本发明涉及一种作物秸秆饲料发酵的微生物配方及其发酵工艺，属于饲料微生物技术领域。
背景技术：
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农作物秸秆是粮食生产的副产物，全世界每年产作物秸秆约为20～30亿吨，我国作为一个农业大国，作物秸秆资源十分丰富，年产量约为5-6亿吨。作物秸秆的主要成分是碳水化合物，此外，作物秸秆还含有少量粗蛋白、粗脂肪及部分维生素和矿物质。秸秆中所含的碳水化合物主要是纤维素、半纤维素和木质素，占秸秆干重的70％以上。作物秸秆富含有机质，所以可以作为动物饲料进一步加工利用。但由于作物秸秆对动物的适口性差，很多牲畜体内缺少降解纤维素、半纤维素及木质素的酶类，我国仅少量的秸秆直接被作为饲料被反刍动物加以利用，大部分秸秆被焚烧，这又容易引起环境的污染。作物秸秆经过微生物发酵后，可以提高其营养成分，增加适口性，并能提高饲喂动物的抗病能力。因此，选择合适的微生物种类，建立适合的发酵工艺，对作物秸秆进行发酵以生产秸秆类饲料是作物秸秆综合利用的有效途径。
赵树平等在其申请的中国发明专利(CN201410154866.8)中公开了一种由凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌组成的益生菌剂及其制备方法，该菌剂可以以豆粕、麸皮、玉米粉为基质，将基质中的大分子蛋白质降解为寡肽，并将蛋白中的抗营养物质、抗原蛋白等彻底分解，从而提高豆粕等发酵产品的蛋白质品质及饲用价值。姚国强等在其申请的中国发明专利(CN201410121486.4)中公开了一种由凝结芽孢杆菌HM-09、地衣芽孢杆菌BL-09、干酪乳杆菌HM-09和植物乳杆菌HM-10组成的微生物发酵制剂对豆粕、麸皮等进行固体发酵的方法。崔国臣等在其申请的中国发明专利(CN201310635322.9)中介绍饲料中添加枯草芽孢杆菌发酵液干燥物可以提高畜禽对饲料中营养的吸收能力。李志春等在其发明专利中公开了一种由绿色木霉、产朊假丝酵母和植物乳酸菌组成的饲料微生物添加剂，该添加剂对香蕉茎叶进行青贮，制备青贮饲料的发酵时间短，青贮发酵后香蕉茎叶粗纤维含量降低20％，粗蛋白提高30％以上。来航线等在其申请的中国发明专利(CN201010213978.8)中公开了一种由植物乳杆菌、戊糖片球菌、产香酵母、东方伊萨酵母和蜡样芽孢杆菌五种微生物组成的微生物添加剂，添加微生物复合的青贮饲料的乳酸及乙酸含量提高，粗蛋白含量有明显的增加，比青贮前增加了25％。王德培等在其申请的中国发明专利(CN201010213978.8)中介绍了一种多种微生物发酵精饲料和发酵精饲料微生物母液及制作方法，该微生物母液使用产黄纤维单胞菌、解淀粉芽孢杆菌等多菌株配合厌氧发酵饲料方法，可发酵各种作物秸秆粉(玉米、小麦、水稻、 高粱及花生秧、山芋秧等)与谷实类、糠麸类、豆粕类混合制造出谷实类精饲料、糠麸类精饲料和豆粕类精饲料。因此，寻找一种适合作物秸秆发酵的微生物配方，建立适合的发酵工艺，对于作物秸秆的综合开发利用具有重要意义。
技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种作物秸秆饲料发酵的微生物配方及其发酵工艺，通过将粉碎的作物秸秆用该微生物配方及应用方法进行发酵，可以改变饲料的动物适口性、增加饲料的可吸收性营养物质含量，促进饲喂动物的生长，增强饲喂动物的抗病能力。
为了实现上述发明目的，我们首先从自然发酵的玉米秸秆饲料中分离鉴定了8种微生物。经形态学观察、生理生化特征分析及16SrDNA序列分析，将8种微生物分别鉴定为短小芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12094)、枯草芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12095)，地衣芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12096)、植物乳杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12097)、阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)、空气芽孢杆菌(Bacillus aerius)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)以及蔬菜芽孢杆菌(Bacillus oleronius)；
其次，对所分离的8种微生物按照单一或不同配比对作物秸秆进行发酵实验，根据发酵物中的游离氨基酸、可溶性还原糖及可溶性蛋白含量以及动物对发酵饲料的采食量等指标，筛选出合适的作物秸秆饲料发酵微生物配方，微生物配方组成为：短小芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12094)、枯草芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12095)，地衣芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12096)以及植物乳杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12097)，四种微生物活菌数比为1:1:1:1-1:1:1:5；
以上所述四种生物材料样品的保藏单位名称为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期2016年1月22日，分类命名为短小芽孢杆菌Bacillus pumilus(CGMCC No.12094)；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis(CGMCC No.12095)；地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis(CGMCC No.12096)；植物乳杆菌Lactobacillus plantarum(CGMCC No.12097)。
利用筛选出的微生物配方，作物秸秆的发酵工艺步骤如下：
一、制备饲料发酵微生物制剂
分别挑取短小芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12094)、枯草芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12095)、地衣芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12096)、植物乳杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12097)单菌落，接种于10ml LB液体培养基中，25℃，振荡培养24小时，挑取植物乳杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12097)单菌落，接种于10ml含重量比为2％葡萄糖的LB液体培养基中，静置培养24小时，获得4种细菌菌株的发酵液，菌落计数法测定发酵液中活菌总数；用LB液体培养基将不同菌种发酵液调整成活菌数为3.0×109/ml的种子液；
将短小芽孢杆菌QH-1、枯草芽孢杆菌QH-1、地衣芽孢杆菌QH-1、植物乳杆菌QH-1种子液按照体积比为1:1:1:1或1:1:1:5的比例混合成饲料发酵微生物制剂；
二、秸秆饲料发酵
所用粉碎秸秆含水重量比为30％-50％(w/w)，含重量比为0.1％-0.5％白砂糖(w/w)，微生物制剂添加量为重量比1％-10％，25℃下，搅拌需氧发酵5-12小时,然后装袋密闭厌氧发酵12-72小时，得到发酵饲料。
所得发酵饲料中可溶性还原糖、游离氨基酸及可溶性蛋白质分别是未添加微生物配方的对照组的3.15-4.30倍、2.30-3.00倍及1.73-1.89倍。
利用本发明的微生物配方对作物秸秆发酵，制成的饲料开展生猪饲喂试验，发酵饲料再添加重量比为6％(w/w)的豆粕后作为发酵饲料，添加等量白砂糖及豆粕的作为未发酵饲料，分别用发酵饲料和未发酵饲料饲喂生猪，饲喂发酵饲料生猪组较未发酵饲料组的生猪增重提高7.42％,料肉比降低1.43％，可有效提高秸秆作为饲料的适口性，促进仔猪采食与生长。
具体实施方式：
下面通过具体实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1：
一、发酵种子液的制备
分别挑取短小芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12094)、枯草芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12095)、地衣芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12096)、植物乳杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12097)单菌落，接种于10ml LB液体培养基中，25℃，振荡培养24h，挑取植物乳杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12097)单菌落，接种于10ml含2％葡萄糖的LB液体培养基中，静置培养24h，获得4种细菌菌株的发酵液，菌落计数法测定发酵液中活菌总数，结果显示，短小芽孢杆菌QH-1发酵液中的活菌数的活菌数为3.87×109/ml，枯草芽孢杆菌QH-1发酵液中的活菌数为5.26×109/ml，地衣芽孢杆菌QH-1发酵液的活菌数为4.35×109/ml，植物乳杆菌QH-1发酵液中的活菌数的活菌数为6.69×109/ml，用LB液体培养基将不同菌种发酵液调整成活菌数为3.0×109/ml的种子液；
二、不同菌株配比对玉米秸秆的固体发酵实验
将短小芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12094)、枯草芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12095)、地衣芽孢杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12096)、植物乳杆菌QH-1(保藏号CGMCC No.12097)种子液按照体积比为1:1:1:1或1:1:1:5的比例混合成饲料发酵微生物制剂，按照重量比为2％的接种量接种到添加了重量比为0.1％白砂糖的玉米秸秆粉(含水重量比50％)，25℃搅拌需氧发酵5-12h,然后装袋密闭厌氧发酵12-72h，得到发酵饲料；
以相同处理，但没加种子液的玉米秸秆粉为对照；
取样按照菌落测定法测定发酵饲料中的活菌数，DNS比色法测定还原糖含量，茚三酮比色法测定游离氨基酸含量，考马斯亮蓝G250比色法测定可溶性蛋白含量，结果表明，4种细 菌的种子液按照体积比为1:1:1:1配成的微生物制剂发酵的饲料中活菌数为2.35×106/g,还原糖含量为3.32mg/g,游离氨基酸的含量为3.77mg/g,可溶性蛋白的含量为1.67mg/g；4种细菌的种子液按照体积比为1:1:1:5配成的微生物制剂发酵的饲料中活菌数为2.95×106/g,还原糖含量为4.51mg/g,游离氨基酸的含量为4.24mg/g,可溶性蛋白的含量为1.82mg/g；而未添加细菌种子液且经过相同处理的玉米秸秆粉中还原糖含量为1.05mg/g,游离氨基酸的含量为1.41mg/g,可溶性蛋白的含量为0.96mg/g。
实施例2、添加发酵饲料的生猪饲喂试验
选取体重为30kg左右的仔猪，随机分成2组，每组10头，称量各组初始体重，一组为对照组饲喂预混饲料，另一组为试验组饲喂添加了重量比10％发酵饲料的预混饲料，饲喂4个月后统计各参数。
结果显示，对照组总增重为1079.6kg，总采食量为3024kg，料肉比为2.80；而试验组总增重为1159.7kg，总采食量为3200kg，料肉比为2.76。说明饲料中添加一定量本发明所述方法制备的发酵饲料能提高饲料的适口性，促进仔猪采食和生长，降低料肉比。