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Effect of lactic acid bacteria on corn silage quality and stability after aerobic exposure

优良抑菌活性乳酸菌对玉米青贮及有氧暴露期微生物数量和pH的影响



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2015397 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
万学瑞,吴建平,雷赵民,何轶群,吴润.优良抑菌活性乳酸菌对玉米青贮及有氧暴露期微生物数量和pH的影响.草业学报,2016,25(4):204
211.
WANXueRui,WUJianPing,LEIZhaoMin,HEYiQun,WURun.Effectoflacticacidbacteriaoncornsilagequalityandstabilityafteraerobic
exposure.ActaPrataculturaeSinica,2016,25(4):204211.
优良抑菌活性乳酸菌对玉米青贮及有氧
暴露期微生物数量和狆犎的影响
万学瑞1,吴建平2,雷赵民2,何轶群1,吴润1
(1.甘肃农业大学动物医学院,甘肃 兰州730070;2.甘肃农业大学动物科学技术学院,甘肃 兰州730070)
摘要:为了探讨乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露后青贮饲料中乳酸菌、好氧细菌、酵母菌和霉菌数量及其pH的
影响,进一步筛选出可提高青贮饲料品质和有氧稳定性的乳酸菌接种剂,将实验室前期从甘肃各地玉米秸秆青贮
饲料中分离筛选获得的5株产酸快、多且具有抑菌活性的优良乳酸菌分别添加全株玉米进行青贮,分析青贮过程
和有氧暴露后青贮饲料中乳酸菌、好氧细菌、酵母菌和霉菌数量的动态变化及pH。结果显示,在青贮过程和有氧
暴露后,分别添加肠膜明串珠菌肠膜亚种B17、戊糖片球菌B23、植物乳杆菌B31、屎肠球菌B52和发酵乳杆菌
E23的各处理组乳酸菌总数均显著高于对照组,而好氧细菌、酵母菌和霉菌数量均显著低于对照组,pH亦低于对
照组。其中B17和B52处理组在青贮初期乳酸菌总数最多,从青贮第7天开始到有氧暴露的30d内,始终是B3
1处理组乳酸菌总数最多,好氧细菌、酵母菌和霉菌数量最少、pH最低。以上结果表明这5株乳酸菌具有提高青贮
饲料品质和有氧稳定性的潜力,其中植物乳杆菌B31的效果最好。
关键词:全株玉米;青贮;植物乳杆菌B31;pH  
犈犳犳犲犮狋狅犳犾犪犮狋犻犮犪犮犻犱犫犪犮狋犲狉犻犪狅狀犮狅狉狀狊犻犾犪犵犲狇狌犪犾犻狋狔犪狀犱狊狋犪犫犻犾犻狋狔犪犳狋犲狉犪犲狉狅犫犻犮犲狓狆狅狊狌狉犲
WANXueRui1,WUJianPing2,LEIZhaoMin2,HEYiQun1,WURun1
1.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犞犲狋犲狉犻狀犪狉狔犕犲犱犻犮犻狀犲,犌犪狀狊狌犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犔犪狀狕犺狅狌730070,犆犺犻狀犪;2.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱
犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犌犪狀狊狌犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犔犪狀狕犺狅狌730070,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Toinvestigatetheeffectoflacticacidbacteria(LAB)withantibacterialactivityonthenumberof
LAB,aerobicbacteria,yeastsandmoldsandpHofwholecornsilageduringfermentationandaerobicexpo
sure,5LABstrainscolectedfromcornsilageacrossGansuwereaddedtowholecornsilage.Theresults
showedthatthenumberofLABwassignificantlyincreasedbyaddingLABtosilageandthenumberofaerobic
bacteria,yeastsandmoldssignificantlyreducedandpHreducedafteradditionof犔犲狌犮狅狀狅狊狋狅犮犿犲狊犲狀狋犲狉狅犻犱犲狊
subsp.犕犲狊犲狀狋犲狉狅犻犱犲狊B17,犘犲犱犻狅犮狅犮犮狌狊狆犲狀狋狅狊犪犮犲狌B23,犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊狆犾犪狀狋犪狉狌犿B31,犈狀狋犲狉狅犮狅犮犮狌狊犳犪犲犮犻狌犿
B52and犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犳犲狉犿犲狀狋狌犿E23comparedwiththecontrol(noLABadded).Atthebeginningoffer
mentationthenumberofLABinB17andB52treatmentswashighest.Afteraerobicexposure(7to30days),
204-211
2016年4月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第25卷 第4期
Vol.25,No.4
收稿日期:20150901;改回日期:20151102
基金项目:甘肃省农业生物技术研究与应用开发项目(GNSW.201225),农业部公益性行业科研专项(201503134,20130305907),甘肃省科技支
撑计划(1204NKCA103),甘肃农业大学盛彤笙科技创新基金(GSAUSTS1232)和兰州市科技发展计划(20122159)资助。
作者简介:万学瑞(1979),女,甘肃白银人,讲师,博士。Email:383921499@qq.com
通信作者Correspondingauthor.Email:leizm@gsau.edu.cn
thenumberofLABwashighest,aerobicbacteria,yeastsandmoldslowest,andpHlowestintheB31strain
treatment.TheseresultsindicatethataladdedLABhadapotentialroleinimprovingthequalityofsilageand
aerobicstabilitybut犔.狆犾犪狀狋犪狉狌犿B31wasthemosteffective.
犓犲狔狑狅狉犱狊:wholecorn;silage;犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊狆犾犪狀狋犪狉狌犿B31;pH
青贮过程是一个复杂的微生物发酵体系,有乳酸菌、腐败细菌、酵母菌、霉菌、芽孢杆菌等多种微生物参与,其
中乳酸菌被认为是决定青贮发酵能否成功的关键微生物。青贮饲料品质的好坏与它所含乳酸菌的类型、数量和
活性有很大的关系,但秸秆类植物表面附生的乳酸菌数量往往较少,为调制高品质的青贮饲料,最可行有效的方
法是添加优质乳酸菌,增加青贮饲料原料中初始乳酸菌数量,使之尽快尽早进入乳酸发酵阶段,乳酸浓度增加,
pH迅速下降,抑制有害菌的生长,改善青贮饲料发酵品质,青贮料才能长期保存完好[12]。如全株玉米(犣犲犪
犿犪狔狊)中添加乳酸菌制剂使青贮饲料发酵过程中的有益微生物数量急剧增加,抑制了酪酸菌及其他不良菌的繁
殖,明显改善了青贮饲料的发酵品质[3]。在意大利黑麦草(犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲)中添加乳酸菌能有效地抑制霉菌、酵
母菌和细菌的繁殖,提高乳酸的含量,降低青贮饲料的pH值,改善青贮饲料的发酵品质[4]。异型发酵乳酸菌虽
然累积乳酸的能力不如同型发酵乳酸菌,但其除了能产生乳酸,还能产生挥发性短链脂肪酸如乙酸等,能有效抑
制需氧性微生物如酵母菌和霉菌的生长,可抑制青贮饲料的二次发酵,提高有氧稳定性,减少青贮饲料在饲喂过
程中的营养损耗[58]。目前,已报道能提高青贮饲料有氧稳定性的乳酸菌主要是布氏乳杆菌(犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺
狀犲狉犻),如全株玉米中添加布氏乳杆菌进行青贮,可降低青贮饲料的乳酸浓度,提高乙酸浓度,降低酵母菌数量,提
高青贮饲料的有氧稳定性[9]。因此,筛选更多的能抑制青贮饲料二次发酵,提高有氧稳定性的青贮用乳酸菌势在
必行。
作为青贮添加剂的优良乳酸菌必须具有较强的附着能力和生长能力[10],而从青贮原料或青贮饲料中分离筛
选乳酸菌最容易满足以上要求。虽然关于玉米青贮的乳酸菌已有较多报道[1112],但还没有适合甘肃地区全株玉
米青贮的乳酸菌接种剂,本实验室前期从甘肃各地玉米秸秆青贮饲料中分离获得32株乳酸菌,利用产酸试验和
抑菌试验筛选青贮用优良乳酸菌,其中植物乳杆菌B31培养6h时pH即达到3.3,8h达到3.0,产酸较快、较
多,且其培养上清液对供试的金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、沙门菌、大肠杆菌和酵母菌均具有较强的抑菌活
性,但对青霉、曲霉和根霉菌没抑菌活性。肠膜明串珠菌肠膜亚种B17、戊糖片球菌B23、屎肠球菌B52、发酵乳
杆菌E23分别在分离的同类型乳酸菌中产酸和抑菌特性均最优[13]。以上5株乳酸菌均显示出优良的青贮潜
能,为验证其青贮效果,本研究以这5株乳酸菌作为接种剂,实验室内青贮全株玉米。通常,评价乳酸菌接种剂对
青贮饲料品质及有氧稳定性的影响效果是通过检测发酵产物,然而,青贮饲料中微生物菌群的变化是导致发酵产
物改变的主要原因,因此,本论文通过跟踪分析青贮过程和有氧暴露后青贮饲料中微生物数量的动态变化及
pH,初步判断接种乳酸菌的青贮潜能,为筛选出更加适合甘肃地区全株玉米青贮发酵的优良乳酸菌提供依据。
1 材料与方法
1.1 菌种
供试乳酸菌包括:肠膜明串珠菌肠膜亚种(犔犲狌犮狅狀狅狊狋狅犮犿犲狊犲狀狋犲狉狅犻犱犲狊subsp.犕犲狊犲狀狋犲狉狅犻犱犲狊)B17、戊糖片球
菌(犘犲犱犻狅犮狅犮犮狌狊狆犲狀狋狅狊犪犮犲狌)B23、植物乳杆菌(犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊狆犾犪狀狋犪狉狌犿)B31、屎肠球菌(犈狀狋犲狉狅犮狅犮犮狌狊犳犪犲犮犻狌犿)
B52、发酵乳杆菌(犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犳犲狉犿犲狀狋狌犿)E23均由本实验室分离鉴定并保存。
1.2 青贮饲料的调制
2012年9月16日,自甘肃农业大学动物科学技术学院产学研基地(甘肃省临洮县)采集青贮用全株玉米,经
切割机切成2~4cm,混匀即为青贮原料,用微波炉进行快速干燥,以掌握含水量,当萎蔫至含水量达到70%左右
502第25卷第4期 草业学报2016年
(过夜)进行青贮。各供试乳酸菌用 ModifiedSholtens’Broth(MSB液体培养基:蛋白胨10g,牛肉膏10g,酵母
膏5g,K2HPO42g,柠檬酸氢二铵2g,葡萄糖20g,乙酸钠5g,吐温-801.0mL,MgSO4·7H2O0.58g,Mn
SO4·4H2O0.25g,蒸馏水1000mL,调pH值至6.2~6.4,121℃灭菌30min)培养至对数生长期,调浓度为1×
109cfu/mL,按5mL/kg青贮原料添加,即5×106cfu/g。试验设9个处理:肠膜明串珠菌肠膜亚种B17组
(B17);戊糖片球菌B23组(B23);植物乳杆菌B31组(B31);屎肠球菌B52组(B52);发酵乳杆菌E23组
(E23);不添加乳酸菌的 MSB液体培养基为对照组(CK)。
将菌液用灭菌喷壶均匀喷洒于切碎的玉米秸秆上混匀。按500g/袋装入22cm×28cm聚乙烯包装袋中,
按紧、压实,利用DZ300A多功能真空封口机(温州卓越机电有限公司)抽气封口,每个处理30个重复。于恒温
环境(20℃)中进行发酵,分别在青贮第3,7,15,30天取样,每处理每次随机取3袋;于青贮第30天时将剩余青贮
袋打开暴露于氧气中,分别在开袋后第1,3,7,15,30天取样,每处理每次随机取3袋,进行微生物计数及青贮饲
料pH值测定。
1.3 微生物计数及结果统计
采用四分法准确称取25g样品,加入225mL的无菌生理盐水,37℃恒温摇床摇动2h后做10倍梯度稀释,
选择3个合适连续的稀释度,每稀释度取0.1mL涂平板,2个重复。乳酸菌的计数用 MSB培养基平板[14],将接
种好的培养皿用封口膜密封好后置于37℃培养3d后统计菌落数;细菌计数采用普通琼脂培养基平板,接种好置
于37℃培养24h后统计菌落数;酵母计数采用孟加拉红培养基(北京奥博星生物技术有限责任公司)平板、霉菌
计数采用葡萄糖麦芽浸膏培养基(青岛高科园海博生物技术有限公司)平板,接种后置于25℃培养3d后统计菌
落数[15]。
1.4 青贮饲料pH测定
采用四分法称取25g样品,加入225mL的无菌生理盐水,4℃浸泡12h后用酸度计(梅特勒-托利多仪器
有限公司)测定样品pH。
1.5 统计分析
用SPSS18.0软件对试验数据进行方差分析,并用Duncan法对平均值进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 全株玉米青贮原料中微生物数量及pH
全株玉米灌浆期收割,立即切割成2~4cm左右,带回实验室测定水分含量,晾晒至含水量达到70%左右,
青贮前采样检测原料中微生物数量和pH。结果发现,青贮原料中好氧细菌数量最多,达到(6.50±1.2)×106
cfu/g;乳酸菌和酵母菌次之,分别为(8.61±0.72)×105 和(9.62±1.5)×105cfu/g;霉菌较少,为(6.53±1.6)×
103cfu/g;pH值为5.55,适合各种有益或有害的微生物生长繁殖。
2.2 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期乳酸菌数量的影响
由表1可见,在青贮第3天,各处理组和对照组乳酸菌数量快速增加,其中B17处理组和B52处理组乳酸
菌繁殖较快,均在4×107cfu/g以上,与对照组差异显著(犘<0.05)。各组乳酸菌数量在第7天时达到最大,各
处理组乳酸菌数量均达到108 数量级以上,而对照组乳酸菌数量达到107 数量级,各处理组与对照组之间差异显
著(犘<0.05)。此后乳酸菌数量逐步减少,第30天时各处理组乳酸菌数量降为106 数量级,对照组为105 数量
级,各处理组乳酸数量均显著大于对照组,其中B31处理组显著大于其他处理组(犘<0.05)。有氧暴露期间各
处理组和对照组的乳酸菌数量持续减少,有氧暴露第30天时处理组乳酸菌数量下降为105 数量级、对照组为103
数量级,各处理组均显著高于对照组,其中B31处理组的乳酸菌数量显著高于其他处理组(犘<0.05)。
2.3 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期好氧细菌数量的影响
由表2可见,青贮初期各处理组和对照组的好氧细菌数量均不同程度增加,至第7天达到最大,其中只有
B31处理组好氧细菌数量增加最少,且于第3天即达到最大,与对照组和其他处理组差异显著(犘<0.05)。之后
各处理组和对照组的好氧细菌数量逐渐减小,至青贮第30天时减到最小,B31处理组最小。整个青贮期各处理
602 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
组好氧细菌数量均小于对照组,差异显著(犘<0.05)。有氧暴露后,各处理组和对照组的好氧细菌数量均逐渐增
加,于第7天时最大,达到107 数量级。整个有氧暴露期各处理组好氧细菌数均明显小于对照组(犘<0.05),其
中B31处理组始终最小。
表1 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期乳酸菌数量的影响
犜犪犫犾犲1 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狀犵犾犪犮狋犻犮犪犮犻犱犫犪犮狋犲狉犻犪狅狀犔犃犅狇狌犪狀狋犻狋狔犻狀狑犺狅犾犲狆犾犪狀狋犮狅狉狀狊犻犾犪犵犲犪狀犱犪犲狉狅犫犻犮狆狉狅犮犲狊狊 cfu/g
项目Item 时间Time(d) B17 B23 B31 B52 E23 CK
青贮期
Silage
process
3 (4.36±0.25)×107b (2.31±0.19)×107d (3.57±0.25)×107c (5.46±0.20)×107a (2.40±0.29)×107d (8.11±1.60)×106e
7 (1.34±0.15)×108d (2.70±0.16)×108b (3.69±0.13)×108a (1.72±0.11)×108c (2.76±0.15)×108b (4.40±0.75)×107e
15 (1.24±0.81)×107d (1.89±0.13)×107c (2.63±0.25)×107a (1.05±0.16)×107d (2.19±0.17)×107b (4.31±0.70)×106e
30 (1.32±0.86)×106b (1.52±0.11)×106b (2.85±0.15)×106a (1.42±0.16)×106b (1.63±0.70)×106b (5.70±1.40)×105c
有氧暴露期
Aerobic
process
1 (1.66±0.13)×106cd (1.63±0.19)×106cd (2.51±0.70)×106a (1.82±0.12)×106bc(1.44±0.65)×106d (6.41±0.91)×105e
3 (1.04±0.17)×106d (1.24±0.61)×106c (2.02±0.76)×106a (1.69±0.23)×106b (1.25±0.11)×106c (4.41±1.11)×105e
7 (8.46±1.55)×105b (7.70±0.72)×105b (1.50±1.85)×106a (8.51±0.88)×105c (1.00±0.22)×106b (2.42±0.11)×105d
15 (2.93±0.31)×105b (5.70±1.10)×105a (6.40±2.10)×105a (6.16±2.20)×105a (5.36±0.92)×105a (1.20±1.25)×104c
30 (9.53±1.02)×104d (8.56±0.85)×104d (1.52±0.15)×105a (1.08±0.15)×105c (1.33±0.75)×105b (7.36±0.81)×103f
 注:同行不同小写字母表示差异显著(犘<0.05),下同。
 Note:Thedifferentlettersinthesamerowmeansignificantdifferencesat犘<0.05,thesamebelow.
表2 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期好氧细菌数量的影响
犜犪犫犾犲2 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狀犵犾犪犮狋犻犮犪犮犻犱犫犪犮狋犲狉犻犪狅狀犪犲狉狅犫犻犮犫犪犮狋犲狉犻犪狇狌犪狀狋犻狋狔犻狀狑犺狅犾犲狆犾犪狀狋犮狅狉狀狊犻犾犪犵犲犪狀犱犪犲狉狅犫犻犮狆狉狅犮犲狊狊cfu/g
项目Item 时间Time(d) B17 B23 B31 B52 E23 CK
青贮期
Silage
process
3 (2.64±0.14)×107b (2.50±0.17)×107bc (2.67±0.22)×107b (3.34±0.15)×107a (3.28±0.29)×107a (3.45±0.32)×107a
7 (3.05±0.13)×107b (3.06±0.13)×107b (2.02±0.12)×107d (3.23±0.22)×107b (3.68±0.09)×107a (3.69±0.23)×107a
15 (1.71±0.16)×107b (1.72±0.18)×107b (1.37±0.13)×107d (1.55±0.47)×107c (1.86±0.83)×107b (2.69±0.23)×107a
30 (2.73±0.14)×106c (2.79±0.11)×106c (1.74±0.15)×106e (2.66±0.14)×106c (3.16±0.13)×106b (6.50±1.20)×106a
有氧暴露期
Aerobic
process
1 (3.42±0.33)×106b (2.85±0.11)×106c (2.14±0.11)×106d (3.66±0.15)×106b (3.69±0.16)×106b (4.69±0.23)×106a
3 (2.62±0.68)×107d (2.01±0.21)×107de (1.76±0.33)×107f (2.31±0.65)×107c (3.58±0.72)×107b (4.00±1.72)×107a
7 (2.46±0.34)×107d (2.35±0.13)×107d (2.02±0.12)×107e (2.77±0.22)×107c (4.01±0.13)×107b (5.63±0.23)×107a
15 (1.74±0.16)×107f (1.76±0.11)×107e (1.63±0.23)×107f (1.96±0.47)×107b (3.58±0.13)×107b (3.35±0.17)×107a
30 (1.73±0.14)×106b (1.42±0.21)×106bc (9.80±1.10)×105cd (1.39±0.14)×106bc (1.85±0.13)×106b (2.19±1.20)×106a
2.4 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期酵母菌数量的影响
由表3可见,青贮初期各处理组和对照组的酵母菌数量均不同程度增加,至第3天达到最大。之后各处理组
和对照组的酵母菌数量逐渐减小,至青贮第15天时减到103 数量级,其中B31处理组最小,与对照组和其他处
理组差异显著(犘<0.05),第30天均检测不到。整个青贮期各处理组酵母菌数量均小于对照组,差异显著(犘<
0.05)。有氧暴露后,各处理组和对照组的酵母菌数量均逐渐增加,于第3天达到103 数量级即可检测到,30d时
最大,达到107 数量级。整个有氧暴露期各处理组酵母菌数量均明显小于对照组(犘<0.05),其中B31处理组始
终最小,增加最为缓慢。
2.5 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期霉菌数量的影响
青贮初期各处理组和对照组的霉菌数量差异不明显,随着青贮发酵的进行,霉菌数量逐渐减少,在第7天时
各组霉菌数量均小于1×102cfu/g。有氧暴露后最初7天,各组的霉菌数量均小于1×102cfu/g,之后快速增加,
至第15天对照组达到2.44×105cfu/g,各处理组均比对照少,差异显著(犘<0.05),其中B31处理组只有对照
的27.17%。第30天时对照组霉菌数量达到2.48×108cfu/g,显著高于各处理组(犘<0.05),B31处理组的霉
菌数量显著低于其他处理组(表4)。
702第25卷第4期 草业学报2016年
表3 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期酵母菌数量的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狀犵犾犪犮狋犻犮犪犮犻犱犫犪犮狋犲狉犻犪狅狀狔犲犪狊狋狇狌犪狀狋犻狋狔犻狀狑犺狅犾犲狆犾犪狀狋犮狅狉狀狊犻犾犪犵犲犪狀犱犪犲狉狅犫犻犮狆狉狅犮犲狊狊 cfu/g
项目Item 时间Time(d) B17 B23 B31 B52 E23 CK
青贮期
Silage
process
3 (6.50±1.10)×106b (5.20±0.88)×106b (4.90±0.40)×106b (7.10±1.40)×106a (5.30±0.66)×106b (6.20±0.60)×106a
7 (1.43±0.11)×105c (1.21±0.20)×105d (1.12±0.95)×105d (1.39±0.17)×105c (1.62±0.13)×105b (1.75±0.65)×105a
15 (7.01±0.71)×103b (6.60±1.05)×103c (4.01±0.51)×103e (5.40±0.72)×103d (8.81±0.56)×103a (9.60±0.87)×103a
30 <102 <102 <102 <102 <102 <102
有氧暴露期
Aerobic
process
1 <102 <102 <102 <102 <102 <102
3 (8.51±1.60)×103bc(6.60±1.10)×103bcd (7.72±0.85)×102d (7.11±1.60)×103bcd (1.08±0.13)×103d (1.68±0.13)×104a
7 (8.80±1.15)×105c (5.60±0.85)×105e (6.56±1.01)×104f (7.06±1.68)×105cd (1.11±0.13)×106b (2.38±0.17)×106a
15 (9.50±0.71)×105c (7.83±1.10)×105c (6.33±1.36)×104d (8.63±1.16)×105c (1.41±1.61)×106b (3.38±0.17)×106a
30 (1.72±0.18)×106cd(1.78±0.11)×106bcd (1.36±0.15)×105e (1.86±0.12)×106bc (1.98±0.21)×106b (5.38±0.17)×106a
表4 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期霉菌数量的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狀犵犾犪犮狋犻犮犪犮犻犱犫犪犮狋犲狉犻犪狅狀犿狅狌犾犱狇狌犪狀狋犻狋狔犻狀狑犺狅犾犲狆犾犪狀狋犮狅狉狀狊犻犾犪犵犲犪狀犱犪犲狉狅犫犻犮狆狉狅犮犲狊狊 cfu/g
项目Item 时间Time(d) B17 B23 B31 B52 E23 CK
青贮期
Silage
process
3 (7.10±1.33)×103bc (6.30±2.21)×103bc (5.10±1.40)×103c (8.20±1.90)×103ab (8.60±1.40)×103a (6.96±1.02)×103bc
7 <102 <102 <102 <102 <102 <102
15 <102 <102 <102 <102 <102 <102
30 <102 <102 <102 <102 <102 <102
有氧暴露期
Aerobic
process
1 <102 <102 <102 <102 <102 <102
3 <102 <102 <102 <102 <102 <102
7 <102 <102 <102 <102 <102 <102
15 (1.31±0.21)×105c (1.26±0.22)×105cd (6.63±1.16)×104e (1.28±0.25)×105cd (1.64±0.21)×105b (2.44±0.22)×105a
30 (1.65±0.23)×108c (1.33±0.11)×108e (1.09±0.12)×107ef (1.41±0.16)×108cd (1.95±0.13)×108b (2.48±0.16)×108a
2.6 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期pH的影响
青贮期和有氧暴露期全株玉米青贮饲料的pH变化见表5,随着青贮的进行,各处理组和对照组的pH均下
降,青贮第3天时各处理组的pH均降到4.0以下,与对照组差异显著(犘<0.05),对照组于第7天时也降至4.0
以下,至青贮第30天一直保持相对稳定,整个青贮过程中,B31处理组pH 下降最快,最低。有氧暴露后各组
pH均有所升高,暴露前7d各处理组pH上升较为缓慢,只有对照组pH升至4.0以上,上升速度较快。第30天
时只有B31处理组pH依然在4.0以下,其余各组均升至4.0以上,对照组升至4.69。
表5 添加乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露期狆犎的影响
犜犪犫犾犲5 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狀犵犾犪犮狋犻犮犪犮犻犱犫犪犮狋犲狉犻犪狅狀狆犎犻狀狑犺狅犾犲狆犾犪狀狋犮狅狉狀狊犻犾犪犵犲犪狀犱犪犲狉狅犫犻犮狆狉狅犮犲狊狊
项目Item 时间Time(d) B17 B23 B31 B52 E23 CK
青贮期
Silage
process
3 3.97±0.02b 3.74±0.02cd 3.63±0.02d 3.81±0.14c 3.93±0.02bc 4.21±0.11a
7 3.73±0.04b 3.72±0.07bc 3.61±0.04d 3.78±0.09b 3.81±0.08ab 3.90±0.03a
15 3.76±0.03bcd 3.69±0.03def 3.61±0.07f 3.79±0.04bc 3.80±0.03b 3.89±0.02a
30 3.79±0.02bc 3.71±0.04ce 3.64±0.03ef 3.75±0.04bc 3.80±0.02b 3.91±0.40a
有氧暴露期
Aerobic
process
1 3.75±0.06bc 3.72±0.11bc 3.68±0.02c 3.82±0.04b 3.80±0.03b 3.96±0.04a
3 3.73±0.07b 3.76±0.08b 3.66±0.10b 3.81±0.04b 3.80±0.08b 3.97±0.06a
7 3.78±0.06bc 3.83±0.07b 3.63±0.07d 3.81±0.05b 3.82±0.04b 4.10±0.01a
15 3.85±0.11bc 3.95±0.11b 3.71±0.05c 3.84±0.02bc 3.95±0.10b 4.30±0.07a
30 4.20±0.02c 4.14±0.04cd 3.91±0.02e 4.08±0.05d 4.35±0.05b 4.69±0.06a
802 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
3 讨论
在作物表面正常附生着大量的微生物,有些是对青贮有利的,比如乳酸菌,但更多是有害的,比如腐败菌、酵
母菌和霉菌等。因此,要想获得品质优良的青贮饲料,需要青贮原料中的乳酸菌至少达到105cfu/g(鲜质量)[16]。
通常,秸秆类作物表面附生的乳酸菌较少,且不一定适合青贮,虽然在本试验中乳酸菌达到8.61×105cfu/g,但
同时,好氧细菌、酵母菌和霉菌数量也很巨大,分别达到6.50×106,9.62×105 和6.53×103cfu/g,可能是因为玉
米秸秆切割后萎蔫过夜的过程中繁殖所致,这可能会造成营养物质损耗,表明需要改进降低水分含量的方法,减
少萎蔫时间。
全株玉米是制作青贮饲料的主要原料,其含糖量较高,青贮较容易,但开窖后容易发生二次发酵,引起青贮饲
料腐烂变质,在青贮过程中加入乳酸菌制剂可以提高其青贮发酵品质和有氧稳定性[17]。在青贮过程中,添加乳
酸菌的各处理组乳酸菌总数均显著高于对照组,而好氧细菌、酵母菌和霉菌数量均显著低于对照组,pH亦低于
对照组,说明添加的各乳酸菌均能很好的定植和繁殖,通过产生乳酸抑制有害微生物的繁殖。其中B17处理组
和B52处理组在青贮初期乳酸菌总数最多,可见肠膜明串珠菌B17和屎肠球菌B52在好氧期繁殖最快。这与
Stoked和Chen[18]及Kung和Sheperd[19]的结果一致,肠膜明串珠菌和屎肠球菌在青贮发酵早期迅速生长繁殖,
从而为乳酸杆菌的生长创造适宜的条件。但其pH并没有B31处理组低,说明产酸不是最快的,主要是因为肠
系膜明串珠菌和屎肠球菌都是异型发酵乳酸菌。从青贮第7天开始到第30天,始终是B31处理组乳酸菌总数
最多,好氧细菌、酵母菌和霉菌数量最少、pH最低,表明植物乳杆菌B31产酸能力最强,耐酸性最好,最具青贮
潜能。
有氧暴露后,各处理组和对照组乳酸菌总数随暴露时间延长逐渐减少,好氧细菌、酵母菌和霉菌数量逐渐增
多,pH逐渐升高,但添加乳酸菌的各处理组乳酸菌总数均显著高于对照组,好氧细菌、酵母菌和霉菌数量均显著
低于对照组,pH亦低于对照组,表明添加的各乳酸菌能不同程度提高全株玉米青贮饲料有氧稳定性。其中B31
处理组在有氧暴露的30d内乳酸菌总数始终最多,好氧细菌、酵母菌和霉菌数量最少、pH最低,与对照组差异显
著,表明植物乳杆菌B31在提高全株玉米青贮饲料有氧稳定性方面最具潜能。一些研究报道同型乳酸菌发酵提
高了青贮发酵的品质,但是在青贮窖打开后,同型乳酸菌发酵不能有效限制酵母菌和霉菌等腐败菌的繁殖,青贮
饲料的有氧稳定性降低[2021]。本研究结果与之不同可能是因为植物乳杆菌B31对供试的金黄色葡萄球菌、蜡状
芽孢杆菌、沙门菌、大肠杆菌和酵母菌都具有较强的抑菌活性[13],在有氧环境下,通过抑菌物质抑制有害微生物
的活动,减少了二次发酵,但其具体的作用机制还不清楚,有待进一步探讨。
pH的高低是决定青贮是否成功的重要指标,pH在4.0以下,青贮饲料品质优等;pH4.1~4.3,品质良好;
pH4.4~5.0,品质一般;pH在5.0以上,品质劣等[22]。在本试验中,添加乳酸菌的各处理组于青贮第3天pH
均降至4.0以下,而对照组pH为4.21,表明添加乳酸菌可更快产生乳酸,抑制有害微生物的生长,有利于青贮饲
料营养价值的保存。对照组于第7天也降至4.0以下,并在此后的青贮过程中各处理组和对照组一直处于4.0
以下,均为优等青贮饲料。有氧暴露后,各处理组和对照组的pH随时间延长均有所升高,但各处理组pH始终
低于对照组,于第30天,只有B31处理组pH还低于4.0,为优等青贮饲料,而对照组pH已达到4.69,品质一
般。
4 结论
添加乳酸菌能有效地增加青贮过程和有氧暴露后饲料中乳酸菌的数量,减少好氧细菌、酵母菌和霉菌数量,
降低pH,具有提高青贮饲料品质和有氧稳定性的潜力,其中植物乳杆菌B31的效果最好。但是,植物乳杆菌
B31能否作为优良全株玉米青贮接种剂,还需要检测其对青贮饲料营养成分的影响,再进行综合判定,我们将后
续报道。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
[1] StokesMR.Effectsofanenzymemixture,aninoculant,andtheirinteractiononsilagefermentationanddairyproduction.
902第25卷第4期 草业学报2016年
JournalofDairyScience,1992,75(3):764773.
[2] LiuH,BuDP,LvZW,犲狋犪犾.Effectsofwiltingandadditivesonfermentationqualityofalfalfa(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)silage.
ActaPrataculturaeSinica,2015,24(5):126133.
[3] XingL,HanLJ,LiuX,犲狋犪犾.Effectsoflactobacilusandcelulaseonthefermentationcharacteristicsandmicroorganismof
wholeplantcornsilage.JournalofChinaAgriculturalUniversity,2004,9(5):3841.
[4] CaiYM,KumaiS,LiaoZ,犲狋犪犾.Effectoflacticbacteriainoculantsonfermentativequalityofsilage.ScientiaAgriculture
Sinica,1995,28(2):7382.
[5] TaylorCC,RanjitNJ,MilsJA,犲狋犪犾.Theeffectoftreatingwholeplantbarleywith犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻40788onsilage
fermentation,aerobicstability,andnutritivevaluefordairycows.JournalofDairyScience,2002,85(7):17931800.
[6] LiuQH,ZhangJG,LuXL.Theeffectsoflacticacidbacteriainoculationonthefermentationqualityandaerobicstabilityof
kinggrasssilage.ActaPrataculturaeSinica,2009,18(4):131137.
[7] LvWL,DiaoQY,YanGL.Effectof犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻thequalityandaerobicstabilityofgreencornstalksilages.Ac
taPrataculturaeSinica,2011,20(3):143148.
[8] KungLJ,SchimidtRJ,EblingTE,犲狋犪犾.Theeffectof犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻40788onthefermentationandaerobicstabili
tyofgroundandwholehighmoisturecorn.JournalofDairyScience,2007,90(5):23092314.
[9] FilyaI,SucuE,KarabulutA.Theeffectof犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻onthefermentation,aerobicstabilityandruminaldegrad
abilityofmaizesilage.JournalofAppliedMicrobiology,2006,101(6):12161223.
[10] WangXL,ZhangHJ,SunQZ,犲狋犪犾.Researchprogressoflacticacidbacteriaanditsadditivesinforagegrasssilagesys
tem.JournalofTraditionalChineseVeterinaryMedicine,2012,(6):2023.
[11] MaD,LiangH H,ShaoW Q,犲狋犪犾.FermentationproductandaerobicstabilityofwholecropcornandwiltedItalian
ryegrasssilageinoculatedwithoutandwithdifferentlacticacidbacteria.ActaAgrestiaSinica,2014,(6):13651370.
[12] ChenL,YuanXJ,GuoG,犲狋犪犾.Theeffectsoflacticacidbacteriaandpropionicacidonthefermentationqualityandaerobic
stabilityoftotalmixedrationsilagespreparedwithwholecropcorninTibet.ActaVeterinariaetZootechniaSinica,2015,
46(1):104111.
[13] HeYQ,WanXR,WuR,犲狋犪犾.Isolationandidentificationofexcelentlacticacidbacteriafromsilageanditsbiological
characteristicsresearch.BiotechnologyBuletin,2013,(5):177183.
[14] ZhangG.LacticAcidBacteriaFoundation,TechnologyandApplication[M].Beijing:ChemicalIndustryPublishingHouse,
2007:421.
[15] ChengLJ.MicrobiologicalLabtech[M].Beijing:WorldPublishingAorporation,2000:383405.
[16] LinC,BolsenKK,BrentBE,犲狋犪犾.Epiphyticlacticacidbacteriasuccessionduringthepreensilingandensilingperiodsof
alfalfaandmaize.JournalofAppliedBacteriology,1992,73(5):375387.
[17] TabaccoE,PianoS,ReveloChionA,犲狋犪犾.Effectof犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻LN4637and犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊犫狌犮犺狀犲狉犻LN40177
ontheaerobicstability,fermentationproducts,andmicrobialpopulationsofcornsilageunderfarmconditions.Journalof
DairyScience,2011,94(11):55895598.
[18] StokedMR,ChenJ.Effectsofanenzymeinoculantsmixtureonthecourseoffermentationofcornsilage.JournalofDairy
Science,1993,77(11):34013409.
[19] KungL,SheperdAC.Theeffectofpreservativesbasedonpropionicacidonthefermentationandaerobicstabilityofcornsi
lageandatotalmixedration.JournalofDairyScience,1998,81(5):13221300.
[20] WeinbergZG,AshbelG,HenY.Theeffectofapplyinglacticacidbacteriaatensilingontheaerobicstabilityofsilages.
JournalofAppliedBacteriology,1993,75:512518.
[21] KungLJr,TungRS,MaciorowskiK.Effectofamicrobialinoculant(Ecosy)and/oraglycopeptideantibiotic(vancomycin)
onfermentationandaerobicstabilityofwiltedalfalfasilage.AnimalFeedScienceandTechnology,1991,35(2):3748.
[22] YangYG,ZhangYL,DuX,犲狋犪犾.Studyonthemajormicroorganismchangesduringthesilageprocessingoftwokindsof
cornsilage.ActaVeterinariaetZootechniaSinica,2012,43(3):397403.
参考文献:
[2] 刘辉,卜登攀,吕中旺,等.凋萎和不同添加剂对紫花苜蓿青贮品质的影响.草业学报,2015,24(5):126133.
[3] 兴丽,韩鲁佳,刘贤,等.乳酸菌和纤维素酶对全株玉米青贮发酵品质和微生物菌落的影响.中国农业大学学报,2004,
9(5):3841.
[4] 蔡义民,熊井清雄,廖芷,等.乳酸菌剂对青贮饲料发酵品质的改善效果.中国农业科学,1995,28(2):7382.
012 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
[6] 刘秦华,张建国,卢小良.乳酸菌添加剂对王草青贮发酵品质及有氧稳定性的影响.草业学报,2009,18(4):131137.
[7] 吕文龙,刁其玉,闫贵龙.布氏乳杆菌对青玉米秸青贮发酵品质和有氧稳定性的影响.草业学报,2011,20(3):143148.
[10] 王晓力,张慧杰,孙启忠,等.饲草青贮系统中乳酸菌及其添加剂研究进展.中兽医医药杂志,2012,(6):2023.
[11] 马迪,梁慧慧,邵文强,等.不同乳酸菌添加剂对青贮黑麦草和青贮玉米发酵产物和有氧稳定性的影响.草地学报,2014,
(6):13651370.
[12] 陈雷,原现军,郭刚,等.添加乳酸菌制剂和丙酸对全株玉米全混合日粮青贮发酵品质和有氧稳定性的影响.畜牧兽医学
报,2015,46(1):104111.
[13] 何轶群,万学瑞,吴润,等.青贮饲料中优良乳酸菌的分离鉴定及其生物学特性研究.生物技术通报,2013,(5):177183.
[14] 张刚.乳酸细菌-基础,技术和及应用[M].北京:化学工业出版社,2007:421.
[15] 程丽娟.微生物学实验技术[M].北京:世界图书出版公司,2000:383405.
[22] 杨云贵,张越利,杜欣,等.2种玉米青贮饲料青贮过程中主要微生物的变化规律研究.畜牧兽医学报,2012,43(3):397
403.
112第25卷第4期 草业学报2016年