青贮添加剂最新进展及未来发展方向

（青贮研究进展-1）

农业农村部青贮饲草料加工技术集成科研基地（中国农业大学）

国家燕麦荞麦产业技术体系饲草及副产物综合利用岗位（中国农业大学）

编译

编者按：《Journal of Dairy Science》 杂志近期出版了一期青贮研究进展专辑，总共12篇文章。为传播青贮最新进展，我们对文献进行了摘要翻译，供从事青贮产学研的同行参考。

摘要：青贮饲料添加剂的应用已有几十年的历史。本文总结了自2000年以来发表的青贮添加剂的研究，并将添加剂分为六大类：同型发酵乳酸菌、专性异型发酵乳酸菌、含有同型和异型乳酸菌的复合菌剂、其他菌剂、化学添加剂和酶制剂。未来青贮添加剂的发展方向会关注抑制梭菌等有害微生物，减少青贮牧草的霉菌毒素，增强有氧稳定性，促进细胞壁降解，提高牲畜对青贮饲料中氮的利用率及增加淀粉的可利用性。

关键词：青贮饲料、添加剂、酶

引言：根据作用效果不同，青贮添加剂之前被分为四类：（1）发酵促进剂；（2）发酵抑制剂；（3）有氧恶化抑制剂；（4）营养型添加剂及吸附剂。McDonald和 Kung分别从欧洲和北美角度对青贮添加剂进行了广泛调研，并总结了当时使用率较高的添加剂。本文主要总结了Kung等人综述发表以来关于青贮饲料添加剂的最新研究成果。文章从生产实践角度，将添加剂分为六类，并讨论了添加剂对发酵品质，有氧稳定性及动物生产性能的影响。

1 青贮添加剂种类

1.1 同型发酵乳酸菌剂

同型发酵乳酸菌是最传统的青贮菌剂。近年来，人们发现该组的大多数细菌是兼性异型发酵，而不是专性同型发酵，比如Lactobacillus（Lb） plantarum, Lb. casei, Enterococcus faecium,以及多种Pediococcus。这类添加剂的效果一般是降低pH值以及乙酸、丁酸、氨态氮的含量，提高乳酸含量并表现较好的干物质回收率。动物试验也显示，这类细菌不仅可以改善发酵品质，而且有助于提高牛奶产量，日增重以及饲料利用率。关于这类菌剂改善动物生产性能的原因存在一些假设，包括其能够抑制有害微生物和毒素产生，菌剂与瘤胃微生物的互作以及参与调节瘤胃发酵；但是这类菌剂存在一个潜在问题，即降低青贮饲料的有氧稳定性。

1.2 专性异型发酵乳酸菌

应用于青贮饲料的常见专性异型发酵乳酸菌主要是Lb. buchneri。 Lb. buchneri可以将乳酸转化为等量的乙酸和1, 2-丙二醇。乙酸等挥发性脂肪酸更能有效地抑制酵母生长，从而提高青贮饲料有氧稳定性。除此之外，一些Lb. buchneri菌株能够产生阿魏酸酯酶，具有提高纤维消化率的潜力。近年来，其它一些专性异型发酵乳杆菌比如Lb. diolivorans,  Lb.farraginis, Lb.hilgardii,Lb.kefiri，Lb.brevis 等也被用作青贮研究。有研究发现，专性异型发酵乳杆菌还可以产生苯乳酸、苯甲酸、水杨酸等多种抗真菌活性物质，与乙酸发生协同作用抑制真菌繁殖，从而提高青贮饲料有氧稳定性。

1.3 复合菌剂

近年来，复合菌剂的研究及应用越来越多，将两种类型的乳酸菌复合添加，兼性异型发酵乳酸菌控制发酵前期，快速降低pH值，抑制肠杆菌和梭菌等不良微生物，从而降低蛋白及干物质损失；之后专性异型乳酸菌逐渐将乳酸转化为乙酸，提高有氧稳定性，这样设计克服了异型发酵乳酸菌在青贮品质中的缺点和同型发酵乳酸菌在有氧稳定性中的不足，理想状态下可以发挥出不同发酵类型乳酸菌混合添加的正组合效应。但是一些研究发现，复合菌剂可以成功主导发酵前期，快速降低pH值，但是Lb. buchneri在后期并没有发挥作用。复合菌剂对动物生产性能方面的作用也没有确切的结论。

1.4 其他菌剂

近年来，几种新型菌剂被开发和报道，包括Streptococcusbovis，Propionibacterium acidipropionici，芽孢杆菌属和酵母。Streptococcusbovis在瘤胃中被发现，繁殖速度较乳酸菌快，倍增时间只需20分钟，非常适合青贮早期快速降低pH值；但其不能耐受低pH值，在青贮发酵活跃期之后，其含量下降。Propionibacteriumacidipropionici可以产生丙酸从而提高有氧稳定性。芽孢杆菌被报道可以产生细菌素抑制酵母和霉菌的生长，从而提高有氧稳定性。酵母是最不常见的青贮添加剂，特别是能同化乳酸的酵母，其是有氧变败的发起者，但是有些酵母菌种可以抑制其它真菌及革兰氏阴性菌，发挥有益功能。

1.5 化学添加剂

化学添加剂包括各类酸和盐，酸主要是甲酸、山梨酸、苯甲酸、丙酸和乙酸。甲酸直接酸化青贮饲料，抑制梭菌和其他杂菌，降低蛋白质的损失。山梨酸、苯甲酸、丙酸和乙酸通过直接抑制酵母菌和霉菌来改善青贮有氧稳定性，但是在相同pH条件下，不同种类酸的抗真菌活性不同。盐主要是甲酸钠、甲酸铵和亚硝酸钠等，也是通过抑制腐败菌来改善青贮品质。

1.6 酶制剂

为改善青贮饲料的发酵品质和营养价值，各种酶制剂也应用于青贮饲料中。大多数研究应用纤维素酶或者半纤维素酶来促进植物细胞壁中碳水化合物的释放，为乳酸菌提供糖分来改善青贮发酵，并通过增加细胞壁的消化率来提高青贮饲料的营养价值。一种新型青贮酶制剂是将蛋白酶应用于玉米青贮饲料以改善淀粉消化率，但需要更多研究来确定其可行性。

2 青贮添加剂未来机遇

青贮添加剂已被应用于解决各种青贮问题。通过添加乳酸菌来直接抑制梭菌和其他有害微生物是菌剂开发领域的新挑战，减少青贮期间霉菌毒素水平，增强有氧稳定性，促进细胞壁消化，提高牛对青贮饲料氮的利用效率及增加淀粉的可利用性也将是未来青贮添加剂研发的新方向。

文献来源：

Muck R. E., Nadeau E. M. G., McAllister T. A.,Contreras-Govea F. E., Santos M. C., Kung L. Jr. Silage review: Recent advances and future uses of silageadditives[J]. Journal of Dairy Science, 2018, 101: 3980-4000.

（注：国家牧草产业技术创新战略联盟、北京华夏草业产业技术创新战略联盟、北京助尔生物科学研究院编辑）