глюкоза ( масляная кислота + 2 СО2 + 2 Н2,

2 молочная кислота ( масляная кислота + 2 СО2 + 2 Н2.

Типичные реакции протеолитических клостридий:

1. дезаминирование

лизин ( уксусная кислота + масляная кислота + 2 NH3 ,

2. декарбоксилирование

глутаминовая кислота ( ( - аминомасляная кислота + СО2 ,

3. окислительно-восстановительная реакция

аланин + 2 глицин ( уксусная кислота + 3 NH3 + СО2.

Скармливание коровам, молоко которых идет на сыр,

недоброкачественного силоса, подвергавшегося маслянокислому брожению,

вызывает в сыре подобное брожение.

Также нежелательны в силосе и дрожжи. Обычно после начального быстрого

размножения аэробные виды, такие как Candidas spp. и Pichia spp., «остаются

в спячке» в анаэробных условиях, пока силос не откроют для кормления

животных. Аэробная порча силоса на поверхности бурта может быть очень

быстрой и приводить к полной потере питательности, сопровождаясь

образованием диоксида углерода, воды и выделением теплоты, как видно из

приведенных ниже типичных реакций дрожжей.

Анаэробиоз:

глюкоза ( 2 этанол + 2 СО2 + 64,7 кДж.

Потеря сухого вещества 100%, энергии 9%.

Аэробиоз:

глюкоза + 6 О2 ( 6 СО2 + 6 H2O + 710,5 кДж.

Потеря сухого вещества и энергии - 100%.

Если анаэробные условия устанавливаются быстро, а достижение низкого рН

запаздывает, то, помимо видов рода Clostridium, проблемы могут возникать

также из-за дрожжей. Будучи устойчивыми к слабокислым условиям, анаэробные

дрожжи, например Torulopsis spp., конкурируют с молочнокислыми бактериями

за сахара, которые они превращают в этанол и диоксид углерода с потерей СВ

и повышением температуры силоса. [8].

Следовательно, биологические добавки к силосу должны быть способны быстро

начинать ферментацию и сохранять низкое значение рН в течении всего периода

образования и сохранения силоса. Промедление может быть чревато потерей

питательных веществ.

Вернемся к основным бактериям, участвующим в силосовании - молочнокислым

бактериям. Среди молочнокислых бактерий силоса имеются кокки и

неспорообразующие палочки: Streptococcus lactis, S. thermophilus,

Lactobacillus plantarum, а из представителей второй - L. brevis. Эти

микробы - анаэробы. На характере продуктов, образуемых молочнокислыми

бактериями, сказываются не только биохимические особенности той или иной

культуры, но и вид углеводов. В растительном сырье имеются пентозаны,

дающие при гидролизе пентозы. Поэтому даже при нормально идущем созревании

силоса в нем обычно накапливается некоторое количество уксусной кислоты,

которая также образуется, как известно, некоторыми другими молочнокислыми

бактериями из гексоз. Большинство молочнокислых бактерий живут при

температуре 7...42 (С (оптимум около 25...30(С). Отмечено, что при

разогревании до 60...65 (С в нем накапливается молочная кислота, которую

продуцируют некоторые термотолерантные бактерии, например Bacillus

subtilis.

Третья фаза брожения корма - конечная - связана с постепенным отмиранием в

созревающем силосе возбудителей молочнокислого процесса. К этому времени

силосование подходит к естественному завершению.

О качестве силосованного корма можно судить по составу органических

кислот, накопившихся при брожении (табл.1). [11].

Примерное соотношение кислот в силосе разного качества Табл.1

|Качество |Реакция среды |Соотношение кислот |

|силоса | | |

|Очень хорошее |4,2 и ниже |молочная - 60% и более, |

| | |уксусная - 40% и менее, масляная |

| | |- 0% |

|Хорошее |4.5 и ниже |молочная - 40-60 %, |

| | |уксусная - 60-40%, масляная - |

| | |следы |

|Среднее |около 4.5 |молочная - 40-60%, |

| | |уксусная - 60-40%, масляная - до |

| | |0,2% |

|Плохое |выше 4.7 |молочная - мало, |

| | |масляная - значительно |

|Очень плохое |выше 5.5 |преобладают летучие кислоты, в |

| | |том числе и масляная |

Для регулирования процесса силосования существует несколько приемов.

Как уже говорилось, на практике быстрое достижение анаэробных условий в

буртах или ямах не всегда гарантировано. Непросто также достичь идеального

содержания СВ в скошенной траве из-за погодных условий. Поэтому в течение

долгого времени велись поиски химических средств, которые могли бы влиять

на консервацию силоса.

3.Силосные добавки.

По их действию на процесс ферментации силосные добавки делятся на 2

основные группы: ингибиторы и стимуляторы ферментации. Ингибиторы- это

кислотные добавки (серная и муравьиная кислоты) и консерванты (например,

формальдегид и параформальдегид). Стимуляторы- это источники углеводов-

патока и барда - или разнообразные добавки, такие как молочнокислые

бактерии и ферменты.

1.Ингибиторы ферментации.

Опыты по кормлению показали, что силос с рН ниже 3.0 (значение

легкодостижимое с помощью сильных неорганических кислот) был неприятным для

животных, и даже если они его ели, вызывал ацидоз в рубце. Было вычислено

количество кислоты, необходимое для достижения рН 3.6-4.0, более пригодного

для питания животных, однако все еще ингибирующего некоторые вредные

процессы ферментации. Хотя серная кислота и смесь серной и соляной кислот в

качестве добавок были популярны во многих североевропейских странах, они

постепенно вышли из употребления из-за коррозионного действия и

возникновения проблем, связанных с использованием этих кислот.

Еще в двадцатые годы было предложено в качестве добавок использовать

органические кислоты. Но разбрызгивание смеси муравьиной и соляной кислот

по силосной массе не привело к успеху. Неудача была связана в основном с

трудностью равномерного распределения кислоты в толще силосной массы, но с

появлением специальных уборочных машин и накопительных фургонов стало

возможным обрызгивать кормовую культуру муравьиной кислотой сразу после

скашивания. В частности, использование добавок муравьиной кислоты стало

промышленно доступной в 50-х годах. Хотя муравьиная кислота слабее

неорганических кислот, она понижает значение рН ниже 4.0, если добавлять ее

в концентрации, пропорциональной содержанию СВ. Муравьиная кислота обладает

антибактериальной активностью за счет сочетания действия водородного иона и

бактерицидности самой недиссоциированной кислоты. Хотя она действует

ингибирующе на Clostridium spp., энтеробактерии и некоторые штаммы

Streptococcus spp. и Pediococcus spp., но при этом значении рН не

полностью подавляет Lactobacillus spp. и, таким образом, некоторая

микробная активность сохраняется. [8].

До создания специальных заквасок использовали главным образом

химические консерванты (таблица 2), [4] , в состав которых входит от одной

до трех органических кислот, являющихся также метаболитами пропионовых

бактерий, правда, доля муравьиной кислоты превалирует в составе химических

консервантов и очень мала в биологических.

Химические консерванты для силосов. Таблица 2

|Название |Состав, % |

|ВИК-1 |муравьиная кислота -27 |

| |уксусная кислота -27 |

| |пропионовая кислота -26 |

| |вода -20 |

|АИВ-2 |муравьиная кислота -80 |

| |ортофосфорная кислота - 2 |

| |вода -18 |

|ВИК-11 |муравьиная кислота -80 |

| |уксусная кислота -9 |

| |пропионовая кислота -11 |

Было обнаружено, что по мере возрастания концентрации муравьиной кислоты в

силосе наблюдалось снижение уровня молочной и уксусной кислот, как и

ожидалось, а также увеличивалась концентрация азота белка и ВРУ благодаря

ингибированию протеолитической и дыхательной активности микроорганизмов.

Однако использование муравьиной кислоты не всегда дает устойчивый эффект

при силосовании.

Исследования устойчивости силоса, обработанного муравьиной кислотой, к

воздействию кислорода показали, что некоторые дрожжи устойчивы к муравьиной

кислоте и иногда вызывают аэробное брожение, как только бурты открывались

для использования. До 50% муравьиной кислоты может быть потеряно в процессе

силосования, и это также приводит к плохой консервации силоса. Однако

промышленные препараты муравьиной кислоты еще достаточно широко

используются в Великобритании и северной Европе. [1].

Уксусная, пропионовая и акриловая кислоты, в качестве добавок к

силосу, оказались менее эффективными, чем муравьиная, для подавления

ферментации. Кроме того, это слабые кислоты, и для достижения ингибирования

ферментации их надо вносить в большом количестве, что означает

неоправданные затраты.

Благодаря известным бактериостатическим свойствам формалин (40%

водный раствор формальдегида) использовался как консервант еще в 30-х

годах. Интерес к его использованию возродился, когда были опубликованы

результаты изучения обработанной формальдегидом люцерны. Было обнаружено,

что умеренные добавки формальдегида защищают растительные белки от

микробной атаки в рубце. Однако при полевом применении его потери могут

быть высоки из-за летучести, и даже в силосных ямах содержание

формальдегида постепенно уменьшается вследствие разложения, так что через

100 дней остается только 20% исходного содержания. Это приводит к порче

силоса из-за сочетания маслянокислого брожения по мере падения концентрации

формальдегида и последующей аэробной неустойчивости при вскрытии. При

применении больших концентраций возникают другие проблемы. Защита

растительного белка умеренными концентрациями формальдегида может привести

к тому, что при его высоких концентрациях микроорганизмы в рубце будут

лишены доступного азота и погибнут, что ухудшит переваривание белка в

толстом отделе кишечника. Также обнаружено, что «свободный» формальдегид

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5