发酵剂菌种对玉米秸秆饲料加工的影响

文│孙金明（山东省寿光市洛城街道畜牧兽医工作站）

玉米秸秆是一种常见的饲料原料，但其营养成分较差，且纤维素难以被动物消化吸收。因此，需要通过发酵剂菌种处理提高其营养价值。本研究旨在探究不同发酵剂菌种对玉米秸秆饲料加工的影响，为玉米秸秆饲料的加工利用提供理论依据。

一、材料与方法

1.材料。本研究选取秋季田地玉米秸秆，菌种采用酵母菌、黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌，并准备豆粕、尿素等材料。

2.方法。

（1）玉米秸秆处理。将玉米秸秆洗净、烘干、粉碎后过40目筛，与豆粕、尿素按17∶2∶1拌料制成干混料，分灭菌（121℃灭菌30分钟）与自然发酵两组处理。

（2）菌种制备。菌种制备是饲料发酵的重要步骤之一，其目的是制备高质量的发酵剂菌种，为后续的饲料处理提供有效的菌种支持。本试验采用活化培养的方法制备酵母菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉、米曲霉悬液。首先，为了活化酵母菌、枯草芽孢杆菌悬液，首先需要将冻存菌种接种在培养基上，培养条件为30℃、200转/分钟振荡培养24小时。接下来，将培养基中的菌液转移到新的培养基中，再次进行振荡培养，直到达到所需菌数。最终得到5.1×109、1.25×109国际单位/毫升的酵母菌、枯草芽孢杆菌悬液。

黑曲霉、米曲霉悬液的制备需要先将冻存的菌种接种在培养基上，培养条件为28℃、200转/分钟振荡培养3天。接下来，将菌液转移到新的培养基中，继续振荡培养3天，直到孢子数达到1.31×109、1.22×109国际单位/毫升。最终得到黑曲霉、米曲霉悬液。在制备菌种过程中需要注意，要保证培养条件的稳定性和菌种纯度，避免出现影响试验的因素。

（3）试验设计。分别加单菌和混合菌种两种处理方式，共计5组处理，每组3个重复，其中灭菌处理为对照组。

（4）发酵处理。发酵是将有机物在微生物作用下转化为更加有用的物质的过程。在畜牧业中，通过发酵来处理饲料可以提高饲料的营养价值和口感，从而提高畜禽的生产性能。在本试验中，为了研究不同菌种对玉米秸秆的发酵效果，选择了单菌种发酵和混合菌种发酵两种处理方式，并设立了对照组进行对比。发酵处理前需要将菌种悬液与玉米秸秆干混料混合，并加入适量的水，以使水分含量达到50%。此步骤的目的是提供充足的水分和养分，促进微生物的生长和代谢。选择适当的水分含量可以在保证发酵效果的同时避免饲料变质。

然后将混合好的饲料放入发酵罐中。发酵罐是一个密闭容器，可以控制温湿度，从而营造一个适宜微生物生长代谢的环境。在本试验中，发酵罐的温度为37℃，湿度为90%。这个温湿度可以促进微生物的繁殖和代谢，从而加快发酵进程。发酵时间为7天，可以保证微生物有足够的时间在饲料中生长代谢，从而实现饲料的发酵。在发酵过程中，微生物会将饲料中的纤维素和其他难以消化的成分转化为更易于吸收、利用的营养物质。同时，微生物的代谢产物也会丰富饲料的营养成分，提高饲料的口感和香味。通过以上步骤，不同菌种的发酵处理得以完成。在本试验中，不同菌种的处理效果得到了比较。其中，酵母菌和混合菌种的处理效果最好，营养成分显著高于对照组。这些结果表明，不同菌种对饲料的发酵效果具有明显的影响，而适宜的温度、湿度和发酵时间也是确保发酵效果的重要因素。

（5）饲料营养成分分析。将不同处理组的饲料样品进行粉碎、过筛，测定其粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分等指标。

（6）纤维素酶活力测定。在本试验中，主要通过滤纸片法测定不同处理组的纤维素酶活力。滤纸片法是测定纤维素酶活力的一种常用方法，其原理是利用纤维素酶对滤纸的降解作用来间接测定酶的活力。在处理过程中，首先需要制备滤纸片。试验人员需要将滤纸裁成适当大小的小片，一般为1厘米×6厘米，并将滤纸片放入95%乙醇中浸泡10分钟，然后将其移至96孔板中，加入适量的蒸馏水使滤纸片湿润、待用。随后，需要加入酶样和缓冲液。该环节应将酶样加到滤纸片上，可以是纯化的酶样或者饲料中提取的液体，加入的酶样量需要根据试验需要和酶的活力而定。然后加入50微升的缓冲液，pH一般为4.8。将96孔板盖上保鲜膜，放置在37℃恒温箱中孵育一定时间，一般为30分钟。将孵育好的96孔板取出，加入150微升的3，5-二硝基水杨酸溶液终止反应。最后，将96孔板放入分光光度计中，以405纳米的波长读取吸光度值，按照以下公式计算纤维素酶活力：

酶活力（单位/毫升）=（吸光度值-对照吸光度值）/（反应时间×取样量×滤纸片数）

其中，反应时间为孵育时间（单位为分钟），取样量为酶样加入量（单位为微升），滤纸片数为试验中使用的滤纸片数。通过以上步骤可以测定出不同处理组的纤维素酶活力，并进行比较分析。

二、结果与分析

1.饲料营养成分分析。经过不同发酵剂菌种处理后，饲料中的粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分含量见表1。

表1 不同处理组饲料营养成分含量比较（%）

2.纤维素酶活力测定。经过不同发酵剂菌种处理后，饲料中纤维素酶活力的相对见表2。

表2 不同处理组饲料纤维素酶相对活力比较（%）

3.结果分析。饲料发酵是一种有效的玉米秸秆处理方式，通过添加不同的发酵剂菌种，可以提高饲料的营养价值和消化性能。在本试验中，研究人员采用了5种不同的发酵剂菌种处理玉米秸秆干混料，通过对饲料营养成分和纤维素酶活力的测试评估了不同发酵剂菌种对饲料性质的影响。从表1、2中可以看出，不同的发酵剂菌种对饲料营养成分和纤维素酶活力均有一定的影响。首先，在饲料营养成分方面，与对照组相比，酵母菌和混合处理组的粗蛋白质含量显著增加，粗纤维含量显著降低。说明酵母菌和混合处理组的发酵能提高饲料的蛋白质含量，同时降低纤维素含量。这些结果与之前的研究结果相符，表明酵母菌和混合处理组对饲料的营养成分改善效果较好。

另外，黑曲霉和米曲霉的处理也能提高饲料的蛋白质含量，但对粗纤维含量的影响不明显。同时，枯草芽孢杆菌处理对饲料营养成分的影响较小。这些结果提示不同的发酵剂菌种对饲料的改善效果存在差异，需要根据不同的需求选择不同的处理方式。在饲料纤维素酶活力方面，酵母菌、米曲霉和混合处理组的相对活力显著增加，说明这些发酵剂菌种能提高饲料纤维素的降解效率。以上结果表明，这些发酵剂菌种可以促进饲料中纤维素降解，提高饲料的消化性能。综上所述，酵母菌和混合处理组对饲料的营养成分和纤维素酶活力的提高效果最为明显，可作为优化玉米秸秆饲料发酵的重要处理方式之一。这些结果不仅对改善玉米秸秆饲料的利用价值具有重要意义，而且对提高农业生产效率，降低饲料成本也有积极作用。未来，需进一步研究不同发酵剂菌种的组合及其在不同饲料中的应用，以提高饲料的营养价值和消化性能。此外，需要控制饲料发酵过程中的微生物菌落，防止产生有害菌，确保饲料的安全性和稳定性。

三、结语