本发明涉及一种提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂及其应用。
背景技术：
青贮菌剂，作为专门用于饲料青贮的一类微生物添加剂，其主要作用是调控青贮过程中微生物种群，调节青贮发酵过程，以达到保存青贮饲料营养物质，提高青贮品质的目的。而在青贮过程中，微生物的种类比较繁多，其中就包括一些腐败菌以及霉菌等利用压榨汁液进行大量繁殖，直接导致青贮的失败。目前，全世界使用的青贮饲料添加剂多大200多种，其中包括微生物添加剂和化学添加剂，因而在实际生产中，青贮添加剂重量与使用量的选择决定着青贮品质的好坏；化学添加剂使用时必须充分混匀，否则家畜采食后容易发生中毒现象，于此同时还会对家畜产品造成不利影响，因此化学添加剂并不易作为青贮添加剂的首选。
目前，甜高粱青贮中使用较多的为乳酸菌，但其菌种单一，难以适应新的环境，同时，对整个青贮中的微生态系统的影响是及其有限的，会造成发酵不稳定，影响发酵品质，具体为，乳酸菌增殖活动的温度适宜范围为20-30摄氏度；在温度太高的条件下，乳酸菌会终止生理活动，破坏青贮原料的纤维素，并消耗可溶性糖分，导致青贮原料品种的恶化；而乳酸菌的增殖速度随着青贮过程中温度的降低而减慢，这样很难在短期内造成强酸环境，青贮原料的品质也会受到不利影响。此外，现有技术用的复合微生物添加剂，多数为商品菌剂，在制备复合微生态添加剂的同时，商家会添加额外的添加剂以利于菌种存活，由此引出的问题是，对青贮品质的影响来源于复合微生物制剂或是其他添加剂，功能元素不明确。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、发酵稳定性好、安全性高、能够显著提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂及其应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂，所述复合微生物添加剂包括乳酸片球菌菌液、植物乳杆菌菌液、纳豆芽孢杆菌菌液、产朊假丝酵母菌液；所述乳酸片球菌菌液、植物乳杆菌菌液、纳豆芽孢杆菌菌液、产朊假丝酵母菌液的体积比为1∶1∶1∶1。
上述的复合微生物添加剂，进一步改进的，所述乳酸片球菌菌液的浓度为1×1010cfu/ml；所述植物乳杆菌菌液的浓度为1×1010cfu/ml；所述纳豆芽孢杆菌菌液的浓度为1×1010cfu/ml；所述产朊假丝酵母的浓度为1×1010cfu/ml。
上述的复合微生物添加剂，进一步改进的，所述复合微生物添加剂中活菌数≥20亿/克。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂作为发酵促进剂在制备高品质青贮饲料中的应用。
上述的应用，进一步改进的，所述应用包括以下步骤：将提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂与青贮原料混合，压实，在无氧条件下进行发酵，得到青贮饲料。
上述的应用，进一步改进的，所述提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂的添加量为青贮原料质量的0.05％～0.1％。
上述的应用，进一步改进的，所述青贮原料为高粱秸秆。
上述的应用，进一步改进的，所述青贮原料的平均长度为1.5cm～2.5cm。
上述的应用，进一步改进的，所述发酵过程中发酵原料的含水量控制在65％～70％。
上述的应用，进一步改进的，所述发酵在室温下进行；所述发酵的时间为30天。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂，包括乳酸片球菌、植物乳杆菌、纳豆芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌，不同来源的微生物组合，不仅解决菌种单一问题，而且各菌种之间具有协同效果，能产生单一菌种所达不能达到的效果，具体来说：产朊假丝酵母菌能够消耗原料发酵初始阶段剩余的氧气，并用于自身增殖，能够使得原料发酵在较短的时间内达到厌氧环境，避免了一些腐败菌及霉菌的快速生长，同时为纳豆芽孢杆菌提供厌氧环境；纳豆芽孢杆菌能够在厌氧条件下产生营养因子并能够分泌纤维素酶，在促进促进乳酸菌(乳酸片球菌和植物乳杆菌)的生长的同时也有利于甜高粱青贮的纤维降解；与此同时，乳酸菌(乳酸片球菌和植物乳杆菌)在厌氧条件下，能够产生乳酸，进一步促进青贮饲料品质的提高。此外，本发明所涉及的复合微生物添加剂，成分明确，保证了复合微生态制剂使用安全性。本发明复合微生物添加剂具有成本低廉、发酵稳定性好、安全性高等优点，能够显著提高青贮饲料的品质，有着较高的适应价值和较好的应用前景。
(2)本发明还提供了一种复合微生物添加剂作为发酵促进剂在制备高品质青贮饲料中的应用，通过提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂与青贮原料混合，压实，进行发酵，即可得到高品质的青贮饲料，具有工艺简单、操作方便、易于控制、原料成本低、耗能少、耗时短、绿色环保等优点，适于连续大规模批量生产，便于工业化利用，展现了良好的应用前景。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。本发明的实施例中，若无特别说明，所采用的工艺为常规工艺，所采用的设备为常规设备，且所得数据均是三次以上试验的平均值。
实施例1
一种提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂，包括乳酸片球菌菌液、植物乳杆菌菌液、纳豆芽孢杆菌菌液、产朊假丝酵母菌液；所述乳酸片球菌菌液、植物乳杆菌菌液、纳豆芽孢杆菌菌液、产朊假丝酵母菌液的体积比为1∶1∶1∶1。
本实施例中，乳酸片球菌菌液的浓度为1×1010cfu/ml；植物乳杆菌菌液的浓度为1×1010cfu/ml；纳豆芽孢杆菌菌液的浓度为1×1010cfu/ml；产朊假丝酵母的浓度为1×1010cfu/ml。
本实施例中，复合微生物添加剂中活菌数≥20亿/克。
一种提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)菌株的培养，以植物乳杆菌为例：
将植物乳杆菌(购买于中国工业微生物菌种保藏中心)经真空冷冻干燥后，保存于安瓿管中。将保存有菌株的安瓿管管口一端于酒精灯火焰上灼烧，然后滴1-2滴无菌水，轻轻敲打使其管口破碎，向安瓿管中加入0.5-1.0ml已灭菌的无琼脂液体mrs培养基。使固体菌株完全溶解后，利用无菌1ml注射器转入到装有20ml液体mrs培养基的50ml锥形瓶中，于37℃下静止培养48h后，进行连续传代培养至第4代时，对其进行平板涂布计数。试验所需菌株浓度为1010cfu/ml时，培养瓶转移至4度冰箱保存待用，菌株活化、传代以及平板计数过程均在无菌条件下进行。mrs培养基包括：酪蛋白胨10.0g；牛肉膏10.0g；酵母粉5.0g；葡萄糖5.0g；乙酸钠5.0g；柠檬酸二铵2.0g；tween80,1.0g；磷酸氢二钾2.0g；七水硫酸镁0.2g；一水硫酸锰0.05g；碳酸钙20.0g；琼脂15g；用蒸馏水溶解定容至1.0升，调整ph为6.8。
其他菌株由以上方法进行培养，各菌株培养完成后，培养瓶转移至4度冰箱保存待用。
(2)各取1ml乳酸片球菌菌液、植物乳杆菌菌液、纳豆芽孢杆菌菌液、产朊假丝酵母菌液混合，加入6ml蒸馏水，得到10ml浓度为109cfu/ml的混合菌液，即为本发明提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂。
实施例2
一种提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂作为发酵促进剂在制备高品质青贮饲料中的应用，具体为以高粱秸秆为青贮原料、以实施例1中的复合微生物添加剂作为发酵促进剂制备高品质青贮饲料，包括以下步骤：
(1)材料准备：
高粱秸秆(全株)：由湖南隆平高科耕地修复技术有限公司提供，各品种高粱生产性状如表1所示。
表1不同品种高粱生产性状
青贮桶：购买于市场，容积5l带盖密封。
(2)制备高品质青贮饲料：
利用铡草机将高粱秸秆铡成长度为2.0cm，检测高粱秸秆含水量，通过洒水或晾晒使得高粱秸秆含水量保持在65-70％。按照提高青贮饲料品质的复合微生物添加剂的添加量为青贮原料质量的0.05％，将实施例1中的复合微生物添加剂与高粱秸秆混合，搅拌均匀，所得物料装入青贮桶，通过按压，尽量排出桶内空气，密封青贮桶，室温保存30d，得到青贮饲料。
对照组：除不添加实施例1中的复合微生物添加剂外，其他条件相同，将高粱秸秆进行发酵。
(3)样品检测
第31天开桶采样对各个样品进行检测。
(3.1)感官测评
开桶后，青贮感官指标按照德国农业协会青贮感官评分标准及等级进行感官测评，结果如表2所示。
表2不同处理条件下制得的青贮饲料的感官指标
表2中，各指标的评价标准如下：
气味：1、无丁酸嗅味有芳香果味时或明显的面包香味一14分；2、接触后在手上残留微弱的丁酸嗅味、或具有强的酸味芳香味弱—10分；3、丁酸味颜重，或有刺鼻的焦糊臭或霉味一4分；4、有很强的丁酸或氨味，或几乎无酸味—2分；5、粪味，霉败味或有很强的堆肥味-0分。
结构：1、茎叶结构保存良好一4分；2、叶子结构保存较差一2分；3、茎叶结构保存极差或发现有轻度霉菌或轻度污染-1分；4、茎叶腐烂或污染严重一0分；
色泽：1、色泽与原材料相似，烘干后呈淡褐色一2分；2、略有变色呈淡黄色或带褐色-1分；3、变色严重，墨绿色或退色呈黄色，又呈现强度的霉味一0分。
等级评定：嗅觉，结构、色泽得分总和16-20分为1等优良；10-15分为2等尚好；5一9分为3等中等；0-4分为4等腐败
由表2可知，不同品种全株高粱秸秆青贮试验各组评价等级均为优良级，说明此次青贮试验感官均达到良好的效果，各处理组的感官评价总分无明显差异。
(3.2)营养品质检测
ph值的测定：取20g青贮饲料样品，加入180ml蒸馏水，充分搅拌均匀，静置2h后用纱布和滤纸过滤，用ph酸度计测定青贮饲料浸出液的ph值。按照杨胜确定的常规营养成分测定方法测定干物质(dm)、粗蛋白(cp)；中性洗涤纤维(ndf)和酸性洗涤纤维(adf)采用vansoest分析法测定，结果如表3所示。
复合微生物添加剂对不同品种甜高粱全株青贮营养品质的影响如表3所示。由表3可知，添加复合微生物添加剂后，不同品种甜高粱青贮饲料中干物质、中性洗涤纤维以及粗纤维质量含量均有所降低，而粗蛋白的质量含量有所提高，这说明添加本发明复合微生物添加剂促进了甜高粱的纤维降解，同时复合微生物添加剂中的微生物通过呼吸作用消耗秸秆中的碳水化合物，导致干物质损失。随着发酵时间的延长，微生物的大量增殖是提高青贮甜高粱中粗蛋白含量的原因之一。
表3复合微生物添加剂对不同品种甜高粱全株青贮营养品质的影响
乳酸及挥发性脂肪酸检测：将用于检测ph值的浸出液，去1.5ml放入2ml离心管中，加入0.15ml20％偏磷酸过夜固定，固定后的溶液解冻，10000转/分离心，取上清液0.6ml置于上样瓶中，用液体进样气相色谱仪检测挥发性脂肪酸含量。挥发性脂肪酸检测完毕后，剩余样品用液相色谱仪检测乳酸含量，结果如表4所示。
复合微生物添加剂对不同品种甜高粱全株青贮ph、乳酸以及挥发性脂肪酸含量的影响如表4所示。由表4可知，与对照组相比，添加复合微生物添加剂的甜高粱全株青贮的ph均有所降低；而乳酸含量均有所增加，这说明添加复合微生物添加剂促进了甜高粱秸秆中碳水化合物的发酵，促进了乳酸菌的生长，使得乳酸含量升高，同时使得ph值降低。与对照组相比，添加复合微生物添加剂的甜高粱全株青贮中乙酸含量有所降低。较高的乳酸含量和较低的乙酸含量反映出，青贮中乳酸菌有大量增殖，促进了乳酸的生成。与对照组相比，添加复合微生物添加剂的甜高粱全株青贮丙酸含量有所提高。丙酸是机体三羧酸循环的重要中间物质，可以提供能量供应，因此对提高奶牛的产奶量具有潜在积极影响，同时，也有利于肉牛或肉羊的育肥。
表4复合微生物添加剂对不同品种甜高粱全株青贮ph、乳酸以及挥发性脂肪酸含量的影响
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。