專利名稱：：玉米青貯用復合微生物接種劑及其使用方法
技術領域：
：本發明涉及一種青貯用接種劑，尤其涉及一種同時含有同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌的玉米青貯用接種劑及其使用方法。冃爾忟不隨著我國人民生活水平的不斷提高和農村產業結構調整，牛、羊等草食家畜生產得到了前所未有的發展。目前草食家畜業發展遇到的突出問題之一就是優質粗飼料供應嚴重不足，導致牲畜健康狀況差，飼養成本高、經濟效益低。青貯飼料因其營養價值高、加工成本低且不受季節影響等優點成為牛羊等反芻動物主要的粗飼料來源，奶牛伺料中青貯飼料所占的比例達到20%-50%。青貯的原理是在厭氧條件下，通過附生于作物植株上的乳酸菌利用原料中的可溶性碳水化合物，厭氧發酵產生有機酸，導致pH值降低，從而達到長期保存青貯飼料的目的。青貯飼料添加劑是為了提高青貯飼料的保存效果或營養價值所使用的一類添加劑，包括發酵促進劑、發酵抑制劑和營養性添加劑，隨著可持續發展的要求和生產成本的降低，具有腐蝕性的添加劑如甲酸、甲醛、丙酸等逐漸退出了歷史舞臺，青貯接種劑以其無毒、無害、廉價及使用方便等優點受到養殖者的青睞。青貯接種劑是微生物青貯接種劑(SilageMicrobialInoculants)的簡稱，也叫青貯接種菌(SilageBacteriaInoculants)，屬于發酵促進劑。人們對青貯接種劑的早期定義是一種額外提供給乳酸菌以保證快速而良好青貯發酵的添加劑。接種劑中的乳酸菌通常是從作物或青貯料中篩選出來的。它們或單獨使用，或聯合應用，有時還與某些酶制劑復合在一起。目前常用的青貯接種劑是同型發酵乳酸菌接種劑，包括植物乳桿菌、糞鏈球菌和片球菌等具有同型發酵能力的乳酸菌。但是，當青貯窖打開時，青貯詞料暴露于空氣中，好氧微生物分解乳酸和殘余的可溶性碳水化合物引起腐敗，產生C02、分解蛋白質和氨基酸為氨或胺類物質。有氧腐敗產生大量的熱，增加了pH，降低了詞料消化率，其中主要是蛋白質的消化率，并導致適口性降低。全株玉米和禾本科牧草含糖量高，比較容易青貯，但這些含糖量高的作物青貯后殘留的糖和乳酸的量也高，開窖后有氧穩定性更低。因此，二次發酵是全株玉米青貯過程中面臨的主要問題。此外，低酸度也使玉米青貯的適口性下降，并導致消化障礙。關于二次發酵的機理尚不十分清楚，但酵母在多種作物青貯的腐敗過程中擔當重要角色，尤其是乳酸利用酵母，它是有氧變質的發起因素。現在普遍使用的同型發酵乳酸菌接種劑增加了青貯詞料乳酸的生成量，使其在開窖后變得不穩定，更容易產生二次發酵，很多試驗也證明了同型發酵乳酸菌降低了青貯詞料的有氧穩定性，特別是全株玉米青貯。因此，防止二次發酵必須要控制乳酸利用酵母生長。丙酸、乙酸等一些有機酸對酵母有強烈的抑制作用。丙酸及其鹽類都曾作為防止二次發酵的青貯飼料添加劑，無論是在青貯前或開窖后添加都可以有效地提高青貯詞料的有氧穩定性，但腐蝕性和高成本限制了它的使用。丙酸菌是一種特殊的厭氧微生物，它可以發酵3mol乳酸生成2mol丙酸、lmol乙酸和lmolC02(Hettinga和Reinbold，1972)。盡管已經有丙酸菌作為青貯飼料添加劑，但效果很不穩定，通常在pH下降緩慢和終pH值較高(>4.2)的情況下才有效。我國在青貯飼料添加劑的研究領域已有不少專利公開，例如專利CN1409986A公開了一種青貯專用乳酸菌接種劑，含有干菌原粉、纖維素酶、硫酸錳等。用該專利制成的青貯飼料成品活菌數量大于900億CUF/g。專利CN1568755A公開了一種玉米青貯專用添加劑，由產酸的混合菌粉、混合酶粉、營養混合物等組成，使用該發明的玉米青貯專用添加劑可以明顯改善玉米青貯的發酵效果，提高粗飼料的利用，提高奶牛的產奶性能等。上述專利采用的產酸菌都是同型發酵菌，同型發酵乳酸菌在全株玉米青貯過程中會生成大量的乳酸，使其在開窖后變得不穩定，更容易產生二次發酵，降低了青貯飼料的有氧穩定性，從而影響到青貯飼料的質量。
發明內容本發明的目的在于克服現有以同型發酵為主的青貯飼料接種劑使玉米青貯在開窖后變得不穩定，容易產生二次發酵的問題，提供一種可以提高玉米青貯飼料保存效果的玉米青貯用復合微生物接種劑及其使用方法。本發明的目的可以通過以下技術方案實現。本發明的玉米青貯用復合微生物接種劑，包括布氏乳桿菌、植物乳桿菌和營養合劑。本發明的玉米青貯用復合微生物接種劑，包括布氏乳桿菌lxl09cfu/g5xi01Qcfo/g，優選5xl09cfli/g~lxl01Gcfu/g，植物乳桿菌lxl,09cfli/g~lx1011cfu/g，優選7.5xl09cfu/g~2.5xl01Qcfu/g。營養合劑由30~50重量份的脫脂乳粉、40~60重量份的葡萄糖和1020重量份的硫酸錳組成。本發明的玉米青貯用復合微生物接種劑的使用方法青貯前將接種劑用水稀釋后均勻噴灑在切碎的新鮮玉米青貯原料中；接種劑添加量為每噸新鮮的玉米青貯原料添加接種劑10g，接種劑稀釋比例為每1重量份的接種劑用200重量份的水稀釋。本發明采用同型發酵乳酸菌——植物乳桿菌和異型發酵乳酸菌——布氏乳桿菌作為產酸源，首先通過使用植物乳桿菌同型發酵可溶性糖產生大量乳酸，加速pH的下降速度；而后利用布氏乳桿菌進行發酵轉換，乳酸分解，乙酸生成量增加，青貯飼料保持較高的pH;最終導致玉米青貯乙酸和總有機酸生成量增加，酵母數量減少。開窖以后青貯飼料pH值保持穩定，酵母和霉菌增值緩慢，不發熱。當用本發明的接種劑制備的青貯伺料作為奶牛的伺料后，可以增加產奶量和乳脂率。附圖是青貯接種劑對全株玉米青貯有氧穩定性的影響。具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明作進一步詳細說明。實施例1(1)接種劑的制備所用原料配比如下布氏乳桿菌凍干粉末l重量份植物乳桿菌凍干粉末2重量份脫脂乳粉30重量份葡萄糖60重量份硫酸錳7重量份將乳酸菌凍干粉末與營養合劑充分混合均勻，過40目篩得到流散性好的粉末，復合接種劑中布氏乳桿菌總數2xl(^5xl0、f，《、植物乳桿菌總數菌5xl097.5xl09cfii/g。采用紙塑或復合鋁箔袋5裝，貯存溫度小于35。C，存lt:環境濕度小于60%，1年內乳酸菌存活率大790%。(2)使用方法全株玉米于蠟熟期收獲切碎至13cm長，在青貯裝填過程中將稀釋好的接種劑用噴霧器均勻噴灑在切碎的新鮮玉米青貯原料中；接種劑用量為每噸新鮮的玉米青貯原料添加10g，接種劑稀釋比例為每1重量份的接種劑用200重量份的水稀釋。實施例2(1)接種劑的制備所用原料配比如下布氏乳桿菌凍干粉末2重量份植物乳桿菌凍干粉末2重量份脫脂乳粉30重量份葡萄糖58重量份硫酸錳8重量份將乳酸菌凍干粉末與營養合劑充分混合均勻，過40目篩得到流散型好的粉末，復合接種劑中布氏乳桿菌總數5xl(^8xl(fcfu/g、植物乳桿菌總數菌7.5xl09~lxl01QCfii/g。采用紙塑或復合鋁箔袋包裝，貯存溫度小于35。C，存貯環境濕度小于60%，1年內乳酸菌存活率大于90%。(2)使用方法同實施例1中的使用方法。實施例3(1)接種劑的制備所用原料配比如下布氏乳桿菌凍干粉末植物乳桿菌凍干粉末脫脂乳粉31重量份51重量份IO重量份將乳酸菌凍干粉末與營養合劑充分混合均勻，過40目篩得到流散末，復合接種劑中布氏乳桿菌總數8xl0Mxl(Tcfo/g、植物乳桿菌總數菌lxl01Q~2xl01Qcfu/g。采用紙塑或復合鋁箔袋包裝，貯存溫度小于35。C，存貯環境濕度小于60%，1年內乳酸菌存活率大于90%。(2)使用方法同實施例1中的使用方法。實施例4(1)接種劑的制備所用原料配比如下-布氏乳桿菌凍干粉末7重量份植物乳桿菌凍干粉末9重量份脫脂乳粉32重量份3重量份4重量份45重量份硫酸錳IO重量份將乳酸菌凍干粉末與營養合劑充分混合均勻，過40目篩得到流散型好的粉末，復合接種劑中布氏乳桿菌總數lxl(T2xl(^cfU/g、植物乳桿菌總數菌2xl01Q~5xl01()Cfti/g。采用紙塑或復合鋁箔袋包裝，貯存溫度小于35。C，存貯環境濕度小于60%，1年內乳酸菌存活率大于90%。(2)使用方法同實施例1中的使用方法。實施例5(1)接種劑的制備所用原料配比如下布氏乳桿菌凍干粉末8重量份植物乳桿菌凍干粉末16重量份脫脂乳粉33重量份葡萄糖31重量份硫酸錳12重量份將乳酸菌凍干粉末與營養合劑充分混合均勻，過40目篩得到流散型好的粉末，復合接種劑中布氏乳桿菌總數2xl(^3.5xl(TcfU/g、植物乳桿菌總數菌5xl01Q7.5xl01Qcfo/g。采用紙塑或復合鋁箔袋包裝，貯存溫度小于35。C，存貯環境濕度小于60%，1年內乳酸菌存活率大于90%。(2)使用方法同實施例中的使用方法。實施例6(1)接種劑的制備所用原料配比如下布氏乳桿菌凍干粉末12重量份植物乳桿菌凍干粉末22重量份脫脂乳粉33重量份葡萄糖21重量份硫酸錳12重量份將乳酸菌凍干粉末與營養合劑充分混合均勻，過40目篩得到流散型好的粉末，復合接種劑中布氏乳桿菌總數3.5xl(T5xlOfU/g、植物乳桿菌總數菌7.5xlO^lxl()Ucfu/g。采用紙塑或復合鋁箔袋包裝，貯存溫度小于35。C，存貯環境濕度小于60%，1年內乳酸菌存活率大于90%。(2)使用方法同實施例中的使用方法。本發明的接種劑可以加入其它種類的同型發酵乳酸菌，另外，本發明的接種劑中也可以加入復合纖維素酶促進玉米秸纖維分解，添加營養混合物給微生物的繁衍生存提供營養元素。青貯效果檢驗方案一、微生物青貯接種劑對全株玉米發酵進程及有氧穩定性的影響采用實驗室青貯法，試驗設3個處理，分別為空白組添加同體積的蒸餾水；對比組每100kg新鮮青貯原料添加1克添加由同型發酵乳酸菌組成的微生物青貯接種劑(主要成分為植物乳桿菌和乳酸片球菌)；試驗組每100kg新鮮青貯原料添加1克本發明的實施例3得到的微生物青貯接種劑；。青貯制作方法全株玉米于蠟熟期收獲切碎至l3cm長，分別將2g對比組和實驗組所用接種劑溶于20ml不含氯的潔凈的水中，再稀釋至400ml，用噴霧器均勻的噴灑在200kg切碎的全株玉米上并攪拌均勻；空白組添加同體積的蒸餾水；原料迅速裝填于數個2升容量的玻璃青貯瓶中，壓實、加蓋并用玻璃膠密封。青貯瓶運回實驗室后室溫253(TC避光保存。取樣分別在裝填后第1、5、10、20、60、100天進行，每到一個預定時間時，每個處理組隨機取三瓶保存完好的青貯瓶，開封后除去上層約10cm厚青貯料，混勻并分裝于塑料封口袋中，用于測定pH值、有機酸、乳酸菌和酵母菌數等指標，100天時還測定玉米青貯飼料暴露于空氣后10日內pH值、溫度、乳酸菌和酵母菌數的變化。有氧穩定性用玉米青貯暴露于空氣中后溫度上升到高于環境溫度2"C需要的時間表^^。青貯檢驗結果列于表l、表2和圖1。結果表明以植物乳桿菌和乳酸片球菌為主要成分的同類產品盡管加快了發酵過程中pH值的下降速度，顯著提高了乳乙酸的比例，但降低了青貯飼料的有氧穩定性，此外，低酸度會影響青貯飼料的適口性。接種本專利技術生產的接種劑，減緩了全株玉米青貯發酵過程中中后期pH值的下降程度，但總有機酸生成量，減少青貯過程中酵母的數量，提高青貯飼料的有氧穩定性；開窖以后青貯詞料pH值保持穩定，酵母和霉菌增值緩慢，不發熱。表1青貯接種劑對全株玉米青貯過程中pH、微生物和有機酸含量變化的影響指標青貯時間(天)空白組對比組試驗組14.364.254.2953.823.683.77103.703.633.63203.633.603.66603.623,593.731003.643.613.7817.667.737.91一58.839.109.09乳酸齒107.898.088.22207.266.739.01606.145.438.781005.944.878.8714.344.064,0953.723.213,25酵母齒102.952.823.84202.603.15<2602.563.83<21003.574.02<212.452.562.7056.437.157.22乳酸107.107.687.67(DM,%)207.267.737.56607.948.236.751007,918.136.5710.750.640.8051.220.831.27乙酸101,320.911,46(DM，％)201,441.021.89601.491.193.24訓1.611.333.3013.213.203.5057.667.988.49總有機酸108.438.599.13(DM，％)208.718.759.45609.459.419.731009.559.499.80_表2青貯接種劑對全株玉米青貯開窖后pH和微生物變化的影響_指標青貯暴露于空氣中的時間(小時)空白組對比組試驗組pH值2448961441922403.683.796.446.507.177.963.653.776.486.677.358.563.793.803.833.843.853.87<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>方案二、不同添加量的微生物青貯接種劑對全株玉米發酵產物及有氧穩定性的影響同樣采用實驗室青貯法，試驗設4個處理，分別為A組添加同體積的水；B組:每100kg新鮮青貯原料添加1克本發明的實施例1得到的微生物青貯接種劑；C組:每100kg新鮮青貯原料添加1克本發明的實施例3得到的微生物青ie接種劑；D組每100kg新鮮青貯原料添加1克本發明的實施例6得到的微生物青貯接種劑；青貯制作過程同方案一。青貯90天后每個組取5個重復，測定青貯飼料的化學組成、微生物數量和有氧穩定性。結果表明不同添加量的青貯接種劑均增加了全株玉米青貯發酵產物中總有機酸的生成量，青貯90天時仍有大量的乳酸菌存在，酵母菌被明顯的抑制，最終提高了玉米青貯的有氧穩定性。通過綜合比較，D組的效果最好，其次是C組，考慮到接種劑的成本，生產過程中推薦使用C組中使用的接種劑。表3不同添加量的青貯接種劑對全株玉米發酵產物及有氧穩定性的影響(青貯卯d)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>方案三、微生物青貯接種劑對奶牛生產性能的影響試驗在新鄉市偉杰奶業有限責任公司養殖小區進行。全株玉米于蠟熟后期收獲，用鍘草機鍘成13cm長。設備采用半地下式水泥青貯窖，30m(長)X3m(寬)X2.5m(高)。每噸新鮮青貯原料添加10克本發明實施例3得到的微生物青貯接種劑，具體添加方法為將每500g微生物青貯接種劑溶于5升不含氯的潔凈的水中混合均勻，再稀釋至100升。在青貯裝填過程中用噴霧器均勻噴灑，每噸青貯料使用該稀釋液2升，邊裝填邊壓實，最后用黑色聚乙烯塑料薄膜密封，三個月后開啟青貯窖進行飼養試驗。對照組青貯不添加接種劑，只加等量的水，制作方法相同。飼養試驗選擇體重、胎次、產奶量和泌乳月(泌乳中后期)相近的中國荷斯坦經產奶牛40頭，隨機分為兩組，每組20頭。預試期統一進行健胃、驅蟲、疫病防治、分組、編號。預試期7天，根據體重、采食量和產奶量進行適當調整，使組間差異不顯著。正試期60天，隨機選擇試驗組和對照組，在條件一致的圈舍內飼管，白天在運動場自由運動。飼養管理按正常飼養管理規程進行，固定專人飼養，飼喂時間和管理條件相同，日喂2次，定時定量，試驗組飼喂添加了接種劑的玉米青貯，對照組詞喂常規玉米青貯，精粗料日糧組合(見表4)、營養水平完全相同，飼喂時先粗后精，供給充足、清潔的飲水。每日6時和17時各擠奶一次，于擠奶臺自動擠奶。試驗期間，每天進行個體產奶量測定，并記錄試驗組與對照組奶牛對青忙的適口性和采食效果。每周采集一次奶樣進行乳成分分析，包括乳脂率、乳蛋白率、乳糖率及無脂固形物(SNF)等，奶樣為早、晚兩次擠奶的混合奶樣。表4產奶牛精料組成及日糧組成精料補充料組成比例(％)產奶牛日糧組成飼喂量(kg)玉米51青貯玉米秸20小麥麩18干草3大豆粕15胡蘿卜5棉籽粕12精料補充料9.54%預混料4注:4%預混料由北京精準動物營養研究中心提供，含有維生素、微量元素、磷酸氫轉、石粉、緩沖劑、食鹽等成分。結果表明經過60天的試驗期，試驗組比對照組奶牛共多產奶816kg，平均每頭每天多產奶0.68kg，產奶量比對照組提高了3.18%。如果折算成4%標準乳(4%FCM)，則平均每頭每天多產奶標準乳1.03kg，比對照組提高了5.59%。在整個試驗過程中試驗組乳脂率平均比對照組高了0.13個百分點，提高幅度為4.01%，SNF也略有提高，乳蛋白和乳糖含量差異很小。表5使用青貯接種劑對乳成分的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表6試驗期內泌乳牛乳成分組成<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權利要求1.一種玉米青貯用復合微生物接種劑，其特征在于該接種劑包括布氏乳桿菌、植物乳桿菌和營養合劑。2.根據權利要求1所述的玉米青貯用復合微生物接種劑，其特征在于該接種劑包括布氏乳桿菌2xl09cfo/g~5xl01Qcfii/g、植物乳桿菌5xl09cfli/g1xl011cfli/g。3.根據權利要求1所述的玉米青貯用復合微生物接種劑，其特征在于該接種劑包括布氏乳桿菌8xl09cfU/glxl01()cfti/g，植物乳桿菌lxl01()cfli/g~2xl010cfu/g。4.根據權利要求1或2所述的玉米青貯用復合微生物接種劑，其特征在于營養合劑由30~35重量份的脫脂乳粉、2060重量份的葡萄糖和8~12重量份的硫酸錳組成。5.權利要求1所述的玉米青貯用復合微生物接種劑的使用方法，其特征在于青貯前將接種劑用水稀釋后均勻噴灑在切碎的新鮮玉米青貯原料中；接種劑添加量為每噸新鮮的玉米青貯原料添加接種劑10g，接種劑稀釋比例為每1重量份的接種劑用200重量份的水稀釋。全文摘要本發明公開了一種含有同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌的玉米青貯用接種劑及其使用方法。該玉米青貯用復合微生物接種劑包括布氏乳桿菌2×10<sup>9</sup>cfu/g～5×10<sup>10</sup>cfu/g、植物乳桿菌5×10<sup>9</sup>cfu/g～1×10<sup>11</sup>cfu/g。本發明玉米青貯用復合微生物接種劑采用同型發酵乳酸菌和異型發酵乳酸菌作為產酸源，提高了玉米青貯飼料保存效果。當用本發明的接種劑制備的青貯飼料作為奶牛的飼料后，可以增加產奶量和乳脂率。文檔編號A23K3/00GK101449752SQ20071018058公開日2009年6月10日申請日期2007年11月30日優先權日2007年11月30日發明者彤傅,刁其玉,宇孫,時建忠,李改英,高騰云申請人:河南農業大學