青贮发酵饲料中主要有害微生物对羊群的危害及防控措施

张 利,周占琴,华 松

(1.陕西省榆林市府谷县动物疫病预防控制中心，陕西榆林 719400；2.西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌 712100；3.西北农林科技大学动物医学院，陕西杨凌 712100)

青贮饲料(silage)的制作与品质控制是羊养殖过程中的重要环节，但青贮饲料对环境条件要求苛刻，在保存不当时容易腐败变质，导致饲料营养水平下降，严重时致病菌大量繁殖，饲喂后导致羊群产生各种疾病，甚至对羊全身器官带来严重的损伤。各类致病菌的侵染是青贮饲料腐败的主要原因，包括霉菌、李斯特氏菌、丁酸菌、肉毒梭菌、酵母菌及大肠埃希氏菌等，调整青贮的的保存条件，控制致病菌的繁殖，是青贮饲料良好保存的重要途径。

1 青贮的基本原理

青贮就是在密封状态下，利用乳酸菌(厌氧菌)发酵饲料，使其呈酸性，从而抑制有害菌生长，达到长期保存青绿饲料营养特性的一种方法，大致可以分为四个阶段，分别为有氧呼吸期、厌氧微生物竞争期、酸化成熟期和稳定期。

有氧呼吸期，青贮初期的好氧微生物和兼性厌氧微生物(包括各种腐败细菌、肠道细菌、酵母菌和霉菌等)生长繁殖，消耗可溶性糖和蛋白质，产生大量热、二氧化碳、氨气、氢气等[1]；厌氧微生物竞争期，由于植物细胞和微生物的呼吸作用，使空气中的氧逐渐减少，形成厌氧环境，环境pH不断下降，乳酸菌生长为优势菌种，不仅可在含氧量低条件下正常生长繁殖，而且具有较强的产酸和耐酸能力，能发酵糖类形成乳酸，削弱和抑制其他微生物的作用；酸化成熟期，随着乳酸杆菌发酵的进行，环境的pH进一步降低，酸度提高，乳酸杆菌在发酵中占优势，饲料酸度进一步增加，其他大部分微生物被抑制；稳定期，随着乳酸杆菌活动的加剧，饲料中乳酸积累达到一定程度，乳酸杆菌的活动也逐渐受到抑制，乳酸含量达l.5%～2%，pH在4.2以下时，青贮饲料就可长期保存[2]。

2 青贮饲料中的有害微生物

在青贮过程中，有害微生物的活动虽然受到抑制(主要有霉菌、李斯特氏菌、丁酸菌、肉毒梭菌、酵母菌、大肠埃希氏菌等)，但仍以休眠状态存在于青贮饲料中，一旦有氧气进入，这些有害微生物逐渐复苏，导致青贮饲料二次发酵，使其饲用价值严重受损或丧失殆尽[3]。

2.1 霉菌

霉菌(Mycoderma)是丝状真菌的俗称，属于好氧型微生物，具有极强的繁殖能力，主要侵害开窖后正在使用的青贮饲料，污染的霉菌随青贮原料、贮存时间及条件的不同而存在差异，主要包括黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、赭曲霉毒素A、伏马菌素以及其他真菌次级代谢产物[4]。

玉米青贮中主要霉菌为娄地青霉菌，牧草青贮中主要霉菌为红曲霉菌和烟曲霉菌。2018年，奥特奇公司对收获季部分地区的26份青贮饲料检测发现，84.6%的青贮饲料污染了6种霉菌毒素，15.4%的样品污染了7种～8种霉菌毒素，其中单端孢霉烯族毒素B族、伏马毒素、玉米赤霉烯酮(ZEN)和萎蔫酸的检出率达到100%，黄曲霉菌毒素和麦角毒素的检出率分别为15.38%和3.85%。对采自华北、西南和西北规模牧场的72份全株玉米青贮样品分析发现，华北和西南地区的青贮饲料呕吐毒素(DON)和ZEN的检出率为100%，西北地区的ZEN检出率为27.78%。黄曲霉菌毒素仅见于华北地区的青贮饲料样品，检出率仅为11.11%[5]。对全株玉米青贮饲料分析，DON和ZEN的检出率为100%，许多类型的青贮饲料都会受到霉菌毒素的污染，甚至表观很好的青贮饲料也含有较多的DON、ZEN、T-2毒素和伏马毒素[6]。

青贮饲料霉变后，干物质含量降低，通常会下降5%～10%，甚至下降30%，高营养价值的物质遭到微生物的破坏，蛋白质变质，造成营养价值下降，并且消化利用率降低；部分微生物会分泌较强毒性的物质，引起动物发生中毒[7]。羊长期采食高比例此类青贮饲料日粮，会增加动物对霉菌毒素的敏感性，降低微生物的解毒能力。霉菌对动物机能的影响是多方面的，可影响肠道屏障的完整性、黏液素产生、微生物群系的稳定性、局部免疫系统以及营养物质的消化吸收，而且对肝脏、肾脏、生殖系统都有损伤。病羊表现各种中毒症状，如精神委顿、目光无神、食欲减少、消瘦、腹痛、排灰色稀粪等。幼畜常出现行走不稳、瘫痪、震颤等神经症状。怀孕母畜常流产，产死胎[8]。病羊还会通过畜产品将毒素传递给人类。

2.2 李斯特氏菌

李斯特氏菌(Listeria)也叫李氏杆菌，在水、牧草、青贮饲料、土壤、粪便等环境中广泛存在，并能在4℃低温繁殖。研究发现，开窖的青贮饲料中有65.6%带有李氏杆菌，青贮饲料中李氏杆菌丰富度取决于青贮的pH和厌氧程度。当pH超过4.5时，会进一步增加李氏杆菌存在的风险[9]。

羊采食了pH>5.0的劣质青贮料后，很容易感染李氏杆菌，绵羊和山羊都能够感染，其中羔羊和妊娠母羊最容易发病。据报道，全年饲喂青贮饲料的农场比不饲喂青贮饲料的农场感染单核细胞增生李氏杆菌几率高3倍～7倍[9]。因此，李氏杆菌病也叫“青贮病”。

羊李氏杆菌病的临床症状可分为脑炎型、子宫炎型和败血型3种。脑炎型的羊常见症状是转圈，头歪向麻痹一侧，不会躲避障碍物，容易摔倒，舌头麻痹不能正常吞咽，直肠温度保持正常或可能稍增高。患羊可在几天内死亡，成羊通常迟钝，而羔羊常高度兴奋[10]；子宫炎型妊娠母羊患病后，出现流产、产死胎或弱羔、胎盘滞留等症状，流产一般发生于妊娠后期,母羊阴道常有深褐色排出物，胎儿自溶，产出的羔羊往往会发生急性败血症，很快死亡；败血型病羊表现出精神萎靡，稍微发热，流泪、流涎、流鼻液，采食减少，病程持续时间短，快速死亡[11-12]。

2.3 丁酸菌

丁酸菌又称丁酸梭状芽孢杆菌(Clostridiumbutyricum)，厌氧，主要存在于土壤中，随青贮原料进入青贮窖的丁酸菌可在密封良好的条件下大量繁殖。其生长环境的最适pH为7.0～7.4，最适温度为37℃。碳水化合物含量不足、含水量过高的幼嫩原料更有利于丁酸菌活动和繁殖[13]。

在青贮饲料发酵初期，丁酸菌和乳酸菌竞争生长，如果青贮原料的碳水化合物含量不足、水分含量过高(高于85%时)，乳酸菌不能迅速繁殖，丁酸菌及其他细菌大量繁殖，形成优势菌群[14],丁酸菌通过脱氢、脱羧和氧化还原等方式使蛋白质腐败，促使不耐酸的腐败微生物生长，引起青贮饲料变质，发臭变粘,葡萄糖和乳酸分解产生具有挥发性臭味的丁酸[15]，因此丁酸含量越高，青贮饲料品质越差，不仅会降低青贮饲料品质和适口性，还会引起家畜丙酮血症。

丙酮血症典型症状为呼出的气体、尿液等有烂水果样气味。有的个体表现为神经兴奋，不安，流涎，磨牙及意识障碍，严重时头屈向颈侧，昏睡乃至昏迷死亡。酮病患羊娩出的羔羊表现为营养不良、贫血、腹泻、吮乳反射减弱或缺乏，一般在1 d～2 d内死亡；有的羔羊出生时健康，但在出生后2 d～3 d出现吮乳反射迟缓、异嗜、腹泻、截瘫、拱背、步态不稳等症状[16]。

2.4 肉毒梭菌

肉毒梭菌(Botulinumclostridium)又称肉毒梭状芽孢杆菌，是一种革兰氏阳性厌氧杆菌，有A、B、C(Cα和Cβ)、D、E、F、G等7个型，各型的肉毒杆菌分别产生相应型的毒素。肉毒毒素是目前已知毒性最强的生物毒素之一，能引起人和动物特殊的神经中毒症状，致残率、病死率极高。其中C、D型毒素主要引起畜、禽中毒。

肉毒梭菌属于中温菌，生长最适温度为25℃～37℃，产毒最适温度为20℃～35℃，最适pH为6～8.2，当pH低于4.5或超过9时，温度低于15℃或超过55℃时，肉毒梭菌不能繁殖和形成毒素[17]。肉毒梭菌芽孢广泛存在于自然界，动物肠道内容物、粪便、腐败饲料中都经常带有肉毒梭菌。健康反刍动物胃肠道中肉毒毒素的合成水平较低，但如果摄入过多的毒素或肠道微生物种群发生变化，毒素的合成量将超过动物耐受限量，就会出现肉毒素中毒症状。

据报道，在青贮未做酸化处理时，肉毒梭菌极易生长和产生毒素，塑料制品包装的青贮饲料更容易滋生肉毒梭菌，规模牛场肉毒素中毒事件时有发生[18]。最急性发病羊还没有临床症状表现即会死亡。急性病羊在发病初期表现为神经兴奋、行动僵硬、口角流出白色泡沫，颈部、腹部和股部肌肉松弛，发病后期则卧地不起,头弯向腹侧,饮食废绝,舌尖伸出口外，最终因麻痹而亡[19]。

2.5 酵母菌

酵母菌(yeast)是一群单细胞的真核微生物，喜氧，喜潮湿，不耐酸。主要分布在含糖质较高的偏酸性环境。与青贮饲料有关的酵母有表面生长的假丝酵母、汉逊氏酵母和毕赤氏酵母等，还有深层生长的球拟酵母。在青贮饲料正常发酵情况下,酵母菌只在最初几天生长繁殖,在青贮开窖有氧阶段，酵母菌参与青贮有氧腐败，即将乳酸降解为CO2和H2O，导致青贮pH上升，引起其他多种有机物质的腐败。因此，酵母被认为是青贮在开始时就变质的最重要的微生物因素。

高含量的干物质更有利于酵母的生长[20-21]，此外在青贮料的缺氧环境中，酵母菌通过糖发酵减少了乳酸发酵所需要的糖类，从而影响青贮饲料品质[9]。饲喂霉变青贮饲料，不仅损伤动物的肝脏，而且导致消化功能和生长速度下降，严重时影响反刍，出现腹疼和神经症状，可视黏膜黄染，脱肛及死亡。

2.6 大肠埃希氏菌

大肠埃希氏菌(E.coli)是指一群能发酵乳糖产酸产气、需氧或兼性厌氧、不形成芽孢的革兰氏阴性短杆菌，也是一类与青贮饲料有关的腐败菌。大肠埃希氏菌生化性状活泼,物质代谢能力较强,可分解青贮饲料中的蛋白质和氨基酸，使青贮饲料腐烂变质。大肠埃希氏菌不耐酸，当pH降低至4.4时,可抑制大肠埃希氏菌的繁殖。随着青贮发酵时间的延长，大肠埃希氏菌的数量会逐渐减少[22]。

羊群因采食青贮饲料而感染致病性大肠埃希氏菌感染，患羊精神不振、食欲下降、体温升高、被毛粗乱，部分羊只可视黏膜黄染或苍白，消瘦，粪便稀或混有黏液和血液[23]。

2.7 其他

沙门氏菌、芽孢杆菌、链霉菌或其他放线菌有时也参与青贮饲料有氧变质。尤其是畜禽粪污经过简单堆积发酵后还田，此时青贮原料将会携带大量的这些致病菌，在青贮饲料制作或保存过程中，一但条件适宜就进行繁殖，直接降低青贮饲料质量，从而引起饲喂后的动物发病。

3 防止青贮饲料变质及羊群感染有害菌的措施

3.1 防止青贮饲料变质

选择有一定的可溶性糖和氮源的青贮原料，如玉米、甜高粱等禾本科牧草；青贮原料水分保持在65%～70%。含水量低的饲料可与青绿多汁饲料搭配，也可加入少量盐，使饲料中可溶性物质渗出，便于微生物繁殖；压实原料，尽快排除空气，缩短青贮饲料的有氧呼吸期；迅速降低pH，抑制植物呼吸酶活力和霉菌、腐败菌活力；添加乳酸菌制剂，使其快速繁殖，实现饲料快速酸化，抑制好氧腐败菌的生长[24]。

3.2 防止羊群感染青贮有害微生物的措施

禁喂腐烂草料，特别是霉烂的青贮饲料；禁止饲喂陈旧青贮饲料。青贮饲料保存时间越长，污染的有害微生物越多；根据当地羊群发病情况，每年对羊群进行肉毒梭菌菌苗接种,皮下注射4 mL/只,免疫期1年[25]。

4 小结

青贮饲料通过发酵可以得到气味酸香、绿色多汁的且营养价值高的饲料，可为反刍动物提供全年优质粗饲料。乳酸菌是青贮饲料发酵的主要优势菌株，而青贮饲料上附着的腐败变质微生物在氧气充足及pH升高后可竞争抑制乳酸菌繁殖，从而导致青贮饲料的腐败变质，腐败微生物包括霉菌、李斯特氏菌、丁酸菌、肉毒梭菌、酵母菌、大肠埃希氏菌，此类细菌均好氧和不耐酸，因此，青贮饲料可通过选取加入酸制剂、压实等处理方式保证乳酸菌良好繁殖，提高青贮饲料的质量，保证羊群健康。