不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮饲料品质和营养价值的影响

郝丽红， 王彦平， 王 勇， 王怀中， 呼红梅， 王 诚*

（1.山东省农业科学院畜牧兽医研究所，农业农村部畜禽生物组学重点实验室，山东济南 250000；2.山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，山东济南 250000；3.济南市畜牧技术推广站，山东济南 250000）

玉米作为重要的粮食作物对畜牧业的发展作出了重要贡献。青贮玉米因其优质的营养价值在饲料中占有的比重逐年上升，其中裹包青贮因密封性好、可长期保存、饲喂方便、易于市场流通等被广泛接受（Muck等，2018；Armstrong等，2008）。玉米果穗包括“籽粒＋穗轴＋苞叶＋穗柄”是一个完整的果穗，果穗青贮可以减少玉米籽粒烘干、存贮等费用，减少玉米霉菌毒素含量超标问题，且玉米果穗裹包青贮的能量和干物质含量与干玉米果穗相似，而淀粉利用率更高，可替代饲料中50%的干籽粒作为反刍动物的精饲料使用（宫玉霞等，2019；Coblentz和Akins，2018；张相伦等，2018）。研究表明，以高水分玉米籽实青贮饲料代替干玉米可增加能量的摄入和用于产奶的能量比例，从而提高饲料的利用效率（Grant和Ferraretto，2018）。目前提高青贮发酵品质的研究主要集中在添加剂的选择上（Muck等，2018）。青贮饲料添加剂主要作用于微生物，通过调控青贮饲料内微生物区系，从而实现对发酵过程的调控，改善青贮品质（赵士萍等，2016）。青贮菌能够降解利用稻秸中丰富的粗纤维结构，并发酵产生乳酸，降低青贮饲料pH，从而抑制有害菌的生长（卢强等，2018）。不仅如此，越来越多的研究证明相较于单一添加物，不同添加物组合使用能显著提高青贮发酵品质（Wang等，2019）。本研究针对山东玉米霉变导致不能喂、不敢喂的问题，把完熟期的玉米收获后，不经过晾晒直接用高速粉碎机粉碎，与乳酸菌制剂均匀混合后压实密闭青贮，探讨不同乳酸菌类型对玉米果穗青贮饲料品质和营养价值的影响，筛选出优异的乳酸菌，为玉米果穗青贮饲料的生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验分为6组，I组为空白对照组；II组添加1.0×107CFU/kg植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum，LP）；III组添加1.0×107CFU/kg戊糖片球菌（Pediococcuspentosus，PP）；IV组添加1.0×107CFU/kg布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri，LB）；V组添加5.0×106CFU/kg植物乳杆菌和5.0×106CFU/kg戊糖片球菌（LP+PP）；VI添加5.0×106CFU/kg植物乳杆菌和5.0×106CFU/kg布氏乳杆菌（LP+LB）。玉米果穗粉碎后与青贮发酵菌按比例混合，混合均匀后置于聚乙烯厌氧袋中裹包青贮，并于室温避光发酵30 d和60 d后开袋取样。

1.2 测定指标与方法

1.2.1 感官评价 根据德国农业协会（DLG）青贮评分标准及等级评定方法，对玉米果穗青贮饲料的pH、气味、色泽、质地等方面进行感官品质评价（王杰等，2019；闫琦等，2019）。

1.2.2 青贮饲料发酵品质 青贮玉米果穗的pH采用pH计（PB-21型，北京赛多利斯仪器有限公司）测定。NH3-N含量采用苯酚-次氯酸钠比色法测定（Broderick和Kang，1980）。乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量采用高效液相色谱法测定（Cao等，2011）。

1.2.3 青贮饲料营养价值 参照Aoac（2012）的方法，采用重量法测定干物质（DM）含量，凯氏定氮法测定粗蛋白质（CP）含量，索式浸提法测定粗脂肪（EE）含量，直接灰化法测定粗灰分（Ash）含量，范氏洗涤法测定粗纤维（CF）含量。可溶性碳水化合物（WSC）采用蒽酮-硫酸法测定（余汝华等，2003）。

1.2.4 微生物指标 各处理玉米果穗青贮饲料中大肠杆菌、乳酸菌、酵母菌和霉菌等微生物指标采用平板计数法（Cai等，1999）检测。

1.3 数据处理 用SPSS STATISTICS 26统计软件中的单因素ANOVA检验进行数据的方差分析，用LSD法进行数据的多重比较，P＜0.05为差异显著水平。

2 结果与分析

2.1 不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮饲料感官评价的影响 如表1所示，青贮处理可改善饲料的气味、色泽和质地。在青贮30 d时，各组评价等级均为优等，且VI组气味、色泽、综合评分最好；在青贮60 d时，对照组评定等级为一般，试验组评定等级均为良好以上，且VI组评定等级为优等，气味、综合分数最高。

表1 不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮饲料感官评价的影响

2.2 不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮饲料发酵品质的影响 由表2可知，在青贮30 d时，各组pH均在4.0以下；试验组乳酸和乙酸含量均显著高于对照组（P＜0.05），且Ⅳ组乳酸含量最高，VI组乙酸含量最高；V和VI组氨态氮含量分别较对照组降低12.20%和12.20%（P＜0.05）。60 d时各组pH有所升高，但各组之间差异不显著（P＞0.05）；Ⅱ、Ⅳ和VI组氨态氮含量较对照组降低25.93%、25.93%和33.33%（P＜0.05）。

表2 不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮发酵品质指标的影响（风干基础）

2.3 不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮饲料营养成分的影响 如表3所示，在青贮30 d时，Ⅲ组和IV组DM含量较对照组显著提高5.85%和10.70%（P＜0.05），Ⅳ组的干物质保留率最高；IV、V和VI组WSC含量较对照组显著提高32.09%、41.93%和53.90%（P＜0.05）。在青贮60 d，与对照组相比，Ⅲ、IV和VI组DM含量显著增加7.24%、13.75%、4.65%（P＜0.05），Ⅳ组的干物质保留率最高；V组和VI组WSC含量较对照组提高52.00%和45.40%（P＜0.05）。

表3 不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮饲料营养成分的影响（风干基础）%

2.4 不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮饲料微生物含量的影响 由表4可知，在青贮30 d和60 d时，试验组酵母菌含量均显著低于对照组（P＜0.05）。与对照组相比，青贮30 d时，IV组和VI组乳酸菌含量均显著增加（P＜0.05；5.8 vs 175.5 CFU/g，5.8 vs 442.3 CFU/g），其他组无显著差异 （P＞0.05）；青贮60 d时，乳酸菌含量变化趋势与30 d相同。在青贮30 d和60 d时，玉米果穗青贮饲料的大肠杆菌数量均小于10 CFU/g、霉菌数量均小于100 CFU/g，各组之间均无显著影响（P＞0.05）。

表4 不同类型乳酸菌对玉米果穗青贮饲料微生物含量的影响CFU/g鲜重

3 讨论

青贮玉米具有营养价值高、适口性良好、容易储存、贮藏时间长等优势，是一种重要的粗饲料（孙贵宾等，2018）。青贮饲料的评价主要包括：感官评价、发酵品质、营养价值和微生物指标等（张养东等，2016）。优质青贮饲料的颜色接近原料的色泽，具有酸香气味及清晰的茎叶结构，湿润不黏手（李艳芬等，2020）。本试验中同时添加布氏乳杆菌和植物乳杆菌明显提高了饲料的气味、色泽及综合评分。杨丽萍等（2021）添加微生物制剂的试验组青贮饲料的气味和色泽均优于对照组结果。

青贮料的pH和氨态氮水平是评价青贮料发酵品质的直接指标 （Hashemzadeh-Cigari等，2014）。与大豆（Ni等，2018）和紫花苜蓿青贮（Wang等，2020）中报道的pH和氨态氮水平相类似，本试验中同时添加布氏乳杆菌和植物乳杆菌可明显降低青贮饲料的pH和氨态氮含量。乳酸菌作为青贮饲料添加剂，在青贮早期使WSC迅速发酵成乳酸（Weinberg等，1993），因此本试验中同时添加布氏乳杆菌和植物乳杆菌提高了饲料中乳酸的含量。尉小强等（2018）报道，添加乳酸菌制剂可以有效改善玉米青贮的发酵品质。李金俐等（2018）将布氏乳杆菌制剂添加于蜡熟期的全株青贮玉米中研究对青贮品质的影响，结果表明，添加布氏乳杆菌可以很好地提高乙酸含量，改善青贮饲料的品质，使全株玉米青贮饲料的有氧稳定性得到增强。本试验结果与其相类似。

玉米果穗裹包青贮饲料是一种青贮饲料新产品，具有较高的饲喂价值和经济价值。全株玉米青贮的营养成分是判定玉米青贮品质优劣的重要指标之一。其中DM含量是评价牧草利用效率的关键指标，DM含量的高低决定了牧草的经济效益。试验中无论青贮30 d还是60 d，添加布氏乳杆菌组的干物质保留率最高，说明乳酸菌青贮玉米果穗具有较高的青贮价值（王里彦等，2021）。此外，各个处理组WSC的含量均大于5%，足以保证青贮过程中的发酵质量（Ni等，2018）。同时较高的WSC含量可以使青贮饲料具有更高的可接受度（McDonald等，1991）。本试验中同时添加布氏乳杆菌和植物乳杆菌可明显提高饲料中WSC含量，从而提高青贮饲料品质。Desta等（2016）报道，不同添加剂（0.2%甲酸、0.4%糖蜜、0.3%纤维素酶）青贮纳彼尔草，明显提高了饲料中WSC和乳酸的含量，其中甲酸青贮和纤维分解酶青贮组的WSC含量最高，本研究结果与其相似。

青贮添加剂通过改变饲料中细菌谱进而影响青贮饲料的品质（Liu等，2019）。研究发现乳酸菌在新鲜饲料中的相对丰度较低，青贮后会增加（Guan等，2020）。Jiang等（2020）研究表明，以乳酸菌青贮玉米，能够调节微生物区系、加快青贮发酵进程从而很好的保存青贮饲料的营养。周俊华等（2020）报道，甘蔗尾叶添加植物乳杆菌和米曲霉进行青贮可显著提高甘蔗尾叶青贮细菌群落的繁殖生长，进而提高甘蔗尾叶青贮的微生物多样性及群落相对丰度，可在甘蔗尾叶青贮中应用。与以往研究类似，本试验中同时添加布氏乳杆菌和植物乳杆菌可抑制玉米黏附的大肠杆菌和霉菌的活性，显著提高饲料中乳酸菌的数量，从而提高青贮饲料的品质。

4 结论

本试验结果表明，同时添加布氏乳杆菌和植物乳杆菌有助于提高青贮饲料的综合评分；通过降低pH和氨态氮水平，增加乳酸和乙酸的含量提高发酵品质；通过增加WSC含量和乳酸菌数量提高饲料营养价值。表明布氏乳杆菌和植物乳杆菌联合青贮30 d或60 d，对改善玉米果穗青贮饲料品质具有明显优势，其发酵机理还需要进一步研究。