張 適 常 杰 胡宗福 王思珍 牛化欣

(內(nèi)蒙古民族大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,通遼 028000)

青貯飼料有害微生物及其抑制措施

張 適 常 杰 胡宗福 王思珍 ?；?

(內(nèi)蒙古民族大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,通遼 028000)

青貯飼料在發(fā)酵和貯藏過程中易受有害微生物及其代謝毒素的污染，降低青貯品質(zhì)和反芻動物生產(chǎn)性能，嚴(yán)重危害動物和人類的健康。本文綜述了青貯有害微生物的種類及其代謝產(chǎn)物對青貯營養(yǎng)品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性影響的作用機理，以及在青貯飼料發(fā)酵過程中抑制有害微生物的措施和方法，對研發(fā)優(yōu)質(zhì)的青貯添加劑、優(yōu)化發(fā)酵環(huán)境、抑制有害微生物的生長、提高青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)提供參考。

青貯飼料;腐敗微生物;致病微生物;抑制措施

為確保全株玉米、苜蓿等牧草不受生長季節(jié)性的影響，利用青貯微生物厭氧發(fā)酵技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的飼料，以供反芻動物一年四季均可使用[1-2]。青貯最常用的原料是玉米和紫花苜蓿，它們具有較高的營養(yǎng)價值和高纖維含量，已成為奶牛養(yǎng)殖最為廣泛使用的飼糧組成成分，特別是在歐美發(fā)達(dá)國家，有60%～80%的奶牛使用青貯玉米飼料[3-4]。全球范圍內(nèi)，1頭奶牛每天消耗大約26 kg干物質(zhì)(DM)，其中玉米青貯飼料占飼糧組成的50%～75%[5]。但是，青貯飼料在發(fā)酵和貯藏過程中容易受到有害微生物的污染，繼而導(dǎo)致有害微生物有毒代謝物的積累，損壞動物機體和人類的健康[6]。近年來，諸多國外研究已不斷發(fā)現(xiàn)青貯有害微生物的種類如真菌[曲霉菌屬(Aspergillus)、鐮刀菌屬(Fusarium)、青霉菌屬(Penicillium)、木霉菌屬(Trichoderma)等]、細(xì)菌[丁酸細(xì)菌、肉毒桿菌、李斯特菌(Listeria)、大腸桿菌等]及其青貯飼料發(fā)酵前后有毒有害代謝產(chǎn)物的變化[7]。而國內(nèi)就青貯有害微生物方面的研究報道較少。

由于世界各地的青貯飼料使用量不斷增加，特別是發(fā)展中國家[8]，因此，降低動物飼料有害微生物污染風(fēng)險，確保青貯飼料優(yōu)良品質(zhì)，減少動物受到有害微生物直接威脅，保證最終肉、奶產(chǎn)品安全，維護人類健康是我們關(guān)注的熱點和重點。本文將近年關(guān)于青貯飼料有害微生物種類及其代謝毒素危害，通過添加青貯添加劑來抑制好氧酸敗和致病微生物，減少青貯飼料營養(yǎng)物質(zhì)的損失，改善動物生產(chǎn)性能和健康的進(jìn)展進(jìn)行綜述，為研究青貯有害微生物及其代謝產(chǎn)物的特性、研發(fā)優(yōu)質(zhì)的青貯添加劑抑制有害微生物的繁殖生長以及減少其代謝毒素的生成、提高青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)和動物的健康提供科學(xué)依據(jù)。

1 青貯飼料發(fā)酵過程及其不同微生物菌群的作用

青貯過程中飼料理化和微生物菌群的理論變化如圖1所示。

一般來說，生長作物附生菌群主要包括假單胞菌(Pseudomonas)、放線菌(Actinomycetes)、李斯特菌和產(chǎn)乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)等(表1)，由于不同地區(qū)的青貯原料和氣候不同，玉米和牧草附生菌的種類和數(shù)量可能有所差異。但是，這些青貯原料一旦被切碎、壓實、密封到青貯窖中，在發(fā)酵和貯藏過程中就會發(fā)生生理生化和微生物菌群的變化。諸多研究表明，制作良好的青貯飼料，LAB為主導(dǎo)發(fā)酵菌，快速降低pH，有助于青貯的保存，青貯典型的LAB包括乳桿菌屬(Lactobacillus)、乳球菌屬(Lactococcus)、小球菌屬(Pediococcus)、腸球菌屬(Leuconostoc)、明串珠菌屬(Enterococcus)和韋氏菌屬(Weissella)[11]，若青貯中摻入了土壤、長期處于好氧階段或緩慢酸化等意外情況下，青貯飼料中的微生物群落將以梭菌、酵母菌、霉菌和意外引入的致病微生物(如李斯特菌)為主。在青貯飼料開窖飼喂動物時，空氣進(jìn)入壓實程度低的青貯中，會導(dǎo)致青貯發(fā)酵初期被抑制的好氧微生物復(fù)活并生長繁殖，pH升高，這些青貯有害微生物及其代謝產(chǎn)物對青貯飼料品質(zhì)和動物的生產(chǎn)造成嚴(yán)重的威脅。

圖1 青貯發(fā)酵過程氧氣含量、pH和不同微生物菌群理論變化

表1 青貯前農(nóng)作物典型的微生物菌群組成(鮮重基礎(chǔ))

2 青貯有害微生物及其代謝產(chǎn)物

青貯制作和使用過程中，不免攜帶和產(chǎn)生一些不良和有害的微生物，危害青貯的長期保存和動物的生產(chǎn)，從而影響動物和人類的健康。

2.1 酵母菌和霉菌

酵母菌是一些兼性厭氧真核生物，在青貯初始或開窖有氧階段，參與青貯有氧腐敗，所以是青貯飼料中不良微生物最主要的群體[12]。Courtin等[13]對牧草和全株玉米青貯飼料中酵母菌導(dǎo)致需氧腐敗的數(shù)學(xué)模型的進(jìn)行了檢測和驗證。酵母菌可在青貯發(fā)酵過程中耐酸，當(dāng)開窖有氧時，青貯中的琥珀酸、檸檬酸、乳酸等有機酸進(jìn)行有氧代謝，使pH升高，減緩了耐酸微生物的生長。青貯原料附生酵母菌能使可溶性碳水化合物(WSC)轉(zhuǎn)化為二氧化碳(CO2)和醇類，影響青貯飼料品質(zhì)，損傷動物的肝臟，導(dǎo)致采食量下降。陶雅等[14]籽粒莧附著微生物中數(shù)量最多的是好氧細(xì)菌，其次是大腸桿菌和酵母菌，之后是乳酸菌，霉菌數(shù)量最少，混入全株玉米進(jìn)行青貯，可提高乳酸菌的數(shù)量，當(dāng)玉米添加比例超過50%時，青貯品質(zhì)良好。

霉菌是嚴(yán)格的好氧微生物，只有在青貯剛開始或開窖有氧環(huán)境中才能被發(fā)現(xiàn)。Orsi等[15]從巴西玉米青貯中抽取了195份樣本，檢測和分析了霉菌的種類，鐮刀霉菌屬(Fusariumsp.)是最常見的、其他依次為青霉菌屬、曲霉菌屬、毛孢子菌屬(Trichosporonsp.)和分子孢子菌屬(Cladosporiumsp.)。霉菌在青貯過程中可以產(chǎn)生許多次生代謝產(chǎn)物，包括霉菌毒素，即使在青貯發(fā)酵過程中霉菌消失，但其分泌的霉菌毒素在青貯飼料中依然保持著毒性，不會消失。Roigé等[16]報道，玉米青貯飼料中最常見的霉菌毒素有青霉菌素(70%)、鐮刀菌素(47%)和曲霉菌素(34%)。Niderkorn等[17]研究表明，鐮刀菌屬能產(chǎn)生20多種霉菌毒素，主要是二英、玉米赤霉烯酮和伏馬菌素。Cavallarin等[18]首次考察了玉米青貯7 d有氧暴露黃曲霉毒素積累的變化，通過添加布氏乳酸桿菌或覆蓋塑料薄膜阻止氧氣進(jìn)入可抑制黃曲霉毒素的產(chǎn)生。青貯飼料開窖后，對動物進(jìn)行長時間飼喂的過程中或多或少會暴露空氣，可能會產(chǎn)生低劑量的霉菌毒素。攝食含低劑量霉菌毒素的青貯飼料后，就會導(dǎo)致動物免疫系統(tǒng)功能下降、荷爾蒙失調(diào)等非特異性癥狀。Myllykoski等[19]對肉牛飼喂添加3種霉菌(鐮刀菌屬、青霉菌屬和曲霉菌屬)污染的飼料后，肉牛會出現(xiàn)空腸出血性綜合征。

通過乳制品和肉類，將毒素傳遞給人，是一種潛在的風(fēng)險和危害。相對其他動物，反芻動物瘤胃微生物具有一定的霉菌毒素生物轉(zhuǎn)化能力和抵抗能力。Mobashar等[20]赭曲霉屬產(chǎn)生的赭曲霉毒素A和青霉素對許多動物的腎臟有損害，而反芻動物可將其降解，使毒性減小。反芻動物瘤胃微生物也可降解部分玉米赤霉烯酮和單端孢霉烯毒素，但伏馬菌素B1在瘤胃中代謝降解能力弱。然而，反芻動物在長期攝食以高比例青貯飼料為基礎(chǔ)的飼糧中，瘤胃內(nèi)環(huán)境酸化可能會增加動物對霉菌毒素的敏感性，可能降低微生物的解毒能力。

酵母菌和霉菌可污染和降解青貯飼料，以及對動物和人類健康產(chǎn)生潛在的負(fù)面影響，因此，研究青貯過程中酵母菌、霉菌的抑制策略及其毒素的降解，在反芻動物飼料和營養(yǎng)領(lǐng)域中也不可忽視。

2.2 細(xì)菌

目前，從青貯飼料中發(fā)現(xiàn)的有害細(xì)菌與動物短期內(nèi)發(fā)生疾病關(guān)系較大，而對青貯飼料的降解影響較小。人類或動物疾病的發(fā)病可能是由于細(xì)菌和宿主之間的直接作用(如李斯特菌)或產(chǎn)生的有毒化合物(毒素或生物胺)。

2.2.1 丁酸細(xì)菌

青貯飼料中發(fā)現(xiàn)的丁酸菌是來自于青貯原料收集時將土壤細(xì)菌帶入青貯窖，可在相對較低的pH環(huán)境中能夠?qū)⑷樗徂D(zhuǎn)化為丁酸、氫和CO2。因此，丁酸菌廣泛的生長可以誘導(dǎo)pH的增加，促使不耐酸的腐敗微生物生長。牧草和玉米青貯飼料是丁酸菌感染動物最重要的傳播媒介。青貯飼料主要的丁酸菌屬于梭菌屬，尤其是2種丁酸梭菌(C.tyrobutyricum和C.butyricum)和芽孢桿菌(Bacilli)，尤其是蠟樣芽胞桿菌，這些菌種是青貯飼料中主要的腐敗微生物[21]。

2.2.2 肉毒桿菌(Clostridiumbotulinum)

眾所周知，肉毒桿菌能產(chǎn)生極其致病的毒素，可導(dǎo)致動物和人類的死亡。Lindstr?m等[22]報道投喂含有肉毒桿菌及毒素的不良青貯飼料，奶牛腸胃中會出現(xiàn)肉毒桿菌的繁殖生長和毒素的產(chǎn)生。因此，在青貯飼料中抑制肉毒桿菌的生長及其毒素的降解還有待進(jìn)一步研究。

2.2.3 李斯特菌

李斯特菌在水、牧草、青貯飼料、有機質(zhì)、土壤、糞便等環(huán)境中廣泛存在。反芻動物感染該菌的主要來源是變質(zhì)的青貯飼料，在青貯飼料或糞便中存在的李斯特菌，會增加其在牛奶中存在的風(fēng)險，繼而傳播給人類。在牧草和玉米青貯飼料中發(fā)現(xiàn)了單核細(xì)胞增生李斯特菌(L.monocytogenes)，當(dāng)pH超過4.5時，會進(jìn)一步增加李斯特菌存在的風(fēng)險，全年飼喂青貯飼料的農(nóng)場比不飼喂青貯飼料的農(nóng)場，感染單核細(xì)胞增生李斯特菌幾率高3～7倍。Schocken-Iturrino等[23]在巴西的一項研究中發(fā)現(xiàn)，開窖的青貯飼料中有65.6%含有李斯特菌，其中10%是單核細(xì)胞增生李斯特菌。青貯飼料中李斯特菌存活、生長和豐度取決于青貯的pH和厭氧程度。

2.2.4 大腸桿菌

反芻動物被認(rèn)為是產(chǎn)志賀毒素大腸桿菌(STEC)的主要攜帶者，STEC被公認(rèn)為食源性致病菌，人類通過攝入受污染的食物或水，或通過直接接觸受污染的動物或環(huán)境而感染。青貯飼料是反芻動物傳播致病性大腸桿菌的載體，Cernicchiaro等[24]報道,在飼喂牛的玉米青貯中發(fā)現(xiàn)了患病率較高的大腸桿菌O157和大腸桿菌O157∶H7。STEC能在不良的青貯飼料的低pH和發(fā)酵環(huán)境中生存。在腐敗的青貯飼料中檢測出大量大腸桿菌，青貯厭氧時間不足可推遲乳酸發(fā)酵，延緩pH的降低，增加致病性大腸桿菌的存活。Dunière等[25]研究發(fā)現(xiàn)，玉米青貯有氧曝氣后，檢測出103CFU/g STEC和大腸桿菌O26。因此，青貯開窖時易受到STEC的污染，應(yīng)做好抑制措施。

2.2.5 其他有害菌

Reilly等[26]表明，飼喂青貯玉米、青貯牧草飼料或糖蜜的牛更容易發(fā)生結(jié)核病(bTB)，bTB是由牛分枝桿菌(Mycobacteriumbovis)引起的一種傳染性疾病。Grant等[27]在發(fā)酵超過20個月的青貯飼料中檢測到鼠疫耶爾森氏菌(Yersiniaenterocolitica)，在46個青貯飼料中6.5%呈陽性，病原體的存在與青貯的高pH等指標(biāo)相關(guān)。Nam等[28]研究發(fā)現(xiàn)，青貯飼料中偶爾會出現(xiàn)彎曲桿菌(Campylobactersp.)，也是一個重要的食源性病原體。沙門氏菌(Salmonella)是一種引起嚴(yán)重腹瀉的病原菌，也是飼料中通常監(jiān)測的衛(wèi)生指標(biāo)，但在青貯飼料中還沒有相關(guān)報道。

2.3 生物胺(BA)

青貯飼料中的主要BA是腐胺、尸胺、酪胺，分別來自精氨酸、賴氨酸、酪氨酸，還含有少量的色胺、組胺、亞精胺和精胺。BA是游離氨基酸或小肽等在微生物產(chǎn)生的氨基酸脫羧酶作用而形成的，氨基酸脫羧酶是由某些LAB，如乳桿菌屬、明串珠菌屬、腸球菌屬和片球菌屬和青貯飼料中出現(xiàn)的許多菌屬，如梭菌屬、芽孢桿菌屬、克雷伯氏菌、大腸桿菌和銅綠假單胞菌所產(chǎn)生的酶。Steidlová等[29]調(diào)查和測定了51個玉米青貯飼料中的BA，酪胺、腐胺、尸胺、亞精胺、組胺、精胺和色胺分別為145.0、136.0、96.2、37.9、3.0、2.8和2.5 mg/kg。由于細(xì)菌蛋白水解的作用，青貯飼料BA與青貯飼料蛋白質(zhì)的降解和營養(yǎng)價值的降低相關(guān)聯(lián)。BA可導(dǎo)致反芻動物瘤胃代謝障礙、瘤胃酸中毒等健康問題。青貯飼料BA的形成可能受到溫度、青貯初期pH的下降速度和氧氣等因素的影響，但是這些因素對青貯飼料BA含量和組成的影響機制還有待進(jìn)一步研究。

3 抑制青貯有害微生物的策略

至今，國內(nèi)外沒有辦法來處理和改善變質(zhì)后的青貯飼料，只能丟棄停止飼喂。青貯飼料發(fā)酵過程中存在的主要問題是使用質(zhì)量差或不成熟的青綠飼料為原料，不能快速建立厭氧環(huán)境使青貯酸化，同時攜帶污染病原菌和腐敗微生物。為了延長青貯飼料保質(zhì)期、改善其營養(yǎng)價值和品質(zhì)，在青貯飼料發(fā)酵過程中研究抑制有害微生物的策略和方法是非常有必要的。整個青貯過程從準(zhǔn)備到開窖的有氧階段，不同時期采取不同的預(yù)防性策略、防止病原體產(chǎn)生和青貯變質(zhì)是可能的。

3.1 減少收獲時牧草病原體

為了避免青貯降解，盡可能地防止病原體進(jìn)入青貯飼料生態(tài)系統(tǒng)。Johansson等[30]施肥4周后，收獲牧草、收割距土壤適宜的高度避免土壤混入等措施，可減少青貯飼料中丁酸菌、李斯特菌、梭狀芽孢桿菌和大腸桿菌。青貯原料的生長條件和收獲期的選擇也很重要，選擇收獲較晚，較高DM含量(>50%)的原料進(jìn)行青貯，更易受自身產(chǎn)熱的影響和真菌毒素的感染。另外，還應(yīng)避免所使用的原料收割、青貯窖和工具機械等攜帶的病原體摻入青貯飼料。

3.2 快速建立青貯厭氧環(huán)境

快速建立厭氧環(huán)境，防止青貯產(chǎn)生污水，促進(jìn)LAB的迅速生長和pH快速降低。青貯污水主要來自植物呼吸作用和有氧微生物的活動。污水的量取決于DM的含量、青貯窖的類型、原料緊實度、原料切碎長度和青貯添加劑的使用，污水會引起DM、碳水化合物的損失，同時稀釋青貯添加劑。因此，選擇適宜DM含量(30%～40%)、切碎長度(2～6 cm)、緊實度(600 kg/m3)等的青貯原料，在青貯窖中快速建立厭氧環(huán)境制作青貯飼料，是避免產(chǎn)生青貯污水和保證青貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的必要措施。

3.3 建立酸化環(huán)境的措施

酸化是青貯保存的主要作用，取決于厭氧促進(jìn)LAB發(fā)酵、緩沖能力和原料DM含量。青貯中摻入土壤會增加其緩沖能力，如果緩沖能力高，青貯開始時的好氧微生物會較長時間存活，減少己糖和戊糖的含量，限制LAB進(jìn)一步發(fā)酵，進(jìn)而出現(xiàn)梭狀芽胞桿菌的二次發(fā)酵，乳酸轉(zhuǎn)化為丁酸，pH升高并進(jìn)一步腐敗。多年來，已有在青貯中添加化學(xué)試劑、糖類和酶制劑等措施，來促進(jìn)青貯飼料酸化，限制病原微生物的生長[31]。

除了化學(xué)和酶制劑，微生物接種劑越來越多的應(yīng)用于青貯保存，其添加的目的是促進(jìn)青貯期間有機酸的快速積累，從而減少發(fā)酵和DM的損失。附生LAB或青貯添加劑產(chǎn)生的主要有機酸為乳酸，對pH下降有一定的促進(jìn)作用。商品應(yīng)用的微生物接種劑大多數(shù)是同型發(fā)酵乳酸菌劑，因為它們生產(chǎn)乳酸的效率高。最常見的是植物乳桿菌發(fā)酵菌劑。一般認(rèn)為，1×106CFU/g微生物接種劑足以壓倒附生LAB成為青貯飼料的優(yōu)勢菌，其他常用的還有乳桿菌、片球菌、腸球菌。還有一類是異型發(fā)酵乳酸菌，其典型代表是布氏乳桿菌，它能產(chǎn)生高濃度的乙酸抑制青貯飼料中的真菌，使青貯飼料暴露于空氣中時不易損壞，近年來逐漸被廣泛應(yīng)用。

3.4 防止空氣的進(jìn)入，改善好氧穩(wěn)定性

為了獲得良好品質(zhì)的青貯飼料，從青貯窖原料的填充到貯藏期的密封保存，都必須避免污染源與空氣進(jìn)入到青貯飼料。目前，為了長時間密封貯藏，一般使用聚乙烯薄膜和兩面黑白復(fù)合阻氧薄膜(125 μm)，后者已被證明可以抑制青貯飼料腐敗，減少DM損失。與聚乙烯薄膜相比，在青貯有氧暴露時，可延遲酵母菌和霉菌生長，也能抵抗鳥類和嚙齒類動物的損傷和紫外線的照射。青貯過程是好氧和厭氧之間的競爭，當(dāng)青貯發(fā)酵后開窖時，空氣進(jìn)入可使青貯飼料營養(yǎng)物質(zhì)降解。因此，青貯窖的容量應(yīng)根據(jù)動物的養(yǎng)殖規(guī)模和飼養(yǎng)需要來確定大小，確保每天的用量達(dá)到足夠的深度，以盡量減少青貯飼料在空氣中暴露，整齊的切割也可以限制空氣滲透和有害菌的腐敗。

通過添加甲酸及其化合物和微生物接種劑可以增強有氧穩(wěn)定性，而微生物接種劑被廣泛用于開放式青貯窖來保持有氧穩(wěn)定性。同型發(fā)酵接種劑被認(rèn)為是青貯飼料的有效接種劑，但有些研究者認(rèn)為，乳酸可作為乳酸同化酵母的基質(zhì)，在厭氧生活不足時可導(dǎo)致青貯飼料腐敗變質(zhì)。異型質(zhì)乳酸發(fā)酵是提高出窖時青貯飼料有氧穩(wěn)定性的優(yōu)選。許多研究表明，異型發(fā)酵接種劑——布氏乳桿菌已被證明能增加有氧穩(wěn)定性，減少的青貯發(fā)酵損失，其防腐作用是由于乙酸、丙酸濃度增加使青貯pH下降，以及正丙醇、乙酸丙酯和異丁醇等抗菌物質(zhì)的增加，抑制或減少了酵母和霉菌的生長和生存[32]。

3.5 直接抑制有害微生物

為了保證青貯飼料的品質(zhì)，通常向青貯飼料中添加抑制有害微生物的添加劑。亞硝酸鈉和六亞甲基四胺混合，可有效地阻止梭狀芽胞桿菌的生長，苯甲酸鈉可限制酵母的生長。在青貯玉米中添加甲酸鈣、苯甲酸鈉和亞硝酸鈉，可使玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、赭曲霉毒素、伏馬菌素等濃度明顯降低。

微生物接種劑對青貯病原菌的生長具有一定的抑制作用。除了有機酸，青貯有益菌也生產(chǎn)其他具有抗菌潛力的物質(zhì)，如過氧化氫(H2O2)、乙醇、酮、胞外多糖和抗菌肽。玉米還含有阿魏酸和香豆酸等酚類化合物，是植物存在的天然抗菌成分。更確切地說，酚類化合物已被明確證明抑制大腸桿菌O157∶H7和大腸桿菌O111、李斯特菌、沙門氏菌和耶爾森氏鼠疫桿菌的生長。產(chǎn)阿魏酸酯酶的LAB代表了第3代青貯接種劑，主要是用來改善瘤胃纖維消化，還可以通過控制阿魏酸活性影響青貯飼料中抗菌效果[33]。然而，目前青貯接種劑抗菌機制還未得到充分的關(guān)注和研究，乳酸菌屬、乳球菌屬、丙酸菌屬和腸球菌等菌種都具有產(chǎn)酯酶的基因，對青貯病原菌可能有潛在的抗菌作用，其作用機制有待進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)與展望

近幾年來，我國奶牛、肉牛、肉羊等大宗反芻動物生產(chǎn)的突飛猛進(jìn)，均需要優(yōu)質(zhì)青貯飼料作為物質(zhì)保障，然而，腐敗微生物對青貯飼料具有嚴(yán)重的負(fù)面影響，可造成青貯飼料的腐敗變質(zhì)和經(jīng)濟的重大損失，制約了青貯飼料在反芻動物養(yǎng)殖中的廣泛應(yīng)用。我國對青貯飼料的研究起步較晚，特別是對青貯有害微生物控制的研究關(guān)注不夠。為杜絕有害微生物通過青貯飼料載體和食物鏈傳遞給動物和人類，威脅動物和人類的健康，必須加強對青貯飼料中抑制有害微生物的發(fā)生，消除或減少其代謝毒素等方面的研究。我們需采用日益更新的生物技術(shù)，不斷發(fā)掘青貯飼料資源中的新菌種，分離獲得具有抑菌的優(yōu)良微生物接種劑，為進(jìn)一步改善青貯飼料品質(zhì)和提高反芻動物的生產(chǎn)性能提供理論參考。

[1] GOLLOP N,ZAKIN V,WEINBERG Z G.Antibacterial activity of lactic acidbacteria included in inoculants for silage and in silages treated with these inoculants[J].Journal of Applied Microbiology,2005,98(3):662-666.

[2] FRIEDMAN N,SHRIKER E,GOLD B,et al.Diet-induced changes of redoxpotential underlie compositional shifts in the rumen archaeal community[J].Environmental Microbiology,2017,19(1):174-184.

[3] STORM I M L D,KRISTENSEN N B,RAUN B M L,et al.Dynamics in the microbiology of maize silage during whole-season storage[J].Journal of Applied Microbiology,2010,109(3):1017-1026.

[4] POWELL J M,BARROS T,DANES M,et al.Nitrogen use efficiencies to grow,feed,and recycle manure from the major diet components fed to dairy cows in the USA[J].Agriculture Ecosystems & Environment,2017,239:274-282.

[5] DRACKLEY J K,DONKIN S S,REYNOLDS C K.Major advances in fundamental dairy cattle nutrition[J].Journal of Dairy Science,2006,89(4):1324-1336.

[6] OGUNADE I M,JIANG Y,KIM D H,et al.Fate ofEscherichiacoliO157∶H7 and bacterial diversity in corn silage contaminated with the pathogen and treated with chemical or microbial additives[J].Journal of Dairy Science,2017,100(3):1780-1794.

[7] WAMBACQ E,VANHOUTTE I,AUDENAERT K,et al.Occurrence,prevention and remediation of toxigenic fungi and mycotoxins in silage:a review[J].Journal Science Food Agriculture,2016,96(7):2284-2302.

[8] WESTREICHER-KRISTEN E,BLANK R,SCHULZ F,et al.Replacing maize silage with red clover silage in total mixed rations for dairy cows:invitroruminal fermentation characteristics and associative effects[J].Animal Feed Science and Technology,2017,227:131-141.

[10] JOZALA A F.Fermentation processes[M]//SILVA T C,SILVA L D,SANTOS E M,et al.Importance of the fermentation to produce high-quality silage.[S.l.]:InTech,2017:31-94.

[11] BAO W C,MI Z H,XU H Y,et al.Assessing quality ofMedicagosativasilage by monitoring bacterial composition with single molecule,real-time sequencing technology and various physiological parameters[J].Scientific Reports,2016,6:28358.

[12] DRIEHUIS F,OUDE ELFERINK S J W H.The impact of the quality of silage on animal health and food safety:a review[J].Veterinary Quarterly,2000,22(4):212-216.

[13] COURTIN M G,SPOELSTRA S F.A simulation model of the microbiological and chemical changes accompanying the initial stage of aerobic deterioration of silage[J].Grass and Forage Science,1990,45(2):153-165.

[14] 陶雅,李峰,高鳳芹,等.籽粒莧與青貯玉米混貯品質(zhì)及微生物特性研究[J].草業(yè)學(xué)報,2016,25(12):119-129.

[15] ORSI R B,CORRA B,POSSI C R,et al.Mycoflora and occurrence of fumonisins in freshly harvested and stored hybrid maize[J].Journal of Stored Products Research,2000,36(1):75-87.

[16] ROIGé M B,ARANGUREN S M,RICCIO M B,et al.Mycobiota and mycotoxins in fermented feed,wheat grains and corn grains in Southeastern Buenos Aires Province,Argentina[J].Revista Iberoamericana De Micología,2009,26(4):233-237.

[17] NIDERKORN V,MORGAVI D P,PUJOS E,et al.Screening of fermentative bacteria for their ability to bind and biotransformdeoxynivalenol,zearalenone and fumonisins in aninvitrosimulated corn silage model[J].Food Additives and Contaminants,2007,24(4):406-415.

[18] CAVALLARIN L,TABACCO E,ANTONIAZZI S,et al.Aflatoxin accumulation in whole crop maize silage as a result of aerobic exposure[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2011,91(13):2419-2425.

[19] MYLLYKOSKI J,LINDSTR?M M,KETO-TIMONEN R,et al.Type C bovine botulism outbreak due to carcass contaminated non-acidified silage[J].Epidemiology and Infection,2009,137(2):284-293.

[20] MOBASHAR M,HUMMEL J,BLANK R,et al.Ochratoxin A in ruminants—a review on its degradation by gut microbes and effects on animals[J].Toxins,2010,2(4):809-839.

[21] VISSERS M M M,TE GIFFEL M C,DRIEHUIS F,et al.Minimizing the level ofBacilluscereusspores in farm tank milk[J].Journal of Dairy Science,2007,90(7):3286-3293.

[22] LINDSTR?M M,MYLLYKOSKI J,SIVELS,et al.Clostridiumbotulinumin cattle and dairy products[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2010,50(4):281-304.

[23] SCHOCKEN-ITURRINO R,REIS R,COAN R,et al.Chemical and microbiological changes of Tifton 85 grass silage after opening of the silos[J].Brazilian Journal of Veterinary Research and Animal Science,2005,38(2):464-471.

[24] CERNICCHIARO N,PEARL D L,GHIMIRE S,et al.Risk factors associated withEscherichiacoliO157∶H7 in Ontario beef cow-calf operations[J].Preventive Veterinary Medicine,2009,92(1/2):106-115.

[26] REILLY L A,COURTENAY O.Husbandry practices,badger sett density and habitat composition as risk factors for transient and persistent bovine tuberculosis on UK cattle farms[J].Preventive Veterinary Medicine,2007,80(2/3):129-142.

[27] GRANT M A,EKLUND C A,SHIELDS S C.Monitoring dairy silage for five bacterial groups with potential for human pathogenesis[J].Journal of Food Protection,1995,58(8):879-883.

[28] NAM H M,SRINIVASAN V,MURINDA S E,et al.Detection ofCampylobacterjejuniin dairy farm environmental samples using SYBR Green real-time polymerase chain reaction[J].Foodborne Pathogens and Disease,2005,2(2):160-168.

[30] JOHANSSON M,EMMOTH E,SALOMONSSON A C,et al.Potential risks when spreading anaerobic digestion residues on grass silage crops-survival of bacteria,moulds and viruses[J].Grass and Forage Science,2005,60(2):175-185.

[31] 王玉榮,陶蓮,馬濤,等.不同酶及組合處理對青貯水稻秸稈微觀結(jié)構(gòu)的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2017,29(4):1401-1408.

[32] GANDRA J R,OLIVEIRA E R,GANDRA E R,et al.Inoculation ofLactobacillusbuchnerialone or withBacillussubtilisand total losses,aerobic stability,and microbiological quality of sunflower silage[J].Journal of Applied Animal Research,2017,45(1):609-614.

[33] LI D X,NI K K,PANG H L,et al.Identification and antimicrobial activity detection of lactic acid bacteria isolated from corn Stover silage[J].Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,2015,28(5):620-631.

HarmfulMicroorganismsinSilageandTheirSuppressionMeasures

ZHANG Shi CHANG Jie HU Zongfu WANG Sizhen NIU Huaxin*

(CollegeofAnimalScienceandTechnology,InnerMongoliaUniversityfortheNationalities,Tongliao028000,China)

In the fermentation and storage processes of silage, it is easy to be contaminated by harmful microorganisms and their metabolic toxins, which can reduce the quality of silage and the production performance of ruminants, and seriously endanger the health of animals and humans. This paper reviewed the types of harmful microorganisms in silage and the action mechanism of its metabolites affected the nutritive quality and oxygen stability of silage, and measures and methods for inhibiting harmful microbes during fermentation of silage, which was to provide theoretical basis for development of high quality additive, optimization of fermentation environment, inhabitation of growth of harmful microorganisms and improve the nutritional quality of silage.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(12)：4308-4314]

silage; spoilage microorganism; pathogenic microorganism; suppression measure

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.12.010

S816.3

A

1006-267X(2017)12-4308-07

2017-05-04

國家自然科學(xué)基金(31160474);優(yōu)質(zhì)肉牛生產(chǎn)核心技術(shù)研究與示范創(chuàng)業(yè)人才團隊資助

張 適(1995—)，男，遼寧錦州人，碩士研究生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。E-mail: zhangshitr@163.com

*通信作者：?；?教授，碩士生導(dǎo)師,E-mail: niuhx@imun.edu.cn

*Corresponding author, professor, E-mail: niuhx@imun.edu.cn

(責(zé)任編輯 王智航)