸易有限公司。

1.3 方法

1.3.1 全株玉米青贮

试验分为青贮发酵剂A组、青贮发酵剂B组，取5 g青贮发酵剂A溶解于2 L温水中，均匀喷洒于1 t待青贮的全株玉米中，装窖、压实，铺盖塑料布填土封窖。青贮发酵剂B处理相同。分别在发酵第8天、10天、20天、40天取样，取样时A、B两窑选择相同位置取样，取样后及时封窑。

1.3.2 全株玉米青贮饲料的感官评价

参照地方标准DB50/T 669—2016《青贮饲料品质鉴定》的方法从嗅觉、结构、色泽三个方面对全株玉米青贮饲料进行感官评定。

1.3.3 青贮饲料pH值的测定

取10 g样品于90 mL无菌生理盐水中，搅拌均匀，直接采用玻璃电极pHS-3C型pH计测定。

1.3.4 全株玉米青贮饲料中有益微生物含量的检测

乳酸菌：参照GB 4789.35—2010《食品微生物学检验乳酸菌检验》；酵母菌：参照GB 4789.15—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》。

1.3.5 全株玉米青贮饲料中营养成分的检测

水分：参照GB/T 6435—2014《饲料中水分的测定》；粗蛋白含量：参照GB/T 6432—1994《饲料中粗蛋白测定方法》中凯氏定氮法；粗纤维含量：参照GB/T 6434—2006《饲料中粗纤维的含量测定过滤法》；粗灰分含量：参照GB/T 6438—2007《饲料中粗灰分的测定》；粗脂肪含量：参照GB/T 6433—1994《饲料粗脂肪测定方法》；中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）含量：参照GB/T 20806—2006《饲料中中性洗涤纤维（NDF）的测定》；酸性洗涤纤维含量（acid detergent fiber，ADF）：参照NY/T 1459—2007《饲料中酸性洗涤纤维的测定》；所有营养指标均以干物质为基础计算测定结果。总酸（以乳酸计）含量：参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》。

1.3.6 全株玉米青贮饲料中限制因子的检测

霉菌：参照GB 4789.15—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》；挥发性盐基氮含量：参照GB 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》；黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEN）、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）：采用酶联免疫法测定，参照GB 17480—2008《饲料中黄曲霉毒素B1的测定酶联免疫吸附法》。

1.3.7 数据处理与分析

试验数据用Excel软件进行初步处理后，采用SPSS 13.0进行统计分析，采用One-way ANOVA进行方差分析，最小显著差数（least significant difference，LSD）法进行组间多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料感官品质的影响

选择发酵20 d的全株玉米青贮饲料进行感官评价，结果见表1。

表1 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料感官品质的影响Table 1 Effect of different silage starters on sensory quality of whole crop corn silage

由表1可知，两种青贮发酵剂处理的全株玉米青贮饲料的气味、质地差异均不大，均有酒香味，松软不粘手；仅在颜色、酸味上稍有差异，等级均为优良级，可用于饲喂各种家畜。

2.2 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料pH值及有益微生物的影响

全株玉米青贮饲料pH值及有益微生物的测定结果见表2。

表2 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料pH值、乳酸菌及酵母菌的影响Table 2 Effect of different silage starters on pH,lactic acid bacteria and yeast of whole crop corn silage

由表2可知，两种青贮发酵剂处理的全株玉米青贮饲料的pH值均符合团体标准T/CAAA 005—2018《青贮饲料全株玉米》中一级全株玉米青贮标准（pH≤4.2）。两组pH值差异不显著（P＞0.05），且随着发酵时间的延长，pH值均呈现先下降后上升的趋势。分析原因可能是发酵内环境中乳酸菌活菌数下降，酵母菌等杂菌开始恢复生长利用了内环境中的乳酸，导致pH值升高，表明这个阶段青贮饲料开始有不同程度腐败变质现象产生[5-8]。

两种青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料的乳酸菌和酵母菌的影响表现较一致，前期乳酸菌生长迅速，酵母菌生长较缓慢，随着发酵时间的延长乳酸菌活菌数下降，酵母菌活菌数呈先升高后降低的趋势。分析原因可能是，发酵前期，乳酸菌作为优势菌与酵母菌竞争营养物质，且乳酸菌发酵代谢产物可能抑制酵母菌，导致酵母菌前期增长缓慢[7]；发酵后期，营养物质不足，乳酸菌、酵母菌活菌数均降低。在发酵8 d时，B组乳酸菌活菌数显著高于A组（P＜0.05），而酵母菌活菌数显著低于A组（P＜0.05）；发酵剂与发酵时间相互作用，发现发酵剂B对乳酸菌活菌数的影响更大，发酵剂A对酵母菌的影响更大。

2.3 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料营养成分的影响

有研究表明，乳酸菌的添加能够加速青贮饲料内环境的酸化，进而抑制有害微生物的活性，降低干物质的损失[9-12]。雷赵民等[13-17]也有类似研究，苜蓿青贮添加植物乳杆菌发酵剂，能够缩短pH的下降过程，降低蛋白质的降解，减少氨基酸态氮的产生。不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料营养成分的影响见表3～表5。

由表3可知，当发酵8 d、40 d时，两种发酵剂处理的全株玉米青贮饲料的水分含量差异不显著（P＞0.05），而发酵10 d、20 d时，差异显著（P＜0.05）；除发酵40 d外，粗蛋白含量差异不显著（P＞0.05）；粗脂肪含量差异不显著（P＞0.05）。随着发酵时间的延长，两种发酵剂对水分、粗蛋白、粗脂肪含量的影响也不大。

由表4可知，除发酵40 d外，两组总酸含量差异显著（P＜0.05），且在发酵前期（8 d、10 d），A组总酸含量高于B组，后期呈相反趋势。这与前期发酵剂B处理的高乳酸菌含量相悖，可能与发酵剂乳酸菌的类型有关。除发酵20 d外，两组粗灰分含量差异不显著（P＞0.05），且粗灰分的含量均较低，这可能与玉米的收割时间有关，韩建成等[18-21]研究发现，不同收割期对玉米全株青贮粗灰分含量的影响较明显，蜡熟期收获的玉米青贮较乳熟期玉米青贮粗灰分含量高，这可能与玉米生长过程中营养物质的转化和沉积有关。

由表5可知，两种发酵剂处理的全株玉米青贮饲料中性洗涤纤维（NDF）含量、酸性洗涤纤维（ADF）含量基本达到一级全株玉米青贮标准（NDF≤48%、ADF≤27%）。除发酵10 d外，两组粗纤维含量差异不显著（P＞0.05），且在发酵前期（8 d、10 d），A组高于B组。除发酵40 d外，两组中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量差异显著（P＜0.05），且在发酵前期（8 d、10 d），A组高于B组。分析原因可能是发酵剂B处理，乳酸菌生长迅速，能够快速起到降解纤维素的作用；反之发酵剂A处理，乳酸菌生长相对缓慢，对纤维素的降解作用也相对缓慢[22]。

表3 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料水分、粗蛋白及粗脂肪含量的影响Table 3 Effect of different silage starters on moisture,crude protein and crude fat contents of whole crop corn silage

表4 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料总酸及粗灰分含量的影响Table 4 Effect of different silage starters on total acid and crude ash contents of whole crop corn silage

表5 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料纤维含量的影响Table 5 Effect of different silage starters on fibre content of whole crop corn silage

2.4 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料限制因子的影响

不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料限制因子的影响见表6和表7。

表6 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料挥发性盐基氮及霉菌含量的影响Table 6 Effect of different silage starters on volatile base nitrogen and mold contents of whole crop corn silage

由表6可知，两种发酵剂处理的全株玉米青贮饲料挥发性盐基氮含量均符合一级全株玉米青贮标准≤10%，两组挥发性盐基氮含量差异显著（P＜0.05），且发酵前期（8 d、10 d），A组高于B组。两组霉菌含量均符合GB 13078—2017《饲料卫生标准》（霉菌＜4×104CFU/g）要求，随着发酵时间的延长，霉菌的生长受到抑制。

表7 不同青贮发酵剂对全株玉米青贮饲料黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮及呕吐毒素含量的影响Table 7 Effect of different silage starters on aflatoxin B1,zearalenone and vomitoxin contents of whole crop corn silage

由表7可知，两种发酵剂处理的全株玉米青贮中常见的3种毒素（黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素）含量均符合GB 13078—2017《饲料卫生标准》要求（黄曲霉毒素B1≤20 μg/kg，玉米赤霉烯酮≤500 μg/kg，呕吐毒素≤5 000 μg/kg）。

3 结论

两种青贮发酵剂处理后，全株玉米青贮饲料均有酒香味；发酵前期（8 d、10 d）乳酸菌生长迅速，酵母菌生长相对缓慢。两种发酵剂对全株玉米青贮饲料的pH值、水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和粗纤维含量的影响差异不大，但对总酸、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量影响差异较大，青贮发酵剂B适合短期发酵使用，而青贮发酵剂A适合长期发酵保藏使用。两种青贮发酵剂处理的全株玉米青贮饲料中的限制因子（挥发性盐基氮、霉菌、黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素）均符合相关标准要求。