不同乳酸菌青贮剂对桥单6号全株玉米青贮品质的影响.pdf

养殖与饲料 2024 年第 1 期不同乳酸菌青贮剂对桥单6号全株玉米青贮品质的影响马伊丹1，纪鹏1，安清聪1*，李琦华1，魏强1，邢笑锟1，安潼昕21.云南农业大学动物科学技术学院，昆明 650051；2.云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650051摘要 目的 为研究自制青贮剂GMDL-25对桥单6号全株玉米青贮品质的影响。方法 选取蜡熟期桥单6号全株玉米（整株切碎至2 cm）为试验材料，设3个处理组，以自然发酵组为对照组，试验组分别添加自制青贮剂GMDL-25和市售乳酸菌青贮剂，装入青贮袋后经真空密封于避光阴凉处发酵2个月左右。每个处理3个重复，每个重复 1 袋。发酵完成后，进行感官评定，测定微生物数量、氨态氮含量、pH 值和营养成分。结果 自制GMDL-25处理组全株玉米青贮料有较强的芳香味，色泽与原料颜色相近，感官指标评分为20分，得分最高。乳酸菌数量为78.00 log CFU/g，与自然发酵组相比，乳酸菌数量显著增加（P0.05）。结论 桥单6号全株玉米添加GMDL-25乳酸菌制剂进行发酵，可明显提高感官指标和乳酸菌数量，保持良好的青贮品质。关键词 GMDL-25青贮剂；乳酸菌；青贮品质；青贮玉米Effects of lactic acid bacteria additives on the quality of whole Effects of lactic acid bacteria additives on the quality of whole plant corn silage of Qiaodan plant corn silage of Qiaodan 6 6MA Yidan1,JI PENG1,AN Qingcong1*,LI Qihua1,WEI Qiang1,XING Xiaokun1,AN Tongxin21.College of Animal Science and Technology,Yunnan Agricultural University,Kunming 650051,China;2.College of Agronomy and Biotechnology,Yunnan Agricultural University,Kunming 650051,ChinaAbstractAbstract Objectives To study the effects of self-extracted lactic acid bacteria additive GMDL-25 on the quality of Qiaodan 6 whole corn silage.Methods The whole corn plants of Qiaodan6 at the stage of wax maturity(the whole plant chopped to 2 cm)were selected to set up 3 treatment groups,with 3 replicates for each treatment and 1 bag for each replicate.The natural fermentation group was used as the control group,the experimental group was added with self-extracted lactic acid bacteria additive GMDL-25 and commercially available lactic acid bacteria additive,respectively.After being packed in silage bags,they were vacuum sealed and fermented in a dark and cool place for about 2 收稿日期：2023-05-26基金项目：国家自然科学基金项目（32060758）作者简介：马伊丹，女，2000年生，本科生。*通信作者：安清聪，女，1968年生，博士，副教授。41养殖与饲料 2024 年第 1 期months.After fermentation,sensory evaluation was conducted and the number of microorganisms,the content of ammonia nitrogen,pH value,and nutritional composition were determined.The effects of different lactic acid bacteria additives on the whole corn silage quality of Qiaodan 6 were analyzed.Results The whole plant corn silage in the group added with self-extracted lactic acid bacteria additive GMDL-25 had a strong aroma,with color similar to the raw material and the highest sensory index of 20 points.The number of lactic acid bacteria in the group added with self-extracted lactic acid bacteria additive GMDL-25 was 78.00 lgCFU/g,significantly increased(P0.05)compared with that in the natural fermentation group.Conclusions Adding self-extracted lactic acid bacteria additive GMDL-25 to the whole plant of Qiaodan 6 corn can significantly improve sensory index and the number of lactic acid bacteria,maintaining good silage quality.KeywordsKeywords GMDL-25 additive;lactic acid bacteria;silage quality;silage corn全株玉米青贮是将带穗的整株玉米收割切短后，在密闭且无氧的环境条件下，利用以乳酸菌为主的微生物发酵适宜时间，制成的一种外观和营养价值与原料相似、消化率高、适口性好、气味芳香的饲料1。玉米在我国种植面积较大，但新鲜玉米不易储存，制成青贮玉米之后不但延长了贮存时间，而且营养价值丰富、适口性好、消化率高，因此全株玉米青贮料是反刍动物生产中重要的粗饲料来源，在优质粗饲料中占有不可替代的地位，目前也是世界范围内应用最广泛的青贮饲料2。由于玉米青贮发酵过程复杂难以控制，很难保持厌氧条件，杂菌的生长繁殖往往会对青贮品质造成较大的影响，所以提高玉米青贮饲料的发酵品质是生产优质全株玉米青贮料的重要环节。前人研究发现，在发酵过程中加入青贮添加剂进行质量调控3，不仅可以改善发酵环境，还能抑制有害微生物活动，减少营养成分的流失，防止青贮原料腐败霉变，提高青贮营养价值。如今，青贮添加剂已经成为一种有效提升青贮饲料的发酵品质、营养价值以及适口性的途径4。青贮添加剂可分为同型发酵乳酸菌和异型发酵乳酸菌两类。同型发酵乳酸菌只产生乳酸，在青贮中添加乳酸菌制剂可以在青贮初期加强乳酸发酵，缩短好氧菌的活动时间，快速降低pH，抑制杂菌增殖，降低原料中营养物质的损失。异型发酵乳酸菌会降低乳酸和酵母数量，但增加了乙酸的生成量5。布氏乳杆菌是异型发酵乳酸菌的典型代表，在有氧暴露阶段可将乳酸转化成乙酸，提高青贮饲料的有氧稳定性，降低青贮的pH值，抑制酵母菌和霉菌的繁殖，延长腐败时间6。但布氏乳杆菌在发酵时消耗的营养物质比同型发酵乳酸菌多，在使用过程中，经常会造成原料营养成分的损失。王诚等7研究发现，布氏乳杆菌和植物乳杆菌混合添加剂配合使用时，可以减少氨态氮的发酵损失，协同改善青贮饲料的品质效果。成娟丽等8试验表明，在青贮玉米内添加布氏乳杆菌、植物乳杆菌混合添加剂后，青贮玉米饲料里的乳酸菌数量有显著增加。洪梅等9研究发现，添加了布氏乳杆菌与植物乳杆菌混合添加剂的全株玉米青贮组品质优良，乙酸含量最高，且表面无霉菌生长。由于目前在桥单6号全株玉米青贮的研究中，针对该品种玉米的青贮添加剂菌种筛选仍有欠缺。本研究分别就市售乳酸菌青贮剂与自制的发酵促进型青贮剂进行青贮试验，对比分析其对全株玉米发酵品质的影响，旨在为提高玉米青贮饲料的发酵品质提供技术参考。1材料与方法1.1试验材料市售乳酸菌青贮剂：先锋先牧1168青贮剂（布氏乳杆菌1.01011 CFU/g，植物乳杆菌1.01010 CFU/g），科迪华农业科技有限公司。自制青贮剂：GMDL-25。供试种植玉米：桥单6号全株玉米。1.2青贮试验工艺将刈割的蜡熟初期全株玉米切成2 cm左右的小段，分别添加自制青贮剂GMDL-25和市售乳酸42养殖与饲料 2024 年第 1 期菌青贮剂，充分拌匀。本试验设3个处理组，对照组不添加青贮剂，自然发酵。每个处理3个重复，每个重复1袋，每个青贮袋质量约40 kg。装入青贮袋后经真空密封于避光阴凉处发酵2个月左右，发酵期间日均最高温20，日均最低温度为11.3。1.3感官指标测定方法感官指标是青贮饲料质量的直观反映。全株玉米青贮感官指标参照 DB 50/T 6692016 青贮饲 料 品 质 鉴 定和 德 国 农 业 协 会（Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft）评分法10，具体见表1、表2。分别按色泽、气味、结构3项指标进行评价打分，满分为20分，根据评分共分为4个等级，从高到低依次是 1620 为优良，1015 为尚好，59 为中等，04为腐败11。1.4微生物数量测定方法乳酸菌数量测定参考（GB 4789.352016 食品安全国家标准 食品微生物学检验乳酸菌检验）。无菌采样20 g鲜样切碎，加入180 mL蒸馏水，振荡2 h混匀，经4层纱布过滤后用定性滤纸过滤得到浸提液，随后使用浸提液进行微生物培养试验，最后进行乳酸菌菌落总数统计。霉菌数量测定参考（GB/T 130922006 饲料中霉菌总数测定方法），进行微生物培养试验。1.5氨态氮及pH测定方法参照（SB/T 103181999 氨态氮测定法），用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮含量。使用 pH 试纸测定浸提液，并与比色卡进行比对。1.6营养成分测定方法每青贮袋取鲜样约300 g，烘干箱内65 烘干24 h，打磨成草粉储存。粗水分的测定参考GB/T 6435-2014 饲料中水分的测定 直接干燥法。粗脂肪含量的测定参考 GB/T 64332006 饲料中粗脂肪的测定。粗蛋白含量的测定参考 GB/T 64322018 饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法。粗灰分的测定参考 GB/T 64382007 饲料中粗灰分的测定。钙含量的测定参考 GB/T 64362018 饲料中表1青贮饲料的品质鉴定标准项目色泽气味结构水分pH值总分分值2025102025优质青绿色或黄绿（1420）酸香味（1825）松软不黏手（810）紧压，湿润但不见形成水滴（1420）3.43.8（1825）76100良好黄褐色（813）酒香味（917）松软无黏性（47）紧压可形成水滴（813）3.94.1（917）5175一般褐色（17）刺鼻酸味（18）略带黏性（47）紧压，有水分形成（17）4.24.7（18）2650低劣黑褐色（0）腐败霉烂味（0）发黏结块（0）干燥或抓握见水（0）4.8（0）025表2德国农业协会青贮饲料感官评定标准项目气味结构色泽评分标准无臭味，有明显面包香或有芳香果味有微弱的臭味和芳香味，酸味大臭味相当重，并有刺鼻的焦糊、霉味很强的臭味或氨味，几乎无酸味茎叶结构保持良好茎叶结构保持较差茎叶结构保持较差，发现有轻度霉菌或轻度污染茎叶腐烂或污染严重与原料颜色相似，烘干后呈褐色略有变色，呈淡黄色或褐色变色严重，墨绿色或褐色呈黄色，呈较强的霉味分数1410424210210注：总分1620为1级；1015分为2级；59分为3级；04为4级以下。43养殖与饲料 2024 年第 1 期钙的测定干法。磷含量的测定参考 GB/T 64372018 饲料中总磷的测定分光光度法。1.7数据分析采用Excel 2019对原始数据进行处理，然后使用 SPSS 20.0 软件中单因素方差分析（One-way ANOVA）进行显著性检验，多重比较采用Duncan s法。试验结果用“平均值标准差”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1全株玉米青贮后的感官评定由表3可见，市售乳酸菌处理组气味评定略低于自然发酵组和自制GMDL-25处理组；自然发酵组色泽感官相较于市售乳酸菌组和自制GMDL-25组略差；而自制GMDL-25处理组最终感官评分优于自然发酵组和乳酸菌剂处理组。通过该感官评定评分来看，自制 GMDL-25 处理组评分最高，20分。说明自制GMDL-25对桥单6号青贮玉米品质的改良效果较好。2.2全株玉米青贮后的微生物数量由表 4 可见，3 个处理组均无霉菌产生；自制GMDL-25处理组乳酸菌数量显著高于自然发酵组和乳酸菌处理组（P0.05），乳酸菌处理组的乳酸菌数量较自然发酵组呈现上升趋势。2.3全株玉米青贮后的氨态氮含量及pH由表5可见，乳酸菌处理组氨态氮含量比自然发酵组高5.26%，而自制GMDL-25处理组氨态氮含量比自然发酵组高7.02%。pH测定结果表明，乳酸菌处理组与自然发酵组相比pH值无明显差异，但自制GMDL-25组pH略高于乳酸菌处理组。2.4全株玉米青贮后的营养成分由表6可见，乳酸菌处理组的粗脂肪含量显著低于自然发酵组和 GMDL-25 处理组（P0.05）；2个处理组的粗灰分均与自然发酵组无明显差异；就钙含量来看，乳酸菌处理组钙含量与自然发酵组相差不大，而GMDL-25 处 理 组 钙 含 量 较 自 然 发 酵 组 略 低14.29%，2个试验处理组与自然发酵组相比无明显差异（P0.05）。3讨 论3.1桥单6号全株玉米青贮的感官评价青贮是在厌氧环境中通过促进乳酸菌的大量繁殖，使淀粉和可溶性糖分转化为乳酸并累积到一定浓度，使青贮环境中的pH值降低到4.2以下，从而有效抑制腐败菌的生长，达到长时间保存青贮饲料中营养物质的目的12。感官评定时，pH值是衡量表3不同乳酸菌制剂对桥单6号全株玉米青贮感官品质的影响处理自然发酵组市售乳酸菌组自制GMDL-25组气味有较强芳香味略有酸味，芳香弱有较强芳香味结构茎叶结构保持良好茎叶结构保持良好茎叶结构保持完整色泽略带黄色与原料颜色相近与原料颜色相近总评优良（19）优良（16）优良（20）表4不同乳酸菌制剂对全株玉米青贮微生物数量的影响指标乳酸菌数量/（lgCFU/g）霉菌数量自然发酵组18.438.340市售乳酸菌组18.900.800自制GMDL-25组78.0013.67*0注：“*”表示与对照组比较差异显著（P0.05），下同。表5不同乳酸菌制剂对全株玉米青贮氨态氮及pH的影响指标氨态氮/（g/kg）pH自然发酵组0.570.063.790.06市售乳酸菌组0.600.023.810.02自制GMDL-25组0.610.003.830.01表6不同乳酸菌制剂对全株玉米青贮营养成分的影响指标粗脂肪/%粗灰分/%粗蛋白/%钙/%磷/%自然发酵组2.800.136.330.608.420.210.280.070.200.01市售乳酸菌组2.160.18*6.210.048.410.430.280.010.180.01自制GMDL-25组2.820.276.780.848.790.010.240.050.190.0144养殖与饲料 2024 年第 1 期青贮料品质好坏的重要指标之一，以德国农业协会的青贮料感官评定为评定基础来看，pH值在3.43.8为优质青贮料。常玉萍13研究表明，优质青贮饲料可以根据pH值进行简单快速的品质鉴定，但是若青贮料发生异常发酵如腐败变质会产生氨，降低家畜采食量，就不能用 pH 值全面评定青贮品质。Shockey等14研究表明在玉米青贮饲料中添加乳酸菌青贮添加剂后，对青贮料最终的pH降低作用并不显著。而陈跃鹏等15试验也得出青贮添加剂的添加对玉米青贮饲料pH影响并不显著，另外，袁仕改16研究表明，添加布氏乳杆菌制剂的试验组pH值为3.59，低于4.2，为优质青贮，但与自然发酵组差异并不显著，这是因为布氏乳杆菌可以将乳酸作为底物，降解产生少量的乙酸，使得青贮饲料中乳酸的总量下降，pH上升。侯建建等17研究表明，乳酸菌添加剂可在发酵时迅速降低苜蓿青贮料的pH，抑制霉菌等有害菌种生长，但是添加剂组最终的pH与其他组的并无显著性差异。本试验中桥单6号全株玉米青贮饲料pH经测定均在3.8以下，从pH值来看，其处于优质青贮玉米饲料范围内，GMDL-25组的pH与市售乳酸菌添加剂组、自然发酵组均无明显差异，与前人研究结果一致14-17；另外，本试验中桥单6号全株玉米青贮的结构保存完好，且均无明显酸味，属于优质全株玉米青贮饲料。3.2全株玉米青贮的微生物数量变化乳酸菌青贮的玉米能够调节微生物区系，加快青贮发酵的进程，从而很好保存青贮饲料的营养价值18。从微生物数量来说，优质青贮玉米饲料中应无霉菌、酵母菌等有害菌种的繁殖。在发酵过程中有机酸构成可以作为反映青贮品质的依据，乳酸菌含量高，丁酸的含量就越低，青贮的效果就会越好。发酵菌种繁殖会产生丁酸、丙酸等物质，这些物质可有效地抑制酵母菌的生长繁殖，随着这些代谢产物的产生，pH随之下降，更有效地抑制了霉菌等有害菌的繁殖生长19。本研究中，桥单6号全株玉米青贮所有试验组及自然发酵组内均未检测出霉菌，处理组的乳酸菌数量较自然发酵组有增长，与前人的研究结果一致19；另外乳酸菌的增加可提高饲料适口性，还可有效增加反刍动物瘤胃微生物数量20。Woolford等21研究发现在青贮饲料发酵的前4 d内主要为乳酸菌等同型发酵菌主导，而4 d后则是由异型发酵菌如布氏乳杆菌作为发酵的主导菌群；Li等22在布氏乳杆菌对黑麦草青贮中的微生物影响试验表明，青贮微生物添加剂接种后会与原生菌种进行营养竞争并迅速繁殖，并产生乳酸、乙酸等有效抑制杂菌生长；以Jin等23对大麦青贮中添加乳酸杆菌的影响结果来看，试验组布氏乳杆菌数量在第28天达到10.5 lgCFU/g，高于对照组布氏乳杆菌数量，且乳酸含量低于对照组。本试验中，桥单6号全株玉米青贮所得乳酸菌检测结果也与以上研究结论相一致。在发酵后期取样检测，GMDL-25处理组乳酸菌数量显著高于市售添加剂处理组；且由GMDL-25添加剂组与自然发酵组比较可得，GMDL-25添加剂的添加可显著增加桥单6号全株玉米青贮饲料内的乳酸菌数量（P0.05)。3.3青贮玉米饲料的营养成分分析Elferink等24研究发现布氏乳杆菌可以在厌氧环境中将乳酸分解为乙酸、丙酸和1，2-丙二醇。而Reis 等25在玉米青贮中添加 Lactobacillus hilgardii异型发酵菌种试验发现，试验组青贮玉米中的乙酸、1，2-丙二醇的含量增加，乳酸菌数量也有所增加。Polukis等26在青贮玉米中添加微生物菌剂后得到的结果同样是试验组中乙酸、1，2-丙二醇含量增加，且酵母菌数量减少。本研究发现，在桥单6号全株玉米青贮中添加市售乳酸菌处理组的粗脂肪含量与自然发酵组相比显著降低（P0.05)。究其原因可能是市售青贮剂在发酵过程中将乳酸分解为乙酸等挥发性脂肪酸，在粗脂肪抽提过程中流失，而乳酸不溶于石油醚，从而导致乳酸菌处理组粗脂肪含量较自然发酵组和自制 GMDL-25 组显著降低。4结 论自制GMDL-25青贮剂和市售乳酸菌青贮剂均能显著提高桥单6号全株玉米青贮的感官品质和乳酸 菌 数 量，有 效 抑 制 霉 菌 的 生 长。尽 管 自 制GMDL-25对全株玉米的青贮发酵有促进作用，但其后续的应用和推广还需进一步的扩大试验研究。45养殖与饲料 2024 年第 1 期参 考 文 献1王里彦，严慧，李金辉，等.基于Meta分析的全株玉米青贮营养成分含量及其影响因素J.动物营养学报，2022，34（2）：1352-1360.2李春喜，叶润蓉，杜岩功，等.高寒牧区青贮玉米生产性能初步研究J.草地学报，2013，21（6）：1214-1217.3李旭业，徐艳霞，董扬，等.青贮添加剂种类及其对青贮饲料品质的影响J.现代畜牧科技，2016（1）：32-33.4王亚芳，姜富贵，成海建，等.不同青贮添加剂对全株玉米青贮营养价值、发酵品质和瘤胃降解率的影响J.动物营养学报，2020，32（6）：2765-2774.5洪梅，刁其玉.青贮同型与异型发酵接种剂的研究进展J.饲料工业，2009，30（22）：58-60.6刘子瑜.布氏乳杆菌及其在青贮饲料中应用的研究J.畜牧与饲料科学，2013，34（2）：15-18.7王诚，刘德娟，何荣彦，等.植物乳杆菌和布氏乳杆菌对全株玉米青贮发酵品质影响J.山东畜牧兽医，2022，43（1）：15-18.8成娟丽，林金水.布氏乳杆菌与不同乳酸菌联用对玉米青贮发酵、干物质回收率和营养价值的影响J.中国饲料，2018，（20）：17-21.9洪梅，刁其玉，姜成钢，等.布氏乳杆菌对青贮发酵及其效果的研究进展J.草业学报，2011，20（5）：266-271.10 臧艳运，王雁，陈鹏飞，等.青贮饲料品质评定标准C中国草学会.中国草学会青年工作委员会学术研讨会论文集(上册).海口:中国草学会,2010.11 王林，孙启忠，张慧杰.苜蓿与玉米混贮质量研究J.草业学报，2011，20（4）：202-209.12 邵勇军.青贮饲料加工原理与技术J.畜牧兽医科学(电子版)，2020，（11）：179-180.13 常玉萍.洛阳市奶牛场青贮玉米饲料质量评价D.郑州：河南农业大学，200914 SHOCKEY W L，DEHORITY B A，CONRAD H R.Effects of microbial inoculant on fermentation of alfalfa and corn1J.Journal of dairy science，1985，68（11）：3076-3080.15 陈跃鹏，郑爱荣，孙骁，等.不同方法处理的全株玉米青贮与玉米秸秆青贮对肉牛生长性能及经济效益的影响J.动物营养学报，2018，30（7）：2571-2580.16 袁仕改.不同添加剂对青贮玉米发酵品质及其有氧稳定性的影响D.贵阳：贵州大学，2018.17 侯建建，白春生，张庆，等.单一和复合乳酸菌添加水平对苜蓿青贮营养品质及蛋白组分的影响J.草业科学，2016，33（10）：2119-2125.18 郝丽红，王彦平，王勇，等.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J.中国饲料，2023（5）：163-167.19 温雅俐，高民.青贮饲料中乳酸菌代谢及其青贮品质影响研究进展J.畜牧与饲料科学，2011，32（S1）：152-154.20 高苙宸，林金生.乳酸菌青贮与自然青贮的质量及其对反刍动物的影响J.中国奶牛，2017（6）：17-20.21 WOOLFORD M K，PAHLOW G.The silage fermentationM HUKINS R W.Microbiology of fermented foodsBoston，MA,US：Springer，1998:73-102.22 LI Y，NISHINO N.Bacterial and fungal communities of wilted Italian ryegrass silage inoculated with and without Lactobacillus rhamnosus or Lactobacillus buchneriJ.Letters in applied microbiology，2011，52（4）：314-321.23 JIN L，DUNIERE L，LYNCH J P，et al.Impact of ferulic acid esterase producing lactobacilli and fibrolytic enzymes on conservation characteristics，aerobic stability and fiber degradability of barley silageJ.Animal feed science and technology，2015，207：62-74.24 ELFERINK S，KROONEMAN J，DRIEHUIS F，et al.Anaerobic metabolic activities of Lactobacillus buchneri in maize silageJ.Journal of microbial ecology，1999,87:583-594.25 REIS C B，DE OLIVEIRA DOS SANTOS A，CARVALHO B F，et al.Wild Lactobacillus hilgardii(CCMA 0170)strain modifies the fermentation profile and aerobic stability of corn silageJ.Journal of applied animal research，2018，46（1）：632-638.26 POLUKIS S A，SMITH M L，SAVAGE R M，et al.The effect of two microbial inoculants on the aerobic stability of high-moisture cornJ.Journal of animal science，2016，94：379-395.【责任编辑：赵琳琳】46