饲料微生物

粗饲料的加工与微生物的活动 第一节 饲料中的微生物 一、植物体表的微生物及其来源 植物体表包括植物根系表面和植物地上茎叶表面两部分。 根际存在着很多微生物群，其中细菌中的99属于不形成芽孢的细菌，包括草生假单胞菌、荧光假单胞菌，还有能进行乳酸发酵的细菌，其中以异型乳酸发酵菌为主。真菌的数量也很多，主要有青霉菌、木霉菌、镰刀菌等。植物根际微生物群与植物形成互生或共生的关系。 植物地上部分(茎和叶等)也存在很多微生物，称为附生微生物。它们主要来源于土壤、根际和空气尘埃等，其中包括氨化细菌、乳酸菌、丁酸菌、大肠杆菌、硝化细菌、反硝化细菌、霉菌、酵母菌和芽孢杆菌等。 健康植物通常能产生杀菌素并具有表皮屏障作用，因此其表面的附生微生物的生长受到限制。 二、动物性饲料的微生物及其来源 动物性饲料富含蛋白质，且加工过程常需一定时间，因此，其中的微生物能有时间大量生长和繁殖。 在这类饲料成品中，微生物的种类和数量常很多其中特别富含腐败性细菌，常见的包括葡萄球菌、链球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、需氧性芽孢杆菌和厌氧性梭菌等，另外还有多种霉菌。 动物性饲料一般都作干制或盐渍以利于贮存，这样微生物因缺乏可利用的水分而不能活动，但一旦遇湿或水，其中的微生物即可迅速生长和繁殖，引起饲料发霉变质，因此，在保藏和使用时应该注意。 第二节 粗饲料的加工与微生物的活动 一、干草的调制与微生物的活动 饲草在干制过程中都有一定的养分 损失。适当干制的干草仍保持一定的青 绿颜色，所以也称青干草。制备良好的干草能有效地保存青绿饲料的营养成分，是一种较高质量的粗饲料。 在我国普遍采用自然干燥法调制干草，也即田间自然晒制法。该法在于制过程中，常受气候和环境的影响。 有条件的地区使用机械强力通风的人工干燥法，使饲草的水分迅速降低。 一、干草的调制与微生物的活动 干草贮存时要防止过度发酵和自燃。一般而言，合格的干草要求含水量低于17，这样便于贮存。 在干草堆贮过程中要控制含水量，当温度上升到65以上时，应立即穿堆降温或倒堆散热。 二、秸秆饲料的微生物学处理 秸秆含有大量的有机物，其中粗 蛋白和粗脂肪含量少，而粗纤维含量 较高，因此粗纤维的利用率是决定秸 秆营养价值的主要因素。 粗纤维包括纤维素、半纤维素和木质素，三者交织在一起形成植物细胞壁。纤维素和半纤维素能被反刍家畜消化利用，而木质素是限制秸秆利用率的主要因素。 微生物学处理就是通过微生物发酵破坏秸秆饲料的植物细胞壁，从而提高秸秆饲料的营养价值，这在理论上具有很好的应用前景，关键问题是要找到合适的微生物。这种微生物应该是既能分解植物细胞壁或木质素，使有饲用价值的纤维素和半纤维素暴露出来被动物利用，但又不能消耗这些物质及其他可被动物消化利用的养分。 第三节 青贮饲料的微生物 青贮饲料是指青玉米秆、牧草等青绿饲料经切碎、填入、压实在青贮塔或窖中，密封，在密封条件下，经过微生物发酵作用而调制成的一种多汁、耐贮存、质量基本不变的饲料。这种调制饲料的方法称青贮。 青贮原理 在密闭的环境中通过微生物的厌氧发酵作用，使饲料的pH下降，抑制所有微生物的活动，从而保存饲料。 创造条件促使乳酸菌大量繁殖 一、青贮过程中的微生物： 乳酸菌丁酸菌腐败菌 醋酸菌酵母菌霉菌 乳酸菌：厌氧菌，少量为微需氧菌 分解碳水化合物，不分解蛋白质 碳水化合物乳酸 好热性： 好温性： 最重要的是乳酸链球菌，乳酸杆菌。 乳酸菌在发酵后产生乳酸 作用：为乳酸菌自身的生长繁殖创造条件； 其他微生物死亡（腐败菌、酪酸菌等） 当乳酸大量产生后，酸度增加，乳酸菌的生长被抑制。 丁酸菌：厌氧菌，不耐酸 葡萄糖、乳酸-丁酸+CO2+H2 蛋白质-挥发性脂肪酸 腐败菌：好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌 不耐酸 主要在青贮的开始阶段生长。 醋酸菌：好氧菌 乙醇醋酸 在青贮的早期发挥作用 好处：降低pH值，帮助厌氧环境的形成 坏处：产生过多时，因其具有刺鼻气味，影响适口性和饲料品质 青储过程： 第一阶段：产生CO2，水，热量直到用完所有空气 第二阶段：细菌开始产生乙酸和乳酸（2472小时） 乳酸菌迅速增多，直到PH值足够低,从而限制细菌的生长 可以持续几周 第四阶段：稳定阶段是青贮饲料的PH值已经降到4.5或更低在不透气的条件下青贮料可以存储很长时间 第五阶段：喂养阶段空气介入可导致再次发酵 青贮过程 1.植物呼吸（好氧菌活动阶段) 收割后，植物细胞保持1-3天的活性，进行呼吸作用耗O2，放出CO2 损失糖类，同时大量产热 好氧菌活动加强 厌氧和温暖的环境为乳酸菌发酵创造条件 2.微生物作用（乳酸菌发酵阶段） pH 下降到4.2以下时，只有乳酸杆菌存在 pH为3.0时，乳酸杆菌停止活动 一般情况下，糖分适宜时发酵时间为5-7天，微生物数目最多（乳酸杆菌为主） 3.无菌过程（稳定阶段） 微生物停止活动，只有少量乳酸菌存在，养分不再损失。 玉米、高粱20-30天进入稳定阶段 豆科牧草3个月以上进入稳定阶段 青贮饲料中含有乳酸、乙酸、丁酸，其中丁酸含量越少越好 三、营养物质的变化 1.碳水化合物 CHO CO2+H2O CHO乳酸+其它产物 纤维素不变，半纤维素部分水解产生乳酸 2.蛋白质 总氮中20-25%转化为非蛋白氮 pH小于4.2时，部分蛋白质分解为AA pH大于4.2时，AA分解成氨、胺等非蛋白氮 3.色素和维生素 绿色 黄绿色 维生素A的前体-胡萝卜素损失较多 养分的损失 田间损失：刈割和青贮的间隔 氧化损失：在氧气中暴露的时间 发酵损失：碳水化合物和蛋白质 流出液损失：含水量的高低 四、青贮时促进乳酸菌增殖的条件 (一)原料的选择，糖分和水分的保证 适时收割， 2%左右最低需要含糖量 含水50%75%，过高过低的水分都不利于青贮 含水65-70%时，最适宜于乳酸菌繁殖 (二)创造厌氧条件 为乳酸菌提供生长繁殖的条件 原料切短 装实压紧 密封良好 (三)减少原料杂菌污染饲料 原料应保持新鲜，在切碎或在水分调节过程中，避免混入泥土、粪便或用污水处理，防止有害微生物污染。 五、调控青贮发酵的饲料添加剂 添加剂包括发酵促进剂和发酵抑制剂，前者促进乳酸发酵，大量积累乳酸，使pH很快降至3842；后者抑制不良发酵，如抑制腐败菌、丁酸菌的生长。 (一)发酵促进剂 1乳酸菌制剂 同型发酵途径， 生长繁殖速度快 能利用原料中各种糖分 能耐受pH4的环境 较宽的适宜生长的温度范围 较广的渗透压耐受范围 胚芽乳酸杆菌、粪肠球菌、肠膜明串株菌和嗜酸性乳酸杆菌。 五、调控青贮发酵的饲料添加剂 2糖蜜 糖蜜是甜菜和甘蔗制糖工业的副产品，添加糖蜜可有效促进青贮饲料中的乳酸产生，降低pH和氨的浓度，从而提高青贮饲料的质量。 (二)发酵抑制剂 甲酸、丙酸 第四节 单细胞蛋白饲料 单细胞蛋白质(single_cell protein，SCP)是指单细胞或具有简单构造的多细胞生物的菌体蛋白的统称。 由单细胞或简单多细胞生物组成、蛋白质含量较高的饲料，称为单细胞蛋白质饲料。 单细胞蛋白质饲料的微生物主要有酵母、真菌和藻类。 （一）酵母饲料：将酵母均繁殖在工农业副产品中。 （二）白地霉饲料：将白地霉培养在工农业副产品中。 （三）石油蛋白饲料 （四）藻体饲料 （一）酵母饲料：将酵母均繁殖在工农业副产品中。 饲料酵母中常用的有酵母属、球拟酵母属、假丝酵母属、红酵母属、圆酵母属等。 （二）白地霉饲料：将白地霉培养在工农业副产品中。 （三）石油蛋白饲料 （四）藻体饲料：小球藻属、栅藻属和螺旋藻属 第五节 饲料添加剂的微生物 饲料添加剂的微生物即是能被利用制作成饲料添加剂的微生物，这种添加剂常称为微生物制剂。从广义范围出发，青贮饲料微生物添加剂也属于微生物制剂。但是一般认为，微生物制剂是指以微生物活菌的形式饲喂家畜，调控家畜消化道微生物区系，使在微生物之间及与宿主动物之间形成动态平衡为主要作用的制剂，因此，也被称为微生态活菌制剂或益生素。 一、益生素的微生物种类 生产益生素的首要问题是选择适当的微生物菌种，而菌种选择的原则必须满足两个基本条件：一是对家畜和人无毒无害，二是能有效提高家畜生产性能。 即益生素的生产菌种必须是非致病性和无毒性的，其代谢终产物必须对动物有利，可以提高动物的抗病力、生长速度和饲料转化率； 能作为益生素的微生物种类主要有乳酸杆菌(Lactobacillus spp)、芽孢杆菌(Bacillus spp)、双歧杆菌Bifidobacterium spp)、肠球菌(Enteo-coccus spp)、拟杆菌(Bacteroide