全 文 ：摘 要 以 EM菌剂为发酵菌种，对银合欢草粉的发酵脱毒条件进行了研究。研究结果表明：有
效微生物菌群能够有效降解银合欢草粉中的含羞草素，同时又使草粉保存较多的有效养分和具有较
高的生物活性。有效微生物菌群处理银合欢草粉的适宜发酵条件为：发酵温度 30 ℃，有效微生物菌群
的发酵浓度 2%，银合欢草粉的含水量 70.47%，发酵时间 35 d以上，银合欢草粉的含羞草素的降解率
为 60%~70%，单宁降解率为 60%~70%。发酵后样品中含酵母菌、乳酸菌等有益菌。
关键词 EM；银合欢草；脱毒
中图分类号 S816.3
Study on detoxification of the effective microbiological to the leucaena leucocephala
Luo Changhui, Fu Naifang, Dan Zhong, Zhao Kai, Lei Bolin, Jiang Shengjun
Abstract Using effective microorganisms (EM) as the fermentation bacteria, the condition of the detoxi-
fication to leucaena meal was studied. Result showed that the effective microorganisms can effectively
detoxificate the mimosa of the leucaena meal, at the same time preserve more effective nutrients and
highly biological activity. At the condition of the 30 ℃, 2% of the EM, 70.47% water content of leu-
caena meal, at least 35 days of fermentation time, the degradation of leucaena meal in the mimosa toxins
and tannins are 60%~70% and 60%~70%.There are useful microorganisms such as yeast and lactic acid
bacteria in samples after fermentation.
Key words EM；leucaena leucocephala；detoxication
罗长辉，中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，
571737，海南儋州。
符乃方、但忠、赵凯、雷博林、蒋盛军（通讯作者），单位及
通讯地址同第一作者。
收稿日期：2009-02-23
E M 菌剂对银合欢草粉发酵脱毒的研究
罗长辉 符乃方 但 忠 赵 凯 雷博林 蒋盛军
银合欢 [Leucaena leucocephala（Lamarck） de Wit]
是一种多年生、耐干旱、四季常绿、枝叶繁茂、适口性
好、再生快的速生木本豆科植物，其嫩茎叶粗蛋白质
含量占干物质的 22%～29%，被誉为热带、亚热带地
区的“奇迹树”和“蛋白质库” [1-2]。 而含羞草素 DHP
（3，4-二羟基吡啶酮）是一种富含于银合欢叶片和种
子中的毒性非蛋白氨基酸，具有多方面的生理活性；
但银合欢枝叶中含有的含羞草素 [β-N-（3-羟基-4-
吡啶酮）-α-苯丙氨酸] 及其瘤胃降解产物 3，4-DHP
[3-羟基-4（1 氢 ）吡啶酮 ]会引起反刍家畜脱毛 、流
涎 、甲状腺肿大 、生长发育迟缓、生产性能下降 、消
瘦、步态失调直至死亡等多种毒性反应 [3-5]，对银合欢
草粉进行发酵具有脱毒效果。 因此，本试验以 EM 菌
剂为发酵菌种， 对银合欢草粉的发酵脱毒条件进行
了研究。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料
银合欢嫩枝叶，采摘自中国热带农业科学院热
带作物品种资源所牧草研究中心牧草基地 “热研 2
号”银合欢；EM 菌剂，江西省某公司生产的天意 EM
原露。
1.1.2 试剂
含羞草素标准样品 DHP（3，4-二羟基吡啶酮）：
把高纯度含羞草素先溶于 0.1 mol/l 盐酸中， 再回流
10 h 处理。 蔗糖、硼酸、盐酸、乙醚等，以上试剂均为
分析纯。
1.1.3 设备
紫外可见分光光度计、恒温水浴锅、凯氏定氮仪、
《饲料工业》·2009年第 30卷第 8期 试 验 研 究
39
索氏抽提器、粉碎机、恒温培养箱、离心机、上海雷磁
仪器厂制造的 pHS-3C型精密 pH计等。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
对照(CK)：将采摘的银合欢嫩枝叶用万能粉碎机
粉碎。
EM 发酵银合欢草粉的成分包括 ：EM 原液 、蔗
糖、水、银合欢草粉。
为了研究 EM 原液的添加浓度、银合欢草粉的含
水量以及发酵时间对银合欢草粉发酵脱毒效果的影
响，在发酵温度为 30 ℃的情况下，进行以下试验：
每个处理称量取样 50 g，重复 3次。
EM原液添加量：分别添加 0.5%、1%、2%、3% EM
原液。
蔗糖添加量为 0.5%，水分添加量为 10%。
发酵时间：0、3、6、9、12、15、35 d。
1.2.2 发酵银合欢草粉的检测指标
分别于发酵前和发酵后对各处理进行 pH值和含
羞草素含量的测定，剩余的样品烘干后用于营养成分
的分析和测定。
1.2.2.1 含羞草素的测定
银合欢草粉和银合欢发酵草粉中含羞草素测定
采用改良的氯化铁法[6]。
1.2.2.2 pH值的测定
准确称取发酵草粉 10.00 g， 加入 100 ml 重蒸水
中，充分混匀后静置 15 min，过滤后测滤液的 pH值。
1.2.2.3 单宁含量的测定[7]
取干燥的发酵银合欢样品,粉碎研磨至粉末状;称
取 0.050 0 g,加入 70%甲醇溶液 5 ml,室温下放置 24 h;
在 24 000 r/min 下离心 10 min,取上清液 0.500 ml；加
入浓度为 4%的香草醛甲醇溶液 3 ml、浓盐酸 1.500 ml,
用铝箔遮光 ,摇匀试管 ;水浴加热 20 min;测定吸光值
A510(以相应的试剂作空白对照);根据儿茶素标准样品
的标准曲线 ρ(mg/ml)＝1.390 7A510＋0.009 7(R2＝0.999 1),
线性范围为 0.0～0.6 mg/ml，计算出提取液中单宁的含
量 ρ。
1.2.2.4 可溶性蛋白质的测定
采用考马斯亮蓝比色法。 称取鲜样 2.00 g，加入
用 2.00 ml 蒸馏水，在冰浴中研成匀浆；转移到 25 ml
容量瓶中并定容 。 在 4 000 r/min 离心 10 min；取
0.200 ml上清液,加入 0.800 ml 蒸馏水和 5.00 ml 考马
斯亮蓝(G-250)溶液，充分混合；静置 5 min后测定吸光
度 A595，再通过标准曲线 ρ(μg/ml)＝0.004 1A595＋0.038 7
(R2＝0.999 5)，线性范围为 20～100 μg/ml，算出可溶性
蛋白质含量 ρ。
1.2.2.5 其它营养成分分析
水分和干物质测定采用我国颁布的饲料工业标
准提供的方法进行[8]。
1.2.2.6 感官评定
利用国外典型的青贮饲料质量的评定标准——
德国的一套比较完善的青贮饲料的评定标准进行感
官评定[9]，见表 1、表 2。
试 验 研 究 罗长辉等：EM菌剂对银合欢草粉发酵脱毒的研究
表 1 青贮饲料现场评定得分
气味
甘酸味，舒适感
淡酸味
刺鼻酒酸味
腐败味、霉烂味
评定得分
18～25
9～17
1～8
0
pH值
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
4.0
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
≥4.8
评定得分
25
23
21
20
18
17
14
10
8
7
5
4
3
1
0
评定得分
20
19
18
17
16
13
12
11
10
8
7
6
5
3
1
0
水分含量(%)
70
71
72
73
74
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
≥86
色泽
亮黄色
褐黄色
中间
黑褐色
评定得分
14～20
8～13
1～7
0
评定得分
8～10
4～7
1～3
0
质地
松散软弱不粘手
中间
略带粘性
发粘结块
pH值评定 水分含量评定 气味评定 色泽评定 质地评定
优等
良好
一般
劣等
项目
40
表 2 评定等级划分
等级
得分
优等
100～76
良好
75～51
劣质
＜25
一般
50～26
2 结果和讨论
2.1 EM 添加量对银合欢草粉发酵效果的影响（见表
3）
表 3 不同 EM添加量对银合欢草粉发酵效果的感官评定
项目
0(CK)
0.5%组
1%组
2%组
3%组
pH 值
4.97
4.88
4.11
4.08
4.06
含水量(%)
71.69±0.28
71.51±0.14
70.47±0.37
70.33±0.84
69.45±0.18
气味
刺鼻酒酸味
淡的酸香味
淡的酸香味
较浓酸香味
较浓酸香味
质地
软润
中间
软润、不粘手
软润、略带粘性
软润、略带粘性
评定总分
38
48
68
70
67
色泽
中间
褐黄色
褐黄色
褐黄色
褐黄色
表 3 为发酵 35 d 的结果， 可以看出对照组效果
差，表现为得分低。EM试验组与对照组相比，效果好，
表现为得分高。 随着 EM 量从 0.5%～3%的增加，饲料
的感官评定等级高， 而 2% EM 处理组效果比 0.5%
EM处理组效果尤为突出。但是，当 EM量达到 3%时，
效果并没有比 2%组好，且还有轻微下降，表现为得分
低 3分。 这是因为当试验材料一定时，EM 的增加，其
代谢所需底物等不能满足 EM 中微生物群的需要，可
能使 EM 中微生物群的协同效应失败，破坏试验处理
效果。 因此从处理效果与试验成本考虑，本试验初步
确定银合欢草粉中添加 EM的最适量为 2%。
2.2 EM对银合欢草粉发酵营养成分的影响
2.2.1 EM对银合欢草粉中 pH 值的影响
发酵 0、3、6、9、12、15、35 d 后检测银合欢草粉的
pH 值，结果见图 1。
pH
值
6.4
6.0
5.6
5.2
4.8
4.4
4.00 6 30241812 36
对照组
2% EM 组
发酵时间（d）
图 1 EM发酵银合欢草粉试验中 pH值的变化
在发酵前 6 d 里，对照组 pH 值下降，这是由于样
品中单宁及其一些酸性蛋白释放或水解所致；而试验
处理组在这期间与对照组的 pH 值曲线走势基本相
同，是因为微生物的生长要经历适应期、对数期、稳定
期、衰亡期等 4个时期，在发酵前 6 d，EM中微生物群
在样品中处于适应期，在此期间，微生物无明显代谢
活动。因此，试验组与对照组处理效果无明显差异。但
在 6～15 d 期间，对照组 pH 值曲线基本稳定，而试验
组 pH 值迅速下降， 因为对照组中无明显生物或化学
作用，样品酸性基本稳定；而 EM 处理组由于含有酵
母菌、光合细菌等能代谢产生酸性代谢物，可以降低
样品中的酸度，且其中的醋酸菌、乳酸菌等更是能代
谢产生乳酸、乙酸等酸性物质，进一步增加样品酸度，
使 pH 值下降。 待微生物生长到稳定期后， 其代谢物
及其自身生物活性保持一稳定，因此，试验组中酸度
基本稳定表现为在 15～35 d 期间，pH 值曲线基本稳
定不变。
EM中的光合细菌、 放线菌等能把银合欢中的木
质素、纤维素等分解为小分子糖，为乳酸菌群的发酵
提供条件，这些微生物群之间的代谢活动及其协同效
应共同使样品酸度下降，表现为 pH 值低。
2.2.2 EM对银合欢草粉中含羞草素的影响
发酵 0、3、6、9、12、15、35 d 后检测银合欢草粉中
含羞草素的含量，结果见图 2。 两组样品中的含羞草
素的量都随着发酵时间的增加而逐渐减少，这是因为
含羞草素的性质不稳定， 在温和条件下会自发降解；
但含羞草素在温和条件下自发降解的速度比较缓慢，
酸性或碱性条件有助于含羞草素的降解。试验组含羞
草素的下降幅度与速度都比对照组强，是因为如前所
述，由于 EM 中微生物群的作用，样品中酸性大大增
加，这有利于含羞草素的酸解。 此外，也有研究表明，
乳酸菌发酵可以降解含羞草素[10]。 EM中含有乳酸菌，
故试验组的含羞草素含量低于对照组。 发酵 35 d后，
添加 2% EM 原液试验组对含羞草素的降解率达到了
试 验 研 究罗长辉等：EM菌剂对银合欢草粉发酵脱毒的研究
41
60%~70%， 而对照组含羞草素的降解率仅为 20%~
30%，由此可见，用 EM发酵银合欢草粉对含羞草素的
降解效果好。
含
羞
草
素
（ %
） 6
5
4
3
2
1
0 3 30241812 366 9 15 21 27 33
对照组
2% EM 组
发酵时间（d）
图 2 EM发酵银合欢试验中含羞草素含量的变化
2.2.3 EM对银合欢草粉中单宁的影响
发酵 0、3、6、9、12、15、35 d 后检测银合欢草粉中
单宁的含量，检测结果见图 3。
单
宁
含
量
（ m
g/
g） 15
13
11
9
7
5
30 3 30241812 366 9 15 21 27 33
对照组
2% EM 组
发酵时间（d）
图 3 EM发酵银合欢试验中单宁含量的变化
EM 对于单宁具有很好的降解作用，添加 2% EM
原液试验组发酵 35 d后，其降解率达到了 60%~70%，
而对照组的降解率仅为 35%~45%%。 单宁又称单宁
酸、鞣质,存在于多种树木(如橡胶树和漆树)的树皮和
果实中,也是这些树木受昆虫侵袭而生成的虫瘿中的
主要成分,含量可达 50%～70%。有研究发现，曲霉和青
霉中的某些种系可以分泌对单宁具有抗性并使单宁
发生降解的酶（单宁酶），其中最常见的是黑曲霉 [11]。
EM 是复合菌群, 可能是其中的某些微生物具有降解
单宁的能力。具体是哪些微生物在起作用还有待于进
一步试验。 单宁具有抑菌作用,且植物单宁对微生物
具有广谱的抑制性,这给单宁物质的降解带来了一定
的困难。
2.2.4 EM对银合欢草粉中可溶性蛋白质的影响
发酵 0、3、6、9、12、15、35 d 后检测银合欢草粉中
可溶性蛋白的含量，检测结果见图 4。
可
溶
性
蛋
白
质
（ %
）
12
11
10
9
8
70 3 30241812 36
对照组
2% EM 组
6 9 15 21 27 33
发酵时间（d）
图 4 EM发酵银合欢试验中可溶性蛋白质含量的变化
对照组可溶性蛋白有轻微下降，可能是样品中的
一些蛋白质发生酸解反应使可溶性蛋白含量轻微降
低。 但 EM处理组样品中可溶性蛋白含量随发酵时间
的增加而增加，到发酵第 35 d。 其含量几乎是对照组
的 1.5倍，原因可能有：①EM 中微生物群利用草粉中
的丰富氮原代谢产生可溶性蛋白或使材料中非氨基
酸态氮转化为菌体蛋白而使饲料中氨基酸含量增高；
②单宁是多酚中高度聚合的化合物，它们能与蛋白质
和消化酶形成难溶于水的复合物，由于试验中 EM 对
单宁的降解而使大量结合蛋白被释放出来成可溶性
蛋白。基于以上原因使得试验样品中的可溶性蛋白含
量大大增加。 添加 2% EM 原液， 对银合欢草粉发酵
35 d，可溶性蛋白含量为 10%左右。 这表明，EM 能够
提高饲料中的可溶性蛋白含量，间接促进动物生长。
2.2.5 EM对银合欢草粉中水分和干物质的影响
发酵 0、3、6、9、12、15、35 d 后检测银合欢草粉中
水分含量、干物质含量的变化，结果见表 4。
EM 发酵可以降低银合欢草粉中的含水量 ，EM
中微生物群的代谢活动消耗样品中大量水分。 EM 发
酵 35 d饲料水分为 70.47%， 根据青贮饲料现场评定
标准其得分接近满分，可见 EM 发酵对饲料中水分的
控制效果很好。 含水量的降低有利于饲料的储存，当
饲料含水量太高，会容易发霉、结块。 同时，由于试验
组中水分的降低使得干物质的含量比对照组高。
2.2.6 发酵对银合欢草粉中微生物指标的影响(见表 5)
试 验 研 究 罗长辉等：EM菌剂对银合欢草粉发酵脱毒的研究
表 4 EM发酵银合欢草粉水分含量、干物质含量的变化（％）
项目
水分
干物质
EM 添加量
0(CK)
2% EM
0(CK)
2% EM
发酵 0 d
79.60±0.02
79.60±0.02
20.40±0.02
20.40±0.02
发酵 6 d
76.71±0.18
75.53±0.11
23.29±0.17
24.47±0.11
发酵 9 d
76.36±0.17
75.36±0.09
23.64±0.17
24.64±0.09
发酵 12 d
76.23±0.18
74.74±0.23
23.77±0.18
25.26±0.23
发酵 3 d
76.86±0.29
76.08±0.24
23.14±0.29
23.92±0.24
发酵 15 d
75.46±0.23
73.06±0.20
24.54±023
26.94±0.20
发酵 35 d
71.69±0.28
70.47±0.37
28.31±0.28
29.53±0.37
42
表 5 银合欢草粉添加 EM菌液发酵后所含 3种微生物状况
油镜下：长杆状、革兰氏阳性、无芽孢
40 倍镜下：多数椭圆型
10 倍镜下：菌丝多分枝
镜检结果
酸味
酵母味
霉味
味道
乳白色、中间隆起
乳白色、菌落平滑
表面绒毛状
菌落特征
乳酸菌
酵母菌
霉菌
项目
发酵 15 d
5.0×105
1.6×104
＜102
发酵 35 d
6.5×106
1.2×103
＜102
数量(cfu/ml)
经分离培养、镜检发现，供试的 3种饲料样品中：
样品 1 中（添加 2% EM 原液发酵 15 和 35 d）含有乳
酸菌、酵母菌、霉菌 3 种微生物，其中乳酸菌含量较
少；样品 2（CK 发酵 15 d）与样品 3（发酵 0 d）中没有
检测到乳酸菌与酵母菌，样品 2 中有少量的霉菌，样
品 3中有大量的其它细菌。
EM 中的原酵母菌、 霉菌能利用样品中的成分生
长， 其中酵母菌等的代谢产物有助于乳酸菌的生长，
但乳酸菌是非好氧菌固其数量不多。而酵母菌产生的
乙醇等物质能抑制其它微生物的生长。 因此，样品 1
中有酵母菌、霉菌及乳酸菌的生长，而另外 2 个样品
中没有有益菌如酵母菌、乳酸菌的生长，甚至会有非
有益菌外的细菌生长。
3 结论
3.1 本试验结果显示：在 30 ℃下，以 2%浓度的 EM
做菌种，对银合欢草粉发酵 35 d，银合欢草粉中含羞
草素的降解率为 60%～70％， 单宁的降解率为 60%～
70％，可溶性蛋白含量为 10%左右。 总之，本试验表明
EM 能有效降解银合欢草粉中的含羞草素和单宁，同
时又使草粉保存较多的有效养分。
3.2 通常，把能提高饲料酸度 (pH 值降低 )的一类物
质称作饲料酸化剂。饲料酸化可以改善畜禽的生产性
能。 EM 在发酵饲料过程中能显著降低饲料的 pH值，
起到了酸化剂的作用。饲料酸化后，可使胃内 pH值下
降，从而激活胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶，促进蛋白
质的分解，这对于消化系统尚未发育完善的幼龄动物
来说，作用更明显。酸性物质还能降低胃肠蠕动，减缓
排空时间，从而提高消化吸收率，同时，由于酸性物质
的配位作用，可促进胃肠道对矿物质的吸收。 饲料酸
化还是提高日粮适口性的重要因素。日粮中的酸能直
接刺激口腔内的味蕾细胞，使唾液分泌增多而增进食
欲，而且有机酸具有独特的芳香，可掩盖饲料中的不
适气味。 由此可见，EM 酸化饲料后，有可能通过提高
酶活性、改善日粮适口性来提高饲料转化效率。 并且
当饲料的 pH值降低到 4.0～5.0时，酸性环境就可以抑
制丁酸菌、腐败菌等有害菌的繁殖，使饲料能够长期
保存不变质[12]。
3.3 目前， 我国用传统粮食加工的饲料存在成本高
和生产工序复杂等缺点，高价饲料导致我国养殖业的
成本高、利润薄，这使得我国养殖业缺乏竞争力。 另
外， 大量发展生产传统饲料会出现与人争粮的矛盾。
因此，合理开发利用非常规饲料资源，具有良好的社
会效益。银合欢的营养价值较高，嫩枝叶产量高，营养
丰富， 但其自身毒素限制了它作为饲料的大规模发
展，经过 EM 发酵脱毒处理后却是一种优良的蛋白质
饲料。 因此该研究的成功为开发含低羞草素、低单宁
和高蛋白的银合欢草粉饲料提供一定的依据，对畜牧
业的发展将具有推动作用。
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（编辑：王 芳，xfang2005@163.com）
试 验 研 究罗长辉等：EM菌剂对银合欢草粉发酵脱毒的研究
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