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粗饲料生物发酵剂研究及进展

www.xbxmw.com　　2008-10-15 22:57:00　　　　
摘要：本文主要阐述微生物发酵粗饲料的机理、微生物菌种的选择、微生物发酵秸秆饲喂动物情况、影响微生物发酵的因素、存在的问题及研究热点。

    关键词：粗饲料；微生物发酵剂

    地球上最丰富的多糖物质是纤维素，世界上50%的生物量来自天然纤维素，估计年产量在100～500亿t左右（李信，2000）。我国的纤维素资源极为丰富，每年秸秆产量在5.7亿t，占世界秸秆总产量的20%～30%，然而用作饲料的不足10%（李日强，2001）。如果能充分、有效的利用这些资源，将成为缓解当今人类面临的'粮食、能源、环境'三大危机，及实现农业可持续发展的重要途径之一。但由于秸秆饲料粗纤维含量高，蛋白质、矿物质含量低，畜禽消化率低，适口性差，从而限制了它的应用。在饲喂动物时必须进行预处理，以提高营养价值和适口性。预处理包括物理、化学、生物方法。目前，对纤维素的降解利用主要采用生物手段，即采用能分泌有效酶类的微生物来降解纤维素。

    1　 微生物发酵粗饲料的机理

    作物秸秆等低质粗饲料的主要成分是纤维物质，中性洗涤纤维（NDF）约占干物质的70%～80%;酸性洗涤纤维（ADF）约占干物质的50%～60%，而粗蛋白的含量很少，仅含3%～6%。NDF包括纤维素、半纤维素、木质素，是植物细胞壁的主要组成部分，随着植物细胞的老化，细胞壁变厚，NDF就成为秸秆的主要组成。纯的纤维素能较容易地被瘤胃微生物降解（Cheason,1993），但由于木质素密实的结构很难被瘤胃微生物降解，同时上述老化的细胞壁主要成分之间存在很强的结合键抵

    抗微生物的消化，使纤维素在瘤胃中的消化率很低（Grent,1991）。

    因此，要提高秸秆的消化率，关键是降解木质素，保留纤维素。在发酵过程中，微生物大量生长繁殖，分泌出各种酶。这些酶通过降解多糖和木质素，破坏其连接的共价键，一方面破坏了秸秆难消化的细胞壁结构，使与木质素交联在一起的纤维素和半纤维素游离出来；另一方面又使秸秆细胞壁内可利用的碳水化合物和其它营养物质暴露出来增加与消化液接触的机会，从而提高秸秆消化率或瘤胃干物质降解率（闵晓梅，2000）。而菌体自身生物量的增长又可以提高蛋白含量。

    当用微生物发酵以求提高秸秆消化率时，应选择能降解木质素的微生物，以真菌效果较好。当用农作物秸秆生产单细胞蛋白时，应选择能降解纤维素和半纤维素的微生物，因为农作物秸秆内纤维素和半纤维素的含量高，生产单细胞蛋白时提供的能量多（陈翠微等，2000）。

    2 　微生物菌种的选择

    因发酵料的营养要求、发酵工艺和原料的不同而有差异。

    2.1　菌种的要求

    最初多采用单菌种发酵，后来有研究者发现多菌种混合发酵，效率更高，但对相应的菌种提出了更高的要求。

    2.1.1　能够分解纤维素

    2.1.2　能够利用有机氮转化为菌体蛋白，合成和分泌更多的营养物质。

    2.1.3　能够改变原料的适口性

    2.1.4　能够产生多种分解酶

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