玉米秸秆饲料菌酶复合发酵技术

2.1.2 真菌

降解秸秆的真菌：木霉属、曲霉属、青霉、分枝孢属、轮枝孢属、镰刀菌属、根霉等。以上真菌能分解纤维素和半纤维素，并大多数细菌属于嗜温性，在5~37 ℃下生长良好，最佳温度是25~30 ℃。高温真菌对纤维素、半纤维素和木质素具有强烈的分解作用。真菌的分泌胞外酶和其菌丝的机械穿插作用，共同降解难降解的纤维素和木质素。研究发现，白腐真菌不仅可提高漆酶的活性，还可增强木质素的矿化作用。

2.1.3 放线菌

降解秸秆的放线菌：分枝杆菌、诺卡氏菌、小单孢、链霉菌属等，其均分解纤维素。放线菌容易利用半纤维素，也可通过破坏木质素分子结构的方式分解木质素，但对纤维素的利用较少。放线菌具有耐高温和酸碱的作用，所以，在条件不利的情况下，其通过形成芽孢，分解木质素和纤维素。放线菌在自然界中不仅分布广泛，如沙子、成熟堆肥、马粪和果园土中，George等从成熟堆肥中分离出热单胞菌属放线菌；徐杰等从土壤中筛选出降解纤维素、木质素的灰略红链霉素。

2.2 分解酶类

国内外研究的酶品种已有1 700多种，大多用于生产，用于饲料的酶有20多种，而降解秸秆的单酶制剂主要是纤维素酶（C1酶、Cx酶、β-葡萄糖苷酶）、半纤维素酶（包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和聚半乳糖酶等）、木质素酶和木聚糖酶（β-木聚糖、β-葡萄糖苷酶和木聚二糖酶）。纤维素酶主要是降解纤维素生成葡萄糖的酶，它不是单酶，而是由多种酶组成的具有协同作用的酶系。纤维素的存在非常广泛，真菌、细菌和动物体内均能产生纤维素酶，选育活性很高的纤维素酶菌株对纤维素资源的开发利用具有重要的意义。半纤维素酶是降解半纤维素的一类酶。主要作用是降解动物消化道内的非淀粉多糖，使肠道内容物的黏性降低，加强营养物质的吸收利用，促进动物生长并提高饲料转化率。半纤维素酶主要是木霉、曲霉和杆菌属类微生物产生的，且β-葡聚糖酶在饲料工业中应用较多。木质素酶的体系非常复杂，主要的木质素酶有木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶，此外还有芳醇氧化酶、乙二醛氧化酶、葡萄糖氧化酶等均参与了木质素的降解。宋安东等研究表明，杂色云芝产木质素酶能使稻草秸秆结构发生明显的变化，从而提高稻草的营养价值。Mountort研究表明，木聚糖酶因自身浓度和底物的影响，活力最高时的浓度是2.5 mg/ml。当以可溶性糖类做底物时，木聚糖的活性最低；而以大麦或木质素为底物时，活性很高。Akin等指出，高的木聚糖活力对真菌在植物细胞壁上集群和生长有利，所以会分泌大量的酶类降解纤维素。

3 玉米秸秆饲料发酵技术

3.1 影响玉米秸秆青贮发酵的关键因素

玉米青贮过程中，青贮质量受到许多因素的影响。陶莲等利用实验室检测及MiSeq高通量测序技术，研究青贮发酵对玉米秸秆感官指标、发酵品质、营养成分以及不同水平细菌群落构成和丰度的影响，结果表明，风干处理和发酵处理后，玉米秸秆中菌群构成及丰度差异显著；风干处理后，玉米秸秆中不利于养殖动物的变形菌门、γ-变形菌纲、肠杆菌目，肠杆菌科细菌显著增加；而玉米秸秆青贮发酵后，其含量显著降低。玉米秸秆青贮过程中，刈割后存放时间影响青贮品质。收割后应在48 h内青贮，存放时间延长，会降低营养物质含量，提高酵母和霉菌数量，影响青贮后窖内pH值降低。闫贵龙等分别在冬、春和夏季从全株玉米青贮窖中以每日取料厚度5、10、20、40 cm取样，通过青贮品质、化学成分分析和体外消化率的测定，结果表明，开窖后，夏季每日不同取料厚度会影响青贮的品质，建议全株玉米青贮每日取料厚度应不少于10 cm；青贮窖中不同层次深度全株玉米青贮品质和微生物含量有明显差异，10 cm深度的乳酸菌和真菌数量最多，而总糖和WSC含量随着层次深度的增加显著降低，160 cm下青贮的体外干物质降解率降低。

3.2 酶制剂处理

通常把具有酶特性的高效生物活性物质与少量的载体混合而成的蛋白质称为酶制剂。酶制剂一般包括纤维素分解酶、半纤维素分解酶、果胶酶。有些还含有淀粉酶、蛋白酶、糖化酶等。玉米秸秆饲料纤维素、木质素含量较高，在青贮过程中常结合多种纤维酶制剂。纤维素分解酶不但将纤维物质分解为单糖，是乳酸菌发酵的能源物质，还能降解细胞壁的成分，改善饲料的消化性能。

王红梅等用不同酶制剂配伍对玉米秸秆饲粮进行处理，通过对杜寒杂交羔羊饲喂试验，筛选出以纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶和漆酶组合饲喂效果最佳，并且日增重提高23.51%，干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维消化率依次提高了11%、10%和19%。在相同饲喂条件下显著提高了产肉量和经济效益。

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