复合乳酸菌对杂交构树和饲料桑青贮发酵品质的影响

王 诚，刘 雨，翟桂玉，刘德娟，董桂红，何荣彦， 李 燕，王 玲，赵福平，邢 烛，巩 倩，宗 倩，董晓桐

（1.山东健源生物科技有限公司，山东 泰安 271002； 2.山东省畜牧总站，山东 济南；3.山东省泰安市动物疫病预防控制中心，山东 泰安）

近年来，木本青贮饲料已被世界各国所重视。杂交构树、饲料桑饲料化符合畜牧业可持续发展的要求，杂交构树、饲料桑具有容易种植且经济、满足动物对饲料营养的需求、环保等优点。合理利用杂交构树、饲料桑等资源，调整饲料产业结构，可有效缓解我国饲料资源短缺的紧迫局面。

自2020年国家禁止在饲料中添加抗生素后，研发纯天然优质饲料，增加畜禽营养，提高畜禽抗病能力，更是成为畜牧业研究的热点，杂交构树、饲料桑刚好符合这一需求，所以得到了人们越来越多的关注。

2021年3月15日，农业农村部畜牧兽医局也发布了关于推进木本饲料替代玉米豆粕工作的通知，重点下达了《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》，方案中提到，开发利用杂交构树、饲料桑等新木本饲草资源，可以促进非粮资源的高效化利用，因此木本饲料杂交构树、饲料桑是健全饲料供应体系的重要环节。据国家扶贫办的统计，至2018年底，杂交构树在全国28个省（贵州、甘肃、广西等）的种植面积累计达4.5万hm2，年收入6万元/hm2以上，惠及20万农民[1]；杂交构树、饲料桑具有较高的开发使用价值。

在大多数的情况下，饲料青贮过程中发酵能产生足量的乳酸，降低饲料的pH，从而抑制了不良菌和有害菌群的生长和繁殖，延长饲料的保质期和增加饲料的应用领域，使青贮饲料达到长期保存而营养较少流失的特性[2]。但是，杂交构树、饲料桑在青贮时存在可溶性糖含量不足、产酸速度慢、附着乳酸菌数量不足或活性低、不良菌群的生长过程持续进行等问题，不能获得优质青贮品质，而青贮时添加复合乳酸菌，可在杂交构树、饲料桑青贮过程中帮助乳酸菌快速成为优势菌群，提高乳酸含量，降低青贮杂交构树、饲料桑pH，有效提高杂交构树、饲料桑青贮品质并改善营养价值。

本文探究添加复合乳酸菌在杂交构树和饲料桑青贮过程中提高青贮后饲料质量的最优添加量。致力于提高反刍动物营养、保障反刍动物健康、缓解畜牧业饲料短缺紧张，促进农牧业发展、帮助农牧民脱贫致富等问题。

1 材料与方法

1.1 材料

将种植于泰安市岱岳区的杂交构树收集1～1.5 m高的嫩苗；测定含水量为63.25 %，用青贮切碎机切短至2 cm，作为原料；饲料桑平茬后第30～45天距地面约3 cm处将饲料桑整株收割，作为原料。

植物乳杆菌T2和布氏乳杆菌F1是山东健源生物科技有限公司分离筛选的高效青贮专用菌株，经发酵—分离—浓缩—冷冻干燥获得原菌粉，最后配制成复合乳酸菌，植物乳杆菌T2：布氏乳杆菌F1=1:1，活菌数量≥1×1010CFU/g。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 设置原料种类和接种量两个因素，材料种类包括杂交构树和饲料桑，添加剂均为复合乳酸菌（植物乳杆菌:布氏乳杆菌=1:1）。每种青贮原料均设置三个复合菌种添加梯度，分别 为 1×106CFU/g、1×107CFU/g 和 1× 108CFU/g，每种原料设1个对照组，共计8个处理组（如表1），每个处理重复3次，共24个重复组。将揉丝切短后的原料分别与不同活菌数量复合乳酸菌添加剂混合均匀后，装入聚乙烯袋（24 cm×40 cm），每袋1 kg左右，压实、密封、室温贮存。青贮45 d开袋，混匀后取样，用于发酵品质及营养成分的分析[3]。

表1 试验设计与分组

1.2.2 测定项目及方法 全株杂交构树、饲料桑饲料质量理化评定具有决定性的作用，适用于测定全部理化指标。青贮饲料的理化评定需要在实验室进行，以化学分析为主，测定指标包括感官评价、pH、有机酸的总量和构成比例、干物质、粗蛋白、粗纤维等，以判断复合微生物制剂对饲料品质的影响。（1）感官评价：开封后，根据《青贮饲料质量评定标准》中的要求，以青贮饲料的颜色、气味、酸味、质地为测定指标，综合评价饲料的品质。（2）发酵品质：通过对对照组和个实验组杂交构树、饲料桑饲料中pH及乳酸（LA）和乙酸（AA）的含量的测定来测定其发酵品质。青贮开封后，准确称取青贮样品200 g，其中50 g放入450 ml蒸馏水中，搅拌均匀后放入组织捣碎机中捣碎3 min，悬液用4层纱布过滤，青贮浸出液用来测定pH。另取一部分滤液于5000r/min条件下离心15 min，取上清液，-20 ℃ 条件下冷冻保存，用于测定有机酸。用pH计直接测定pH；使用SHIMADZE-10A型高效液相色谱分析LA和AA的含量。剩余浸出液放入10 ml离心管中，于4 ℃冰箱中存放备用。（3）营养成分：通过对对照组和个实验组杂交构树、饲料桑饲料中粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）含量的测定来测定其营养成分。将样品放在（65±2）℃ 烘箱中烘至恒重测定风干物质（DM）含量，烘干后样品所占比重即代表风干物质含量。利用凯氏定氮法测定CP的含量。利用范氏法测定NDF和ADF含量[4]。

1.2.3 统计分析 数据使用Excel 2010初步整理。使用SPSS 21.0 软件分析，用单因素方差分析（one-way ANOVA, LSD）中Duncan's法对平均值进行多重比较，P＜0.05表示差异显著，P＞0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 感官评价

由表2可知，与对照组相比，杂交构树、饲料桑实验组均呈黄绿色、有光泽；有酸香味；酸味由淡变浓；质地湿润、紧密，捏成团后逐渐散开，茎叶结构保持良好，整体感官效果有显著提高。

表2 感官效果

2.2 发酵品质

由表3可知，与对照组相比，杂交构树实验组2组pH最低，乳酸含量最高，乙酸含量最低；饲料桑实验组6组pH最低，乳酸含量最高，乙酸含量最低；说明杂交构树实验组2组的发酵品质有显著提高，饲料桑实验组6组的发酵品质有显著提高。

表3 青贮饲料发酵品质 （g/kg DM）

2.3 营养成分

由表4可知，与对照组相比，杂交构树实验组2组CP含量最高，NDF含量最低（杂交构树，ADF含量最低；饲料桑实验组6组CP含量最高，NDF含量最低（杂交构树184.6 g/kg DM，饲料桑，ADF含量最低；说明杂交构树实验组2组的营养成分有显著提高，饲料桑实验组6组的营养成分有显著提高。 接种复合乳酸菌活菌数量为1×107CFU/g的杂交构树青贮后，接种复合乳酸菌活菌数量为1×108CFU/g的饲料桑青贮后感官效果、pH及有机酸含量（LA、AA）、营养成分（CP、NDF、ADF）、乳酸菌活菌数量有显著优势。

表4 青贮饲料的营养成分 （%、DM）

3 讨论

山东健源生物针对饲草料高效优质青贮关键技术，通过对地源性本土化菌种筛选、培养、微胶囊包被及复配，筛选出产酸能力强、抑菌效果好的高效青贮用菌株，研制出了具有自主知识产权的青贮发酵微生态制剂。

本研究使用山东健源公司提供的植物乳杆菌菌粉和布氏乳杆菌菌粉按照1:1的比例配制成复合乳酸菌菌粉，活菌数量≥1×1010CFU/g。通过参考相关文献，将接种量设计为1×106CFU/g、1×107CFU/g和1×108CFU/g，即将0.1 g、1 g和10g菌粉分别添加到1 kg杂交构树、饲料桑原料中，袋装青贮45 d后开封取样，进行品质检验。

3.1 复合乳酸菌添加剂对杂交构树青贮品质的影响

感官评价方面，不同添加量复合乳酸菌青贮的杂交构树的实验组之间稍微有一些差别，但差别不大，整体均呈黄绿色、有光泽；有酸香味；酸味由淡变浓；质地湿润、紧密，捏成团后逐渐散开，茎叶结构保持良好；与未添加复合乳酸菌青贮的杂交构树相比，整体感官效果有显著提高；说明复合乳酸菌添加剂对杂交构树的青贮品质有改善作用。

发酵品质和营养成分方面，在杂交构树中添加复合乳酸菌后青贮pH降低，但仍在4左右，是三种木本饲料中pH最高的。这可能是由于杂交构树可溶性碳水化合物含量较少，缓冲能值较高导致的。在本研究中，LA、AA含量都有不同程度的提高,尤其是LA含量与AA含量相比有明显提高；使用复合乳酸菌青贮后的杂交构树，其CP含量降低，这与刘晓婧等所得数据大致相同，这可能与杂交构树本身难以青贮的特性有关，此外，NDF、ADF含量都有所降低，这可能是由于微生物发酵产生的纤维素酶将纤维素分解形成挥发性脂肪酸，而这些有机物是反刍动物的主要能量来源。相比之下，添加1×107CFU/g复合乳酸菌后LA、AA含量显著提高，CP下降但下降最少，NDF、ADF显著下降，可在改善杂交构树的发酵品质。

3.2 复合乳酸菌添加剂对饲料桑青贮品质的影响

感官评价方面，不同添加量复合乳酸菌青贮的饲料桑的实验组之间稍微有一些差别，但差别不大，整体均呈黄绿色、有光泽；有酸香味；酸味由淡变浓；质地湿润、紧密，捏成团后逐渐散开，茎叶结构保持良好；与未添加复合乳酸菌青贮的饲料桑相比，整体感官效果有显著提高；说明复合乳酸菌添加剂对饲料桑的青贮品质确实有改善作用。

发酵品质和营养成分方面，试验结果显示，在饲料桑中接种不同活菌量复合乳酸菌添加剂后，青贮pH在3.31～3.46之间，均低于对照组，较低的pH可在一定程度上抑制霉菌生长，利于青贮的保存，这与徐进益等的研究结果基本一致。实验组组的NDF和ADF含量都有所下降，说明复合乳酸菌可产生纤维素酶。LA含量均有不同程度的提高，且实验组6组AA含量提高，说明1×108CFU/g可以将可溶性糖发酵生成LA和一部分AA。其中实验组6组CP含量提高至24.36±0.21 g/kg DM，这可能是复合乳酸菌添加剂使青贮饲料桑产生乳酸、降低了pH，抑制了有害菌的生长，减少了蛋白的损失，并且所有实验组的CP含量均高于对照组。说明在饲料桑中添加1×108CFU/g复合乳酸菌添加剂青贮效果最好。

因此，本研究揭示了添加活菌数量为1×107CFU/g复合乳酸菌（植物乳杆菌:布氏乳杆菌=1:1）时可以显著提高杂交构树青贮饲料的品质，添加活菌数量为1×108CFU/g复合乳酸菌（植物乳杆菌:布氏乳杆菌=1:1）时可以显著提高饲料桑青贮饲料的品质。

杂交构树、饲料桑具有较高的营养价值，可作为蛋白饲料加以利用，1～1.5 m高的全株杂交构树嫩苗粗蛋白蛋白质含量达20.5 % ～ 23 %，饲料桑粗蛋白含量高达22 % ～ 32 %。利用青贮技术处理杂交构树、饲料桑是一种可以长期保存鲜杂交构树、饲料桑的经济有效方法，可以保障一年四季均衡供给反刍动物充足的青绿饲料[5]。木本饲料中含有多种次生代谢物，构树中主要是单宁，饲料桑含有甾醇、异槲皮苷等黄酮类物质以及植物中独有的1-脱氧野尻霉素（DNJ）的生物碱，同时含有一定量的单宁酸；因此，学者可增加对木本饲料活性成分种类、含量、青贮过程中微生物代谢以及不同畜禽对活性成分响应的研究；针对抗营养因子单宁，可筛选降解单宁的乳酸菌[6]。对于杂交构树，可通过添加发酵底物或高效乳酸菌剂改善青贮品质；饲料桑则可单独添加产酸及生长快的乳酸菌来提高发酵品质[7]。但是，青贮饲料中的乳酸含量并非越多越好，也并非在一个固定的浓度范围内，而是时刻处于一个动态平衡的过程中[8]。这些研究都与本文的研究结果相符合，说明本研究为新开发提高杂交构树、饲料桑利用的青贮饲料生产技术，提供进一步研究复合乳酸菌对青贮杂交构树、饲料桑作用的参考价值起很重要的作用。

4 结论

本研究中接种活菌数量为1×107CFU/g的复合乳酸菌菌粉（植物乳杆菌和布氏乳杆菌1:1）时，在改善饲料桑青贮饲料上的感官效果、pH及有机酸含量、营养成分、提高乳酸菌活菌数量上具有显著效果；接种活菌数量为1×108CFU/g的复合乳酸菌菌粉（植物乳杆菌和布氏乳杆菌1:1）时，在改善饲料桑青贮饲料上的感官效果、pH及有机酸含量、营养成分、提高乳酸菌活菌数量上具有显著效果。