秸稈發(fā)酵中的微生物菌種

秸稈發(fā)酵技術(shù)中的微生物菌株除了乳酸菌外，還有纖維素分解菌、酵母菌、霉菌和其它細菌等。在自然界中，能夠分解纖維素、半纖維素的微生物有霉菌（絲狀真菌），擔子菌等真菌中的一些菌種，也有一些放線(xiàn)菌和原生動(dòng)物。下面介紹一些能夠分解纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的細菌、放線(xiàn)菌及發(fā)酵型絲狀真菌。

    纖維素是由β-1，4葡萄糖苷鍵將葡萄糖分子縮合成的大分子化合物，它廣泛存在于自然界中，是植物細胞壁的主要成分，也是地球上最豐富的有機物質(zhì)。能夠分解纖維素的微生物都能產(chǎn)生纖維素酶類(lèi)，能夠將纖維素水解成纖維二糖和葡萄糖，以利于動(dòng)物和別的微生物利用。

 

一、細菌

    已知的能夠分解纖維素的細菌不多，主要有纖維粘菌、生孢纖維粘菌和纖維桿菌。此外還有彎曲高溫單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌、嗜熱纖維梭狀芽孢桿菌、惡臭假單胞菌、白色瘤胃球菌、纖維弧菌等。

    我國的研究者曾經(jīng)從土壤中分離得到一株產(chǎn)黃纖維單胞菌及其伴生菌惡臭假單胞菌，兩菌混合發(fā)酵可以分解預處理過(guò)的稻草粉纖維達到97%左右，獲菌體蛋白5—7克/升。于洪日等從牛糞中分解得到一株能分解纖維素的高溫厭氧梭狀芽孢桿菌，此菌產(chǎn)生的酶為胞外誘導酶，梭狀芽孢桿菌都是厭氧菌，可以在無(wú)氧的條件下分解纖維素。

 

二、放線(xiàn)菌

   放線(xiàn)菌由于菌落呈現放線(xiàn)狀而得名。屬細菌門(mén)、真細菌綱的微生物，在自然界中分布廣泛，而土壤是這種微生物的主要習居場(chǎng)所，一般在中性和偏堿性的土壤和有機質(zhì)豐富的土壤中較多見(jiàn)，放線(xiàn)菌最大的經(jīng)濟價(jià)值，在于它能夠產(chǎn)生很多的抗生素，是抗生素生產(chǎn)的最重要的一類(lèi)微生物，許多研究表明：一些放線(xiàn)菌還具有分解纖維素和木質(zhì)素的能力。如黑紅旋絲放線(xiàn)菌、玫瑰色放線(xiàn)菌、纖維放線(xiàn)菌、嗜熱單胞放線(xiàn)菌、嗜熱多胞放線(xiàn)菌及灰黃色鏈霉菌等。

   Bellamy等人發(fā)現有的高溫放線(xiàn)菌具有很高的分解纖維素和木質(zhì)素的能力。他們將廄肥纖維預先用冷堿處理，再加入1%的此種放線(xiàn)菌劑，在55度下發(fā)酵2—3天，結果木質(zhì)素被降解9—48%，纖維素被降解29—75%，半纖維素被分解60—95%，100克原料可以產(chǎn)生50—70克成品，粗蛋白主達30—55%。

 

三、能夠分解纖維素的霉菌

    能夠分泌纖維素酶，從而分解纖維素，半纖維素的霉菌很多，它們在秸稈等粗飼料發(fā)酵中，在固態(tài)發(fā)酵菌體蛋白生產(chǎn)中具有重要的作用。

   霉菌種類(lèi)多，分布廣，不但在青貯飼料中有，在干粗飼料中也有，多數情況是以孢子的形式存在，霉菌孢子可飼料的發(fā)酵過(guò)程中能萌發(fā)成菌絲，并生長(cháng)繁殖，主要有根霉、曲霉。

1、根霉

   根霉是霉菌中的一個(gè)屬，它包括已知的20多個(gè)種，菌絲體分支不分隔，是單細胞，氣生菌絲匍匐枝向基質(zhì)內生長(cháng)成根狀的菌絲，稱(chēng)為假根，具有吸收營(yíng)養的作用。根霉的用途很廣，如制作糖化曲糖化飼料等。

2、曲霉

   曲霉屬大約有100多個(gè)種，菌絲分隔，是多細胞生物，曲霉的繁殖多采用孢子體繁殖，即產(chǎn)生分生孢子的形式，分生孢子有黃、藍、青、黑、綠、棕等顏色，與發(fā)酵飼料關(guān)系密切的有黑曲霉、米曲霉、和綠曲霉等。

3、青霉

   生產(chǎn)青霉素的就是產(chǎn)黃青霉菌，產(chǎn)黃青霉可以產(chǎn)生纖維素酶，可以作為纖維素酶制劑的生產(chǎn)菌種。

4、木霉

   木霉屬只有綠色木霉和康氏木霉兩種，綠色木霉是目前生產(chǎn)纖維素酶的主要生產(chǎn)菌，木霉的纖維素酶有C1，Cx，纖維二糖酶及淀粉酶等，能夠分解部分纖維素水解成單糖，提高粗飼料的營(yíng)養價(jià)值。木霉是人們研究最多的纖維素酶產(chǎn)生菌，現在也已積累了相當多的經(jīng)驗。

 

四、酵母菌

   酵母菌是一群?jiǎn)渭毎�微生物，屬真菌�?lèi)。自然界中，酵母菌主要分布在含糖量高的偏酸性環(huán)境中，如果實(shí)、蔬菜、花蜜，五谷及果園的土壤中。

   酵母菌是人類(lèi)應用得最早的一種微生物，不管是釀酒、烤面包、做饅頭、還是酒精發(fā)酵，甘油發(fā)酵、石油發(fā)酵均離不開(kāi)酵母菌，它們都是兼性厭氧菌，在有氧的條件下，可以大量增殖，2小時(shí)就繁殖一代，合成自身菌體，酵母細胞一般含蛋白質(zhì)50—55%，還有豐富的脂肪、維生素及種種酵素、激素、是動(dòng)物良好的精飼料。酵母菌在無(wú)氧的條件下，可以進(jìn)行酒精發(fā)酵，使青貯飼料、發(fā)酵飼料產(chǎn)生良好的特殊的香味，但是在糖分不足的青貯原料中，由酵母菌引起的酒精發(fā)酵可能會(huì )引起糖分減少，影響乳酸的生成，尤其是當青貯飼料裝填不足，壓不實(shí)時(shí)，酵母菌在有氧的條件下大量繁殖，除了要分解糖分外，還能分解各種有機酸，包括乳酸，以致影響了乳酸的積累，使青貯料難以貯存。當然，在正確的青貯情況下，酵母菌只能在最初的幾天繁殖，隨著(zhù)氧氣的耗盡和乳酸的積累，而很快受到抑制。

    在發(fā)酵飼料中用得最多的酵母品種是；假絲酵母屬的幾種、白地霉酵母、扣囊擬內孢霉酵母菌等幾種。