4第四章微生物飼料

1、 第四章、微生物飼料微生物飼料是指利用微生物個體繁殖或其新陳代謝活動來生產(chǎn)和調(diào)制的飼料，包括提供反芻動物能量的青貯飼料、提供各種動物蛋白質(zhì)的單細胞蛋白、作為動物飼料添加劑使用的微生物酶制劑及益生菌劑等。第一節(jié)微生物與青貯飼料為反芻動物越冬貯藏的飼料有干草料和青貯料。干草料是由飼料作物失水干燥而制成，但因其制作過程受天氣、季節(jié)和場地等因素的影響，在晾曬過程中營養(yǎng)物質(zhì)損失較大，使其營養(yǎng)價值偏低，因此干草料的推廣受到限制。青貯料是將青綠植物密封貯藏，通過微生物發(fā)酵，使可溶性碳水化合物轉(zhuǎn)化成乳酸、乙酸等有機酸，降低青貯料的pH值，從而抑制腐敗菌生長而獲得的能夠長期貯存、保持作物鮮嫩多汁和豐富營養(yǎng)的越冬

2、飼料。在我國北方，通常將玉米及其秸稈青貯后成為冬季反芻動物的主要飼料來源。一、青貯飼料的微生物類群生活在植物表面，借助于植物滲透或分泌的營養(yǎng)物質(zhì)進行生長繁殖的微生物，稱為附生微生物，主要包括霉菌、酵母、細菌。新鮮葉面一般含有大量附生細菌，其中，乳酸菌所占比例很高，酵母菌和霉菌則相對較少。在自然青貯發(fā)酵過程中，主要是植物附生微生物參與青貯發(fā)酵過程。根據(jù)微生物在青貯發(fā)酵過程中的作用可分為有利于青貯發(fā)酵的微生物和不利于青貯發(fā)酵的微生物即有害微生物。前者主要指乳酸菌；后者是對青貯飼料營養(yǎng)有破壞作用的厭氧性梭菌和腸細菌、引起有氧腐敗的酵母菌、霉菌以及有致病性的利斯特菌等。青貯過程的有害微生物不僅造成青貯

3、飼料營養(yǎng)成分的降低，而且對動物生長及產(chǎn)品質(zhì)量也會產(chǎn)生很大影響。下介紹參與青貯發(fā)酵過程的主要微生物類群。（一）乳酸菌乳酸菌是指利用可溶性碳水化合物產(chǎn)生乳酸的細菌總稱，乳酸菌具有兼性厭氧、無芽孢、不運動、革蘭陽性等特征。常見的附生乳酸菌有乳桿菌（Lactobacillus）、片球菌（Pediococcus）、明串珠菌（Leuconostoc、腸球菌（Enterococcus、乳球菌（Lactococcus、鏈球菌（Streptococcus、。這些乳酸菌大多屬于中溫型微生物，生長溫度為550C,適宜生長溫度為2540C。其主要特征是能利用植物分泌的可溶性碳水化合物產(chǎn)生乳酸和乙酸，而使pH值降低。因

4、此乳酸菌的繁殖速度決定著青貯飼料質(zhì)量。根據(jù)乳酸菌對糖代謝的產(chǎn)物不同，可分為三種類型：同型乳酸發(fā)酵菌株、異型乳酸發(fā)酵菌株和兼性異型乳酸發(fā)酵菌株。同型乳酸發(fā)酵是指乳酸菌的末端代謝產(chǎn)物只有乳酸。進行同型乳酸發(fā)酵的有嗜酸乳桿菌（Lb.acidophilus、有害片球菌（Ped.damnosus）等，它們利用己糖如葡萄糖通過糖酵解途徑，產(chǎn)生85以上的乳酸，但這類菌株不能利用五碳糖或葡（萄）糖酸鹽；異型乳酸發(fā)酵是指乳酸菌的末端代謝產(chǎn)物除乳酸外，還有乙酸或乙醇、二氧化碳等代謝產(chǎn)物。進行異型乳酸發(fā)酵的有如短小乳桿菌（Lb.breve、布氏乳桿菌（Lb.buchneri）和腸膜狀明串珠菌（Leu.mesente

5、roides、等，它們能利用己糖和戊糖，但發(fā)酵己糖的產(chǎn)物是乳酸、二氧化碳和乙醇（或乙酸，必須在有電子受體存在下）；兼性異型乳酸發(fā)酵是指一些乳酸菌除能利用己糖和戊糖進行同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸外，在特殊條件下，還能利用戊糖進行異型發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸、二氧化碳和乙酸或乙醇，如植物乳桿菌（Lb.Plantarum、干酪乳桿菌（Lb.casei嗜酸片球菌（Ped.acidilactici、戊糖片球菌（Ped.pentosaceus、和糞鏈球菌（Entercoccusfaecium）。乳酸菌在青貯過程中不分泌蛋白酶，對植物蛋白沒有分解作用，所以優(yōu)質(zhì)青貯飼料中蛋白質(zhì)成分損失很少。乳酸菌生長需要一定量的可溶性碳

6、水化合物，玉米和禾本科牧草含糖量較高，將初始含水量控制在60%70%時，乳酸菌會迅速生長。腸道細菌腸道細菌屬于植物附生菌，為兼性厭氧細菌。在新鮮的作物上，常見的腸道細菌有草生歐氏文菌(Erwiniaherbicola)和水生拉恩氏菌(Rahnellaaquatilis)0當作物青貯后，這些菌群很快被來自于土壤的其他腸道細菌如哈夫尼腸桿菌(Hafniaalvei)、埃希氏大腸桿菌(Escherichiacoli)和居泉沙雷氏菌(Serratiafonticola)取代。在青貯發(fā)酵中生長的腸道細菌一般是非致病的，但腸道細菌也屬于有害菌，因為在青貯發(fā)酵初期，這類細菌與乳酸菌竟爭利用青貯飼料的碳水化合

7、物。有些腸道細菌有蛋白水解活性，使蛋白質(zhì)脫氨、脫羧，由此降低了青貯飼料的營養(yǎng)價值。進而又產(chǎn)生了有毒化合物(如胺和分支脂肪酸)而胺使青貯飼料氣味惡臭，降低動物對飼料的采食。腸道細菌還能生成生物胺增加了青貯飼料的緩沖能力，因此阻礙了青貯飼料pH值的快速降低。在pH值4.55.0的條件下大多數(shù)腸道細菌生長受到抑制。所以高質(zhì)量的青貯飼料，pH值會快速降低，當?shù)陀?.2時，腸道細菌的生長將受到抑制。(三)梭菌梭菌為嚴格厭氧、革蘭陽性、棒狀或桿狀細菌，在不良環(huán)境條件下，細胞內(nèi)形成芽孢。在厭氧條件下，梭菌可以利用青貯飼料中的碳水化合物、有機酸和蛋白質(zhì)，因此是青貯過程中的有害微生物之一。在青貯發(fā)酵過程中常見的

8、梭菌有：酪丁酸梭菌(Clostridiumtyrobutyricum)、丁酸梭菌(C.butyricum)、生抱梭菌(C.sporogenes)和雙酶梭菌(C.bifermentans)。前兩種梭菌蛋白水解能力較弱，但能發(fā)酵糖類和乳酸；后兩種蛋白水解能力較強，可降解植物蛋白和游離氨基酸，造成青貯飼料營養(yǎng)成分的降低。梭菌的生長通常發(fā)生在青貯初期和后期。在青貯初期，梭菌和乳酸菌一樣，在厭氧環(huán)境下易于生長，但梭菌不耐酸，其適宜生長的pH值是7.07.4。如果青貯窖密閉不嚴，緩慢進入的空氣會促使好氧菌對碳水化合物的消耗增大，由此降低了乳酸菌可利用的碳源，致使pH值降低緩慢，減弱了pH值對梭菌的抑制作用

9、，造成梭菌生長。梭菌可利用糖和乳酸產(chǎn)生丁酸，因此，該過程又稱為丁酸發(fā)酵。丁酸與乳酸相比為弱酸，丁酸發(fā)酵使青貯飼料pH值升高，由此促使其他腐敗菌生長。如果青貯窖密封嚴緊，乳酸菌生長占據(jù)優(yōu)勢，迅速產(chǎn)生乳酸，從而使pH值降低到4.2以下，即可抑制梭菌生長。在飼喂期，青貯料的有氧腐敗導(dǎo)致pH值升高，梭菌芽抱將萌發(fā)，使得梭菌再次生長，將乳酸轉(zhuǎn)變成丁酸。別外梭菌還可分解植物蛋白釋放nh3。如果梭菌控制了青貯發(fā)酵，通常有大量丁酸產(chǎn)生，貯料溫度升高，營養(yǎng)成分遭到嚴重破壞。梭菌易于在低干物質(zhì)、低可溶性碳水化合物、高緩沖能力的青貯作物上生長，適宜生長溫度為3037C。但是梭菌生長的水活度值較高，如果青貯前將原料晾

10、曬,使其含水量低于70%，則可抑制梭菌的生長。有些梭菌對人和動物有很強的致病性，當動物飼用了被丁酸梭菌污染的青貯飼料后，能引起牲畜致死性腸中毒。青貯飼料被梭菌污染后主要表現(xiàn)在pH值升高(pH5),丁酸含量增加(5g/kg干物質(zhì))，并且氨、胺含量也升高。(四)酵母菌酵母菌是兼性厭氧菌，有非發(fā)酵型和發(fā)酵型兩種類型。植物表面上的酵母菌通常為非發(fā)酵型，主要有擲抱酵母屬(Sporobolomyces)、隱球酵母屬(Cryptococcus)、紅酵母屬(Rhodotorula)和球擬酵母屬(Torulopsis)。發(fā)酵型酵母在青貯過程進入?yún)捬醢l(fā)酵階段時占優(yōu)勢，常見菌株有假絲酵母屬(Candida)、漢遜酵

11、母屬(Hansenia)和酵母菌屬(Saccharomces)。這些酵母菌可發(fā)酵乳酸和還原糖。在青貯發(fā)酵過程中，發(fā)酵型和非發(fā)酵型酵母菌都屬于有害菌群，會對青貯發(fā)酵造成不利影響。在厭氧條件下，酵母菌發(fā)酵糖產(chǎn)生乙醇，使得青貯飼料有一定的醇香味，但這個過程消耗了生成乳酸所需的碳源，從而導(dǎo)致青貯過程中干物質(zhì)的損失并使青貯過程失敗。在有氧條件下，酵母菌能利用乳酸，產(chǎn)生CO2和H2O,引起青貯飼料pH值升高，從則促進其他腐敗菌的生長。在青貯發(fā)酵前幾天，酵母菌能旺盛生長；隨后，由于厭氧條件的形成、有機酸濃度的升高，酵母菌生長會受到抑制。酵母菌生長的適宜pH值為3.56.5，溫度為2030C。(五)醋酸細菌醋

12、酸細菌是一類好氧、耐酸性細菌。目前，報道與青貯有關(guān)的醋酸菌為醋桿菌屬的一些種(Acetobacterspp.)。醋酸細菌的作用與酵母菌類似，氧化乳酸和乙酸生成CO2和H2O,導(dǎo)致青貯飼料pH值升高，從而引起青貯飼料的有氧腐敗。但醋酸細菌不如酵母菌有氧腐敗對青貯飼料的影響那么大。(六)芽孢桿菌芽孢桿菌同梭菌一樣屬于青貯發(fā)酵中的有害菌群，與梭菌不同的是芽孢桿菌為好氧或兼性好氧菌。最常見的芽抱桿菌有蠟狀芽抱桿菌(B.cereus)、遲緩芽抱桿菌(B.lentus)、堅強芽抱桿菌(B.firmus)、球狀芽抱桿菌(B.sphaericus)、地衣芽抱桿菌(B.licheniformis)和多黏芽抱桿菌

13、(B.polymyxa)。兼性好氧芽抱桿菌能利用各種有機酸(乳酸、乙酸和丁酸)、乙醇、2,3-丁二醇和甘油作為碳源。芽抱桿菌還可與乳酸菌競爭生長，甚至利用少量乳酸而使青貯飼料的有氧腐敗。危害性最嚴重的是蠟狀芽抱桿菌，其抱子能通過奶牛的消化道由糞便排出體外而造成環(huán)境污染，引起牛奶和乳制品腐敗變質(zhì)，甚至?xí)鹗澄镏卸尽Ｑ勘U菌通常存在于青貯飼料有氧腐敗的后期。為防止芽抱桿菌生長，青貯過程要減少原料被土壤或化肥的污染，青貯容器要密閉嚴緊、控制貯存溫度不要過高。(七)霉菌霉菌為嚴格好氧的真核微生物，生長在青貯飼料的表層，通常在青貯飼料的飼喂階段出現(xiàn)。霉菌生長的適宜條件為：相對濕度70%、pH5、有氧，

14、并且要求有一定量的碳水化合物。霉菌在青貯過程中不易生長。污染的青貯飼料的霉菌最常見有青霉屬(Penicillium)、鐮抱霉屬(Fusarium)、曲霉屬(Aspergillus)、毛霉屬(Mucor)、木霉屬(Trichoderma)。霉菌污染青貯飼料后，不僅改變了青貯飼料的營養(yǎng)成分和風(fēng)味，而且還嚴重威脅動物和人類健康。霉菌抱子易引起過敏反應(yīng)。很多霉菌還能產(chǎn)生毒素物質(zhì)，可引起動物消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)障礙，還可引起肝臟、脾臟等免疫器官損傷。霉萄毒素還可在肉和奶制品中殘留。黃曲霉毒素B1是產(chǎn)黃曲霉(Aspergillusflavus、產(chǎn)生的常見毒素，在飼料中有時能夠檢測到。黃曲霉毒素B1經(jīng)過羊或牛

15、等動物的體內(nèi)代謝后，在其產(chǎn)品中仍可檢測到黃曲霉毒素Bl及其衍生物Ml的存在。減少青貯飼料與空氣的接觸或使用適當?shù)奶砑觿蓽p少霉菌污染。(八)利斯特菌利斯特菌屬(Listeria、為好氧或兼性好氧細菌，是食物和飼料中常見的致病菌，經(jīng)常出現(xiàn)在腐敗的青貯飼料表面。該菌可穿過飼料表面進入青貯飼料深處，甚至在距飼料表面幾cm處都可生長。該菌對pH值敏感，酸性條件下可抑制其生長。單核細胞增生利斯特菌(Listeriamonocygenes)常出現(xiàn)在青貯發(fā)酵過程中，對動物有很強的毒性。在綿羊和山羊中流行的利斯特病就是因其食用了被單核細胞增生利斯特菌污染的青貯飼料所致。利斯特菌可出現(xiàn)在青貯飼料的有氧階段，其

16、在青貯飼料中的生長和存活取決于青貯發(fā)酵的厭氧條件和pH值。在嚴格厭氧和pH值低于4.4的青貯條件下，該菌很快死亡。二、青貯飼料的發(fā)酵過程由于青貯的植物表面有大量的附生微生物，同時還有來自于土壤及作物收割、切割過程中的所帶入的微生物，因此青貯發(fā)酵是由許多復(fù)雜的微生物類群相互作用進行生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程。根據(jù)微生物種類及其代謝活動，可將青貯過程分為4個階段。（一）有氧呼吸階段在青貯初期，因青貯原料的形狀、切割長度的差異，青貯原料間會殘留少量空氣，使得植物細胞繼續(xù)進行有氧呼吸和代謝活動。此時進行代謝活動的還有植物表面附生微生物及隨植物一起帶入的好氧、兼性好氧細菌、酵母菌和霉菌等。隨著各種代謝活動的進行，

17、青貯容器內(nèi)的氧氣會逐漸消耗，最后造成厭氧環(huán)境，植物細胞的呼吸作用和好氧微生物的代謝活動受到限制。有氧呼吸階段通常需要幾個小時。（二）發(fā)酵或酸化階段當青貯容器內(nèi)的氧氣耗盡而變成厭氧環(huán)境時，各種厭氧及兼性厭氧微生物包括乳酸菌、腸球菌、梭菌和酵母菌將利用植物表面的可溶性碳水化合物和其他營養(yǎng)物而生長。青貯過程管理好的青貯飼料，此時厭氧菌群中乳酸菌生長迅速，并很快成為優(yōu)勢菌群，產(chǎn)生大量乳酸和乙酸，導(dǎo)致pH值迅速降低，從而抑制梭菌、酵母菌等腐敗微生物的生長。因此，該階段乳酸菌是否成為優(yōu)勢菌群，是青貯發(fā)酵成功與否的關(guān)鍵，同時也決定著青貯飼料的質(zhì)量。該階段可經(jīng)歷幾天或幾個月，可因青貯原料的不同而異。（三）穩(wěn)定

18、或儲存階段在青貯容器密閉沒有空氣進入的情況下，當青貯原料的pH值降低到一定程度時，各種微生物類群及其代謝產(chǎn)物保持相對穩(wěn)定。此時主要是產(chǎn)酸和耐酸性強的乳酸菌存活。酵母菌雖然也有一定的耐酸性，但因缺氧而處于不活躍狀態(tài)；厭氧性桿菌、梭菌也因受到低pH值的抑制而以孢子形式處于休眠狀態(tài)。該階段可維持幾個月或一年，甚至更長，直到開始飼喂為止。（四）飼喂或有氧腐敗階段當青貯飼料用于飼喂動物時，會導(dǎo)致部分青貯飼料暴露于空氣中，并且進入空氣可通過飼料表面滲透到飼料內(nèi)部。由于青貯飼料與空氣接觸，促使了好氧腐敗微生物的生長，使其分解青貯飼料中的乳酸、醋酸而導(dǎo)致pH值升高，由此促進霉菌生長，最終導(dǎo)致青貯飼料發(fā)霉變質(zhì)。

19、三、青貯飼料添加劑為了盡量減少青貯發(fā)酵過程中營養(yǎng)物質(zhì)損失或改善青貯飼料營養(yǎng)價值，以及保持青貯飼料在飼喂階段的有氧穩(wěn)定性，青貯飼料的制作過程中通常使用添加劑。青貯飼料添加劑的種類很多，廣泛使用的主要有飼料防腐劑、非蛋白氮、細菌接種劑和酶制劑。（一）飼料防腐劑在青貯發(fā)酵過程中，應(yīng)用較多的防腐劑有有機酸和無機酸，其作用是促進青貯飼料的發(fā)酵過程、減少腐敗微生物生長、提高貯料的有氧穩(wěn)定性，從而獲得高質(zhì)量的青貯飼料。1、有機酸甲酸是目前國外廣泛使用的青貯添加劑。甲酸除能降低青貯飼料的pH值外，還能降低植物呼吸強度和抑制有害菌如梭狀芽孢桿菌、腸道細菌和利斯特菌等的生長，減少青貯飼料營養(yǎng)物質(zhì)的損失。研究表明，

20、使用甲酸的青貯飼料，其蛋白損失一般為0.3%0.5%.比不加防腐劑的青貯飼料降低0.8%,營養(yǎng)物質(zhì)損失降低1/31/2,飼料利用率提高15%20%。甲酸在青貯發(fā)酵過程中被分解成co2和ch4,瘤胃微生物也能催化此反應(yīng)。因此發(fā)酵成熟后的青貯飼料中即使有少量的甲酸殘留，對動物也沒有太大損害，并且動物本身也能吸收部分甲酸。甲酸酸性強，對青貯飼料有良好的保護作用。在pH值為4.2的條件下即可抑制細菌生長，但有些酵母菌對甲酸具有一定的耐受性。甲酸具有腐蝕性，不可大劑量使用，一般按青貯飼料的0.3%0.5%或24mL/Kg料重添加。乙酸、乳酸、丁酸和山梨酸等對酵母菌和霉菌均有較強的抑制作用，因此青貯過程中

21、使用這些有機酸，可以提高飼料的有氧穩(wěn)定性。這幾種酸的抗菌活性因所用酸的種類而不同。如乙酸對酵母菌生長有抑制作用，對霉菌則無效，而霉菌生長可被山梨酸抑制。短鏈脂肪酸中，丙酸抑制真菌能力最強，并且隨著pH值的降低，抑菌能力增強。其使用劑量因青貯原料的含水量、青貯時間而不同，通常使用1%2%的丙酸抑制腐敗菌生長。例如在玉米青貯發(fā)酵中，當玉米的含水量在20%時，添加0.1%0.5%的丙酸，可使青貯玉米的保存期延長16個月；當玉米青貯濕度為30%時，丙酸添加量為0.8%1.1%時，青貯效果較好。一般情況下青貯玉米的丙酸添加量為0.2%0.5%。為了提高飼料的有氧穩(wěn)定性，通常將丙酸與其他抗真菌化合物(如苯

22、甲酸和山梨酸)混合使用。2、無機酸硫酸或鹽酸是青貯發(fā)酵中使用最早的添加劑，其目的在于降低青貯飼料的pH值，軟化青貯原料的質(zhì)地，使其易于壓實。在青貯過程中，高濃度的無機酸還可抑制植物細胞的呼吸，減少熱量產(chǎn)生和原料的損失，并且青貯后的飼料動物易于消化吸收，但因無機酸具有強腐蝕性，在青貯操作過程中還會對人體造成傷害，因此現(xiàn)在一般不再使用。非蛋白氮氨和尿素是非蛋白氮營養(yǎng)添加劑，在青貯發(fā)酵中應(yīng)用最為廣泛，通常用于玉米、高粱和其他谷類作物的青貯發(fā)酵。非蛋白氮的作用：提高飼料的粗蛋白質(zhì)含量，并減少有害微生物對青貯飼料蛋白質(zhì)的降解，添加氨或尿素，可導(dǎo)致青貯飼料pH值升高至89；提高飼料的有氧穩(wěn)定性，添加氨或尿

23、素，可使青貯飼料的C/N比值降低，從而限制或抑制酵母菌和霉菌的生長。尿素在反芻動物瘤胃內(nèi)可被微生物分解釋放出氨，也可被瘤胃微生物用來合成蛋白質(zhì)。如果在瘤胃內(nèi)尿素的分解速度大于蛋白質(zhì)的合成速度，則降低了尿素的利用率，甚至瘤胃內(nèi)過量氨的殘留還可引起氨中毒。因此，必須嚴格控制尿素的添加量。在青貯發(fā)酵時，一般尿素添加量為0.5%，發(fā)酵后的飼料粗蛋白可提高4%。在青貯發(fā)酵中也可直接添加氨，還可將其與糖蜜(提高風(fēng)味和促進發(fā)酵)或無機鹽溶液混合使用，尤其是在高干物質(zhì)含量的作物中，使用氨和糖蜜的混合液青貯效果更佳。氨對人體有毒害，并對銅、鋅等金屬容器有腐蝕性，所以使用時必須謹慎。乳酸菌接種劑青貯發(fā)酵過程中，乳

24、酸菌能否快速生長成為優(yōu)勢菌群是青貯飼料制作成功與否的關(guān)鍵。因此，為確保青貯過程中乳酸菌的迅速生長，青貯飼料中常常添加乳酸菌接種劑。乳酸菌接種劑的應(yīng)用始于20世紀初，由于受當時實驗技術(shù)和條件的限制，乳酸菌制劑在存放過程中不能保證足夠的活菌數(shù)，致使應(yīng)用效果不明顯。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，細胞固定化、膠囊化、低溫冷藏和真空干燥等技術(shù)日趨成熟，乳酸菌和丙酸細菌活菌制劑在青貯飼料中的應(yīng)用越來越廣泛。1、乳酸菌接種劑最早使用的乳酸菌接種劑主要是同型發(fā)酵的乳酸菌。目前，青貯飼料乳酸菌接種劑通常包含多個菌株，最?；旌鲜褂玫娜樗峋校菏人崛闂U菌(Lb.acidophilus)、乳酸片球菌(Ped.acidila

25、ctici)、屎腸球菌(Entercoccusfaecium)和戊糖片球菌(Ped.pentosaceus)等。這些菌株可以快速利用植物的可溶性碳水化合物，產(chǎn)生大量乳酸，迅速降低pH值，抑制腐敗微生物生長。有時對低含糖量的飼料作物青貯發(fā)酵時，常添加一些高還原糖物質(zhì)如糖蜜廢渣、水果渣等，以促進乳酸菌生長。研究發(fā)現(xiàn)，同型發(fā)酵乳酸菌能夠利用少量的碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸，對飼料有很好的保鮮作用，但是當青貯飼料暴露于空氣后，青貯飼料很容易腐敗變質(zhì)。原因是由于青貯飼料中殘留高濃度的可利用糖和缺少其他有機酸，為腐敗菌生長提供了條件，并且乳酸本身也能被腐敗菌如酵母菌和霉菌作為碳源而利用，從而引起飼料的腐敗和霉

26、變。在研究異型乳酸發(fā)酵時發(fā)現(xiàn)，盡管在異型乳酸發(fā)酵代謝產(chǎn)物中除了乳酸和乙酸外，還有少量的1,2-丙二醇及丙醇二酸，但在青貯發(fā)酵中真正起作用的主要是乙酸。因為乙酸對腐敗微生物有很強的抑制作用。因此，目前在青貯飼料接種劑的菌株篩選中，盡可能多地選用產(chǎn)生乙酸量大的異型乳酸發(fā)酵菌株。青貯效果最好的異型乳酸發(fā)酵菌株有布氏乳桿菌（Lb.buchneri）。異型發(fā)酵乳酸菌接種劑的缺陷是，在發(fā)酵過程中因生成CO2而造成0.5%2.4%干物質(zhì)和0.2%能量損失。但這種損失與有氧腐敗的損失相比，可以忽略不計。因此，異型乳酸發(fā)酵接種劑在青貯發(fā)酵中具有很好的應(yīng)用前景。2、丙酸細菌接種劑除乳酸菌接種劑外，近年來丙酸細菌在

27、青貯發(fā)酵中的應(yīng)用也受到重視。丙酸細菌能轉(zhuǎn)化乳酸和葡萄糖生成乙酸和丙酸，這兩種有機酸比乳酸有更強的抗真菌活性。研究發(fā)現(xiàn)，在pH值4.5的高水分青貯玉米中，接種謝氏丙酸桿菌（Propionibacteriashermanii）,可抑制霉菌的生長，酵母菌數(shù)量也明顯降低；在pH值降低緩慢的青貯麥稈中接種丙酸細菌，青貯麥稈的有氧穩(wěn)定性提高，由此說明丙酸細菌應(yīng)用于青貯發(fā)酵能提高青貯飼料的有氧穩(wěn)定性。但丙酸細菌的缺點是具有一定的蛋白水解活性，還能引起干物質(zhì)的損失（產(chǎn)生co2）。因此,丙酸細菌多用于pH值降低緩慢或青貯飼料的pH值4.24.5的青貯發(fā)酵過程中。（四）酶制劑乳酸菌只能利用葡萄糖、蔗糖等單糖，不能

28、利用纖維素、果膠和淀粉等大分子物質(zhì)。而青貯原料的糖分多以化學(xué)鍵的形式儲存在植物細胞壁中，酶解后才能釋放出單糖被乳酸菌利用。因此，在青貯發(fā)酵中，為了促進乳酸菌生長，降低纖維含量，提高飼料的消化率，常配合使用降解大分子物質(zhì)的酶制劑。青貯飼料中常用的酶制劑有纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶和葡聚糖苷酶。青貯發(fā)酵中應(yīng)用較多、研究比較深入的是降解纖維素的酶類。這類酶使用劑量越高，作用時間越長，酶解效果越好，釋放的可溶性化合物也越多，可為乳酸菌生長產(chǎn)生乳酸提供大量碳源。纖維素酶對植物纖維的降解還可以提高飼料的消化和吸收利用效率。因此，纖維素酶在青貯發(fā)酵中不僅為乳酸菌生長提供還原糖，而且也提高了飼料消化利用率。

29、添加酶制劑用于低糖分的飼料作物，如豆類和牧草等青貯效果較好，對幼嫩作物細胞壁的降解效果要好于成熟并木質(zhì)化的作物；對含糖量高的飼料作物如玉米的青貯，酶制劑的使用，有時會帶來負面效果，因為殘留過量的可溶性碳水化合物，會促進腐敗菌生長，易引起青貯飼料的有氧腐敗。纖維素酶制劑的活性受多種因素影響，一般纖維素酶作用的pH值要求為4.5,溫度為4550C。在青貯發(fā)酵過程中，纖維素酶的活性受植物顆粒大小、酶的結(jié)合位點、含水量及植物性蛋白酶等因素的共同影響。為減少酶的損失，一般在青貯過程結(jié)束，飼喂動物之前，將酶制劑噴灑在飼料上，酶分子與飼料基質(zhì)結(jié)合，防止被蛋白酶類降解，從而達到降解纖維，增加飼料適口性的目的。

30、（五）其他添加劑糖蜜、米糠、麩皮、甜菜渣、蘋果渣等工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物，都可以作為青貯飼料添加劑以增加青貯飼料的糖含量。糖蜜含有79%可溶性碳水化合物，其中，45%50%為蔗糖，是乳酸菌生長的廉價碳源。在大規(guī)模青貯發(fā)酵中，添加糖蜜能夠促進乳酸發(fā)酵，降低pH值，控制梭菌生長和植物蛋白的水解，減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失。糖蜜多用于可溶性碳水化合物含量低的飼料作物的青貯處理中，以快速啟動乳酸發(fā)酵。糖蜜的主要作用是促進青貯飼料乳酸發(fā)酵、延長飼料保存期。四、微貯飼料在作物秸稈接入微生物接種劑后，經(jīng)過一段時間密封貯藏，作物秸稈就會發(fā)酵而變得酸香、質(zhì)地柔軟，這個過程稱為微貯。因為在貯藏過程中，微生物在厭氧條件下通過代謝活動

31、而改善飼料的營養(yǎng)品質(zhì)，所以微貯過程所獲得的飼料稱作微貯飼料。微貯過程中是微生物在厭氧條件下，將秸稈的纖維素物質(zhì)轉(zhuǎn)化為單糖，單糖經(jīng)乳酸菌的轉(zhuǎn)化又生成乳酸、乙酸和揮發(fā)性脂肪酸等，使原料pH值降低，從而抑制了丁酸菌等腐敗微生物的生長繁殖。微生物在降解纖維素和半纖維素的同時，還生成菌體蛋白為動物提供氮營養(yǎng)。保證微貯飼料質(zhì)量的關(guān)鍵取決于添加的微生物種類和菌株的活力。（一）微貯過程中常用的微生物接種劑1、分泌纖維素酶的菌株許多細菌、放線菌和霉菌均可產(chǎn)生分解纖維素的酶類。但在密閉條件下，產(chǎn)生纖維素酶的微生物多為厭氧性細菌，因此這些厭氧性細菌是微貯發(fā)酵中的主要菌株。另外，很多真菌能產(chǎn)生大量的胞外纖維素酶，如常

32、見的瑞氏木霉、粉狀側(cè)孢霉、腐皮廉孢霉、青霉、曲霉等?？梢岳眠@類菌株產(chǎn)生的纖維素酶制劑，進行秸稈的微貯。其中，瑞氏木霉產(chǎn)生的纖維素酶報道最多、研究最深入，已成為生產(chǎn)纖維素酶的主要菌株。2、提高秸稈蛋白質(zhì)含量的菌株有些酵母菌能利用纖維基質(zhì)將其轉(zhuǎn)化為可溶性碳水化合物進行生長，生成菌體蛋白，提高了秸稈飼料的蛋白質(zhì)含量。應(yīng)用較多的菌株有假絲酵母、絲孢酵母、漢遜酵母、白地霉等。3、產(chǎn)生有機酸的菌株在微貯發(fā)酵也可以使用青貯發(fā)酵的細菌接種劑。其作用機制與青貯發(fā)酵過程一樣，產(chǎn)生有機酸，降低秸稈飼料的pH值，抑制腐敗菌生長，從而達到防腐保鮮的目的。（二）微貯飼料的生產(chǎn)工藝及技術(shù)要點目前應(yīng)用于秸稈微貯的微生物制品

33、種類少，推廣應(yīng)用的產(chǎn)品有“秸稈發(fā)酵活干菌”（新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物研究所研制），“生物調(diào)制劑”（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)研制）等。秸稈微貯的方法有水泥池貯法、土窖貯法（窖底部及四周鋪塑料薄膜）、塑料袋窖內(nèi)貯法，壓捆窖內(nèi)貯法等。1微貯飼料的生產(chǎn)工藝秸稈微貯過程主要包括秸稈鍘切、入窖、封窖發(fā)酵等步驟，其過程如下2微貯技術(shù)要點（1）制作前的準備建窖建窖要選在地勢高且干燥，地下水位低，離畜舍近，制作取用方便的地方。圓形窖一般直徑2m,深3m。長方形窖一般深2m,寬1.5m,長3.5m。舊窖在使用前要清掃干凈。秸稈準備微貯原料必須是清潔的，污染、發(fā)霉變質(zhì)的秸稈不能用于微貯。人員準備一般農(nóng)戶搞微貯要組織810名勞力，各

34、負其責(zé)，密切配合。機械動力準備各種型號的鍘草機、切割機等均可用于鍘草作業(yè)。柴油機、手扶拖拉機、農(nóng)用三輪車等都可作為動力與鍘草機配套使用，作業(yè)前要搞好安裝、調(diào)試并固定牢固。藥品及用具的準備首先要準備好秸稈發(fā)酵活干菌和食鹽。通過測量，計算出窖的容積，按每立方米可貯干秸稈300Kg或青秸稈500Kg，計算出窖的貯草量。再按秸稈發(fā)酵活干菌第袋3g可處理干秸稈1000Kg或青秸稈2000Kg，確定加水量，按加水量的1%準備好食鹽。同時要準備好大缸、噴壺、塑料布等用。（2）菌種復(fù)活按秸稈發(fā)酵活干菌每袋3g溶于200ml水的比例，將裝有活干菌的鋁箔袋剪開，將菌種倒入水中。有條件可先在水中加入2g以下白糖溶解

35、加入活干菌，然后在常溫下放置12h使菌種復(fù)活，復(fù)活率可提高10倍。復(fù)活好的菌劑一定要當天用完，不可隔夜使用。（3）配制菌液按1%的比例在水中加入食鹽，配制成1%的食鹽溶液。按比例將復(fù)活好的菌液倒入充分溶解的1%食鹽溶液中混勻。稻麥秸稈lOOOKg，秸稈發(fā)酵活干菌3g,食鹽12Kg，水1200Kg，貯料含水量為60%70%；黃玉米秸lOOOKg，秸稈發(fā)酵活干菌3g，食鹽810Kg,水8001000Kg；青玉米秸1000Kg，秸稈發(fā)酵活干菌1.5g，不加鹽，適量加水。（4）裝窖將秸稈切短成23cm。先在窖底鋪放一層30cm厚的秸稈，將配制好的菌液均勻噴灑在秸稈上，用腳踩實，裝一層噴一層踩一層，連續(xù)

36、作業(yè)，直到高出窖口40cm再封窖。制作中要隨時檢查貯料含水量是否合適。用手握貯料無水滴，手上水分明顯，含水量即達60%70%。在微貯稻麥秸稈時，有條件的可加入秸稈重量千分之五的玉米面、麩皮等，以提高微貯飼料質(zhì)量。（5）封窖裝窖高出窖口40cm,充分踩實后，并補噴菌液，表面均勻撒食鹽粉，用量為250g/m2,以確保貯料表層不霉爛變質(zhì)。然后蓋上塑料布，塑料布上鋪上20cm厚秸稈,覆土50cm。封窖后發(fā)現(xiàn)下沉，及時用土填平，窯周圍挖好排水溝。封窖約20d后（夏季10d左右）即完成發(fā)酵過程。3、開窖與飼喂（1）開窖封窖后30d即可開窖。開窖過晚，氣溫回升，易發(fā)生二次發(fā)酵。圓形窖采取“大揭蓋”開窖法，每

37、天根據(jù)喂量取料一層。長方形窖宜在背陰面開窖，上下垂直逐段取用。每次取料后要立即用塑料布等將窖口蓋嚴。窖上面最好搭防雪棚，以防雨雪進入窖內(nèi)造成微貯變質(zhì)。制作優(yōu)良的黃玉秸、稻麥秸呈金黃色，青玉米秸呈橄欖綠色。具有酒香味或果香味，手感質(zhì)地松散，柔軟濕潤。如呈褐色、墨綠色或有強酸味，手感發(fā)粘，說明質(zhì)量低劣。如有腐臭味、發(fā)霉味，則不能飼喂牲畜。（2）飼喂開始飼喂時，要訓(xùn)練牲畜采食。先將少量微貯飼料混合在其它飼草中喂飼，逐漸增加微貯給量，經(jīng)7d左右訓(xùn)練逐漸達到標準喂量。一般每頭日喂量：奶牛、肉牛1520Kg,羊13Kg,馬、騾、驢510Kg。冬季飼喂，可在頭一天將微貯飼料取回后放在塑料棚暖舍或屋內(nèi)“提溫”

38、后再喂。微貯飼料在制作時加入了食鹽，在飼喂時要減少食鹽的供給量。第二節(jié)菌體蛋白飼料（SCP）一、菌體蛋白的概念菌體蛋白（SingleCellProtein簡寫為SCP）,也叫單細胞蛋白，是指用于生產(chǎn)食品和飼料添加劑的微生物菌體（Microbialbiomass）。單細胞蛋白和菌體蛋白都是指大量生長的微生物菌體或其蛋白提取物。但前者多指用酵母菌或細菌等單細胞微生物生產(chǎn)的產(chǎn)品，后者則包括多細胞的絲狀真菌和藻類生產(chǎn)的產(chǎn)品，兩者都可作為人或動物的蛋白補充劑。不論是分離出的細胞蛋白還是全部細胞物質(zhì)都稱之為SCP。20世紀80年代中期，全世界的單細胞蛋白年產(chǎn)量已達2.0 x106t,廣泛用于食品加工和飼料

39、生產(chǎn)。單細胞蛋白不僅能制成“人造肉”，供人們直接食用，還常作為食品添加劑，用以補充蛋白質(zhì)或維生素、礦物質(zhì)等。由于某些單細胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易變質(zhì)，因而常用于嬰兒粉及湯料、佐料中。干酵母的含熱量低，常作為減肥食品的添加劑。此外，單細胞蛋白還能提高食品的某些物理性能，如意大利烘餅中加入活性酵母，可以提高烘餅的延薄性能。酵母菌的濃縮蛋白具有顯著的鮮味，已廣泛用作食品的增鮮劑。單細胞蛋白作為飼料蛋白，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。二、單細胞蛋白的特點單細胞蛋白所含的營養(yǎng)物質(zhì)極為豐富。其中，蛋白質(zhì)含量高達40%80%，比大豆高10%20%,比肉、魚、奶酪高20%以上；氨基酸的組成較為齊全，含

40、有人體必需的8種氨基酸，尤其是谷物中含量較少的賴氨酸。一般成年人每天食用1015g干酵母，就能滿足對氨基酸的需要量。單細胞蛋白中還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質(zhì)，以及豐富的酶類和生物活性物質(zhì)，如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等。單細胞蛋白做為飼料蛋白質(zhì)生產(chǎn)具有以下特點：（一）菌體生長速度快，蛋白質(zhì)含量高例如細菌在20min至2h增殖1倍，酵母在13h增殖1倍，每一大型發(fā)酵容器在24h內(nèi)甚至可生產(chǎn)數(shù)噸蛋白質(zhì)含量高達4080的產(chǎn)品。（二）菌體利用的原料來源豐富單細胞蛋白生產(chǎn)可利用的原料包括：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的下腳料、廢水、廢糖蜜、糞便、秸稈等再生資源，也可利用甲烷、石油及甲醇等制品。（三）

41、生產(chǎn)因地制宜，生產(chǎn)過程易于控制由于單細胞蛋白可以工業(yè)化生產(chǎn)，所以不受氣候、土壤和自然災(zāi)害等因素的影響，可連續(xù)進行生產(chǎn)，成功率高。（四）產(chǎn)品營養(yǎng)成分豐富單細胞蛋白除含有蛋白質(zhì)、糖等物質(zhì)外，還含有豐富的維生素等成分。同豆粉比較，單細胞蛋白的可利用氮比豆粉高20，在有蛋氨酸添加劑時，可利用氮高達95以上。由于單細胞蛋白生產(chǎn)具有上述優(yōu)越性，因此只要選用優(yōu)良的菌株、配備合適的工藝和先進設(shè)備，微生物就能以大于動植物10倍的速度合成蛋白質(zhì)，而且營養(yǎng)價值高，因此微生物菌體蛋白的開發(fā)利用越來越受到人們的高度重視。三、生產(chǎn)SCP菌株的選擇在選擇生產(chǎn)菌株時，應(yīng)根據(jù)微生物各自的生理特性選定。用于生產(chǎn)單細胞蛋白的微生物

42、種類很多，包括細菌、放線菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物，也可選擇藻類。這些微生物各有優(yōu)缺點，但是在用于生產(chǎn)單細胞蛋白時必須符合以下條件：能夠很好地同化基質(zhì)碳源和無機氮源；繁殖速度快，菌體蛋白含量高；無毒性和致病性；菌種性能穩(wěn)定：最好能搞混菌培養(yǎng)，采用多菌種混菌培養(yǎng)要求菌株間存在互生或共生關(guān)系。需要指出的是用絲狀真菌生產(chǎn)單細胞蛋白有利于收獲，核酸含量低（只有613），生長效率高，要求pH值低，易于控制雜菌污染，大多能分泌淀粉酶，因此很適于利用農(nóng)林副產(chǎn)品廢棄物進行發(fā)酵生產(chǎn)單細胞蛋白。如果利用可再生資源生產(chǎn)單細胞蛋白，通常以酵母菌作為生產(chǎn)菌株，也可使用擬酵母菌。這些菌株除利用己糖作為碳源外，還能利

43、用甲基戊糖、有機酸等作為碳源。常用的有圓酵母屬（Torulopsis）、假絲酵母屬（Candida）,其他還有叢梗抱霉（Monilia）、卵抱霉（Oidium）等的一些種。在篩選放線菌作為單細胞蛋白生產(chǎn)菌種時，應(yīng)特別注意高溫放線菌的開發(fā)利用oBellamv等發(fā)現(xiàn)高溫放線菌具有很高的分解纖維素和木質(zhì)素能力，應(yīng)用于禽畜糞便發(fā)酵制備蛋白飼料時可獲得較好的效果。但是需要注意的是，放線菌大都能產(chǎn)生抗生素，其抱子吸入肺內(nèi)易引起過敏反應(yīng)。絲狀真菌中生長快、蛋白質(zhì)含量高的常見菌株見表4-1表4-1某些真菌的最大比生長率umax和粗蛋白含量（顏方貴1991）菌種gmax.h-1粗蛋白含量（）Fusariumgu

44、aminaveum（禾本科鐮抱）0.2854F.monlliforme（串珠鐮抱）0.3151Penicilliimchrysogenum（產(chǎn)黃青霉）0.110.3042Aspergillusniger（黑曲霉）0.2048A.nidulans（無冠構(gòu)巢曲霉）0.36-Trichodermaviride（綠色木霉）-64Geotrichumcandidun（白地霉）0.39-四、SCP的生產(chǎn)單細胞蛋白的一般工藝過程如下斜面菌種種子擴大培養(yǎng)上清液分離發(fā)酵罐培養(yǎng)水、基質(zhì)營養(yǎng)物、氨I通氣攪拌菌體水解分離蛋白質(zhì)抽取純化干燥食品*洗滌或水解干燥動物飼料采用發(fā)酵罐的型式進行單細胞蛋白的生產(chǎn)，常見的有傳統(tǒng)的

45、攪拌式發(fā)酵罐、通氣式發(fā)酵罐、空氣提升式發(fā)酵罐等。投入發(fā)酵罐中的物料有生長良好的種子、水、基質(zhì)、營養(yǎng)物、氨等，培養(yǎng)過程中要注意對物料的攪拌，控制培養(yǎng)液的pH及維持一定溫度等。在單細胞蛋白的生產(chǎn)過程中，為使培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)得到充分利用，可將部分營養(yǎng)液連續(xù)送入分離器中，同時將上清液返回入發(fā)酵罐中進行循環(huán)使用。發(fā)酵結(jié)束后，菌體分離方法可以根據(jù)所采用的菌種類型進行選擇。比較難分離的菌體可加入絮凝劑以提高其凝聚力，從而使其便于分離。一般采用離心機分離。作為飼料使用的單細胞蛋白，可直接收集離心后的濃縮菌體，然后進行洗滌、噴霧干燥或滾筒干燥。單細胞蛋白的種類按生產(chǎn)原料不同，可以分為石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋

46、白等；按生產(chǎn)菌種的種類不同，又可以分為細菌蛋白、真菌蛋白等。（一）石油單細胞蛋白的生產(chǎn)一般說來，用液體類原料及石油等進行單細胞蛋白生產(chǎn)時，通常采用液體發(fā)酵罐發(fā)酵工藝，液體發(fā)酵要求規(guī)模大又能連續(xù)生產(chǎn)，并且能量消耗大，生產(chǎn)成本高，還存在二次污染等問題，因此目前國外飼料酵母發(fā)酵工藝的生產(chǎn)設(shè)備趨向大型化。這里以正烷烴生產(chǎn)SCP為例進行介紹。1、以c14-c18液態(tài)正烷烴培養(yǎng)假絲酵母為例解脂假絲酵母CBS599，保存在含有C14-C18正烷烴0.5%（V/V）和1%（W/V）的葡萄糖的營養(yǎng)斜面上。取一接種環(huán)菌體于含有100mL培養(yǎng)基的500mL搖瓶中，在30C振蕩培養(yǎng)48h，將此菌懸液接入1L發(fā)酵液中，

47、培養(yǎng)一定時間，再移種至含68L培養(yǎng)基的14L發(fā)酵罐中，發(fā)酵結(jié)束，放料、離心分離，所得菌種用蒸餾水洗滌2次，于70C干燥24h，得菌體重為926g/L。2、以C2-C4氣態(tài)正烷烴為原料生產(chǎn)SCP氣態(tài)烷烴中，以甲烷為天然氣得主要成分，其來源豐富又價廉，并不含雜質(zhì)。C2C4氣態(tài)正烷烴雖不如甲烷便宜，但由氣相向液相中的轉(zhuǎn)移速度比甲烷大1.52.0倍，在菌體收率方面，乙烷、丙烷和丁烷的理論值為甲烷的1.4倍。培養(yǎng)罐容量是2.6L不銹鋼罐，可承受5xlO5Pa（5個大氣壓），備有pH自動控制和溶氧測定計，盛培養(yǎng)基1.3L，攪拌轉(zhuǎn)速lOOOrpm,以0.5V/V,速度通入6：9.4的丁烷、空氣混合氣體。（二

48、）利用纖維素廢料生產(chǎn)SCP使用農(nóng)副產(chǎn)品和渣粕類為原料生產(chǎn)單細胞蛋白時，最好采用固體發(fā)酵工藝。與液體發(fā)酵相比，古老的固體發(fā)酵技術(shù)雖存在不易機械化，易受細菌污染，生長估測和底物含水量控制困難等問題，但它具有高產(chǎn)、簡易、投資少、能耗低、高回收、無或少環(huán)境污染等優(yōu)點。需要強調(diào)的是飼料產(chǎn)品大都是價低利微產(chǎn)品，生產(chǎn)設(shè)備越少，工藝越簡單，生產(chǎn)效益也越好。主要的固體發(fā)酵有曲盤法、發(fā)酵池法、發(fā)酵機法等?，F(xiàn)以廣東微生物研究所研制的4320菌體蛋白飼料的生產(chǎn)為例做如下介紹。1、培養(yǎng)基制備要根據(jù)不同的微生物對各種營養(yǎng)物質(zhì)的要求，準確稱量配制培養(yǎng)基。可以充分利用原料（農(nóng)副產(chǎn)品等）中的碳、硫、鉀元素等。為了提高最終產(chǎn)品的

49、蛋白質(zhì)含量，需要添加較高濃度的氮素（墨西哥報道的專利方法是在固體基質(zhì)中添加14的氮素營養(yǎng)，以硫酸銨折算）及所需的磷酸鹽。2、粉碎或混合秸稈類原料要先進行預(yù)處理，粉碎成玉米粒大?。?3cm）的碎塊（淀粉渣、酒槽、豆腐渣等可不必粉碎，視情況而定），然后即用輸送帶運送入發(fā)酵機或發(fā)酵池內(nèi)后混勻。3、加水含水量不足的原料要加水拌勻（含水量在5060左右），對于過濕的原料一般經(jīng)壓榨至含水量60即可。4、接種按510的接種量接種（4320母種按10用量加入培養(yǎng)料中），充分混勻后噴入無機鹽和生長刺激素混合液。5、培養(yǎng)用草席、草簾等覆蓋發(fā)酵池保溫（在2832C,空間濕度90%條件下）發(fā)酵，在正常情況下，4320

50、菌種2h開始發(fā)芽，開始不需要大量空氣，也不產(chǎn)生熱量，但水分和溫度對其發(fā)育有極大影響。這期間一般不通風(fēng)，但為了防酸敗，每隔23h用小風(fēng)量通風(fēng)510min。通風(fēng)時可用循環(huán)風(fēng)，也可用30C濕風(fēng)。切忌用大量冷風(fēng)，否則物料會因風(fēng)振動而下沉，空隙減小，料溫下降，影響很大。在進料12h內(nèi)，室溫要保持2832C，料溫要在30C左右，空氣濕度90%左右，切忌翻動。12h后，表面有微白點出現(xiàn)，原料味喪失，由于菌絲生長而開始結(jié)塊，料面產(chǎn)生裂縫，料溫升高，這時要注意通風(fēng)降溫。裂縫和料層結(jié)塊收縮會使通風(fēng)短路，這時可看情況進行翻料，把結(jié)塊的料層打碎，翻料速度要快，但不能劇烈抖動過度損傷菌絲，以免延長發(fā)酵周期和質(zhì)量。培養(yǎng)1

51、2h后，菌絲生長逐漸旺盛，呼吸熱增加，代謝氣體增多，淀粉質(zhì)原料大量被消耗,生成大量的C02和水，釋放大量的能量和熱量，這些能量一方面供菌絲生長，而大部分都以熱量的形式存在于料層中。這段時間，通風(fēng)降溫是最主要的措施，若不及時散熱，在超過35C而又厭氣的情況下，潛藏于原料中的枯草桿菌等將會大肆活動，產(chǎn)生刺鼻氨味，造成發(fā)酵失敗。但是，若通入的風(fēng)溫過低，又會使菌絲發(fā)生“感冒”現(xiàn)象。低于25C又大量通風(fēng)，極易引起產(chǎn)酸性小球菌發(fā)育，同樣會造成失敗。所以這段時間，適時的通28C左右的新鮮空氣是一個關(guān)鍵的措施，當菌絲布滿培養(yǎng)料后，通入自然風(fēng)有利于表層水分散失，迫使4320菌向培養(yǎng)料顆粒深處發(fā)育，這一措施對顆粒

52、較大的培養(yǎng)料尤其適宜。在精心管理下，培養(yǎng)20h左右，培養(yǎng)料已布滿菌絲，發(fā)出藥香味，料結(jié)塊捏之即散。一般24h左右堆中溫度可升至4550C，23d即可飼用。質(zhì)量標準以手感、目測為準，以料變軟，有藥香味濃郁，甜、酸等味為好；以發(fā)黑、有腐敗霉味為差，菌絲繁茂結(jié)塊，不長毛，應(yīng)及時出料。若繼續(xù)培養(yǎng)，會產(chǎn)生氨味，影響質(zhì)量。剛從發(fā)酵機（池）出料的4320產(chǎn)品一般含水量為3540，若作為產(chǎn)品銷售時要用熱供爐烘至含水分13以下包裝密封，室溫下保藏可達半年以上。若要和其他原料混合配成全價飼料，則可立即應(yīng)用，這時含水量約25，出料干燥包裝或直接配成全價飼料應(yīng)用。這時含水量為25。在整個發(fā)酵過程中，應(yīng)注意以下事項：由

53、于4320是采用生料發(fā)酵，所以凡發(fā)霉變質(zhì)的原料不能用，否則極易失敗。另外加入生長刺激素，以提高發(fā)酵成功率。必須采用母種與干料先混合的工藝，使干料盡量接上4320母種，然后才噴混合液。倘若先噴混合液或邊噴邊加母種，就會產(chǎn)生某些接不上菌的團塊。發(fā)酵時，團塊內(nèi)處于厭氣狀態(tài)，酵母和芽孢桿菌乘機發(fā)育，增加污染機會。鋪料要均勻。圓形發(fā)酵機，一般通風(fēng)較勻，矩形通風(fēng)發(fā)酵池由于有死角，往往通風(fēng)不很均勻。要根據(jù)實際情況決定每個角落鋪料的厚度，一般為2530cm。同時疏緊度力求一致，若有緊有松，發(fā)酵料溫就有高有低，很難控制。若料層太厚，就會出現(xiàn)對通風(fēng)的物理性抵抗，結(jié)果會造成料層各處水分含量不勻現(xiàn)象。用塑料薄膜袋裝入

54、，壓實密封可保藏57d。但是，有污染的4320產(chǎn)品不能用這種方法，否則很快變質(zhì)。五、SCP的營養(yǎng)價值及應(yīng)用效果單細胞和菌體蛋白飼料生產(chǎn)原料廣泛，用不同原料生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和營養(yǎng)價值及使用效果不同。現(xiàn)以木薯（甘薯）片、葉、渣為主要原料生產(chǎn)的4320菌體蛋白產(chǎn)品為例，介紹其營養(yǎng)價值和應(yīng)用效果。（一）營養(yǎng)價值分析1、粗蛋白含量木薯（或甘薯）粗蛋白含量僅2.5%3.0%。以木薯原料為主固體不滅菌發(fā)酵24h，即生成粗蛋白含量很高的4320菌體蛋白產(chǎn)品，與培養(yǎng)料相比，差異顯著，見表4-2。表4-24320粗蛋白測定（%）（郭維烈1991）批次4320培養(yǎng)料測定單位122.65.91223.356.88324

55、.436.34廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院424.336.34廣東省水稻研究所519.44.62平均22.825.67殘留0.35-0.55未加氮 取顯著水平a=0.05測驗，pV0.05，呈顯著差異，說明4320粗蛋白含量大大超過培養(yǎng)料，若取同量4320和培養(yǎng)料樣品，堿解過濾清液加入適量三氯乙酸處理，經(jīng)離心沉淀，可看到4320沉淀蛋白量明顯增加。2、氨基酸第一軍醫(yī)大學(xué)中心儀器室、廣東省昆蟲研究所測定，4320氨基酸的含量比培養(yǎng)料大大增加，其中胱氨酸、組氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、絲氨酸都大幅度提高。3、其他營養(yǎng)經(jīng)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中心儀器室、中國廣洲測試分析中心測定，4320粗纖維含量比培養(yǎng)料低，Ca/P平衡，

56、微量元素含量豐富，重金屬含量符合衛(wèi)生標準。4、貯藏期4320剛生產(chǎn)出來時，含水量約35%40%,此產(chǎn)品可直接與其他原料配合后作禽育飼料，成本低，收效高。若曬、烘干后用塑料袋密封置室溫保存半年以上不變質(zhì)。（二）應(yīng)用效果4320可作主蛋白源配制各種禽畜魚全價飼料，用量視需要和飼養(yǎng)對象添入飼料總量的20%55%，一般可節(jié)約50%左右的玉米、30%左右的豆餅、70%80%的魚粉。有的配方像種豬、肉鴨等則可代替全部魚粉。其成本低于普通標準配合飼料，且飼喂的豬、鴨、鵝、雞的肉質(zhì)鮮嫩滑潤，沒魚腥臭味，明顯優(yōu)于魚粉的飼料。如果與精料配合喂豬，每頭50kg左右的豬每天用量約為0.751kg（折合風(fēng)干料計），主要

57、是代替粗飼料。可見4320菌體蛋白適用范圍廣，成本低，原料來源廣泛，應(yīng)用效果好，使它具有推廣應(yīng)用的巨大潛力。第三節(jié)動物益生菌劑飼料添加劑的廣泛運用，尤其是抗生素飼料添加劑的應(yīng)用，對于防治動物疾病發(fā)揮了重要作用。但同時，也給畜牧生產(chǎn)和人類健康帶來了一定的副效應(yīng)?？股卦谙麥缰虏【耐瑫r，也消滅了對動物機體有益的生理性細菌，破壞腸道微生物的微生態(tài)平衡，導(dǎo)致動物，特別是幼小畜禽對病原微生物的易感性。另外，長期飼喂抗生素使動物機體內(nèi)產(chǎn)生具有耐藥性的細菌，這些細菌對人畜均有害。為此，各國都在進行天然的微生物飼料添加劑的研究，特別是對于益生菌劑（或稱動物微生態(tài)制劑）的研究正在引起人們的廣泛關(guān)注。由活的微生

58、物組成的益生菌劑可以象抗生素一樣，預(yù)防動物疾病和促進動物生長。因此，益生菌劑已成為抗生素的替代品，并已取得了理想的應(yīng)用效果，在養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。一、益生菌劑的概念（一）什么是益生菌劑益生菌劑（probiotics）詞最早來自于希臘語“益生”（forlife），后來被各國學(xué)者以不同的方式引用。1965年Lilly和stlllwell將“probiotics”描述為“原生動物產(chǎn)生的，對另一種原生動物生長有刺激作用的活性物質(zhì)；1974年P(guān)arker將“probiotics”定義為“微生物和具有調(diào)節(jié)腸道菌群平衡的產(chǎn)物”，意思是指對動物腸道菌群具有調(diào)整作用的飼料添加劑。但是該定義不夠確切，不

59、能與預(yù)防作用的抗生素區(qū)別開來。1989年Fuller提出益生菌劑是指“一種活的微生物飼料添加劑，具有調(diào)整腸道微生物菌群平衡的作用”，強調(diào)了“活的細胞是其主要的有效成分，而不是產(chǎn)物”，因此不同于抗生素。1990年Sossard給“probiotics”的定義是：“攝入動物體內(nèi)并參與腸道微生物群落的相互作用，或者通過增強非特異性免疫功能來預(yù)防疾病，間接地起到促進生長和提高飼料效率的活的微生物培養(yǎng)物”。1992年Havenaar等人將 “probiotics”定義為“由單一或多種微生物組成的活菌制劑，通過改善宿主土著微生物的生態(tài)平衡，促進動物的健康生長”。國內(nèi)把“probiotics”譯為：益生素、

60、尼生素、促生素、生菌素、促菌素、活菌素等。1988年我國學(xué)者康白提出“微生態(tài)制劑“的概念。1991年我國學(xué)者又提出了一個較通俗的名字“飼用微生物添加劑”，是指飼喂給動物的活的微生物培養(yǎng)物，通過加強腸道微生物區(qū)系的屏障功能或通過增進非特異性免疫功能，增強機體的抗病力，防止病原菌感染，同時可以提高飼料利用率和生長率。目前，又把“probiotics”翻譯成“益生菌劑”。意思是除了應(yīng)用于飼料添加劑，對人體也具有很好的保健功能。（二）益生菌劑與微生態(tài)學(xué)益生菌劑的應(yīng)用與發(fā)展與微生態(tài)學(xué)的發(fā)展緊密相關(guān)。微生態(tài)學(xué)是研究正常微生物與其宿主內(nèi)環(huán)境相互依賴和相互制約的細胞水平和分子水平的生態(tài)科學(xué)；正常微生物菌群是指