Микробиологические процессы происходящие при силосовании кормов
Реклама
Силос – это вид сочного корма, заготовленного из свежескошенной или провяленной растительной массы и сохраненный в герметичных условиях.
Силосование – сложный микробиологический и биохимический процесс консервирования растительной массы.
Консервирование осуществляется за счет создания в растительной массе кислой среды и анаэробных условий. Кислая среда создается за счет образования органических кислот в результате жизнедеятельности бактерий, сбраживающих сахара, содержащиеся в растении. Анаэробная среда создается вытеснением из массы воздуха путем ее уплотнения и герметичного укрытия.
Молочнокислые бактерии, присутствующие в растительной массе, наиболее быстро сбраживают сахара до образования молочной кислоты, а так же незначительного количества уксусной кислоты, СО2 и этилового спирта. Для одних форм молочнокислых бактерий оптимальной является температура 15-30° С (холодное брожение), для других – 45-60° , свойственная горячему брожению. При холодном брожении потери энергии меньше. Чем больше в растениях содержится сахара, тем больше образуется молочной кислоты. Когда ее образуется столько, что силос будет иметь рН 4,2-4,3, никакие бактерии развиваться не могут, процессы брожения заканчиваются и силос считается стабильным. Он пригоден к хранению и готов к использованию.
Масляно-кислые бактерии вызывают распад не только сахаров, но и белков, молочной кислоты. По сравнению с молочнокислым брожением потери энергии при маслянокислом брожении в 7-8 раз больше. Это брожение протекает в анаэробных условиях при рН 5,4-5,5 с образованием масляной, уксусной, пропионовой, муравьиной, янтарной кислот, диоксида углерода, водорода, спиртов, аммиака, сероводорода. Продукты масляно-кислого брожения придают силосу неприятный запах, горький вкус. При таком значении рН силос является нестабильным и в нем происходят процессы брожения, которые могут привести к полной порче силоса.
В силосной массе помимо указанных микроорганизмов, присутствуют и другие. Например, дрожжевые грибы. Они сбраживают сахара до образования этилового спирта и СО2. Если количество спирта незначительно – это не ухудшает качество корма. Обычно его содержание не превышает 0,4 %. Иногда в силосе из кукурузы и некоторых других растений его концентрация повышается до 4 %. Это снижает качество силоса. Дрожжевые грибы хорошо развиваются в аэробных условиях. При уплотнении массы и вытеснении воздуха их деятельность подавляют молочнокислые бактерии.
Наряду с дрожжевыми грибами в силосной массе могут развиваться плесневые грибы при плохом уплотнении и наличии воздуха. Они быстро разлагают молочную кислоту, белки, углеводы и уменьшают кислотность силоса. Это создает предпосылки для масляно кислого брожения, гнилостных процессов. Предотвратить их развитие можно путем надежной герметизации массы и хорошего уплотнения.
Другие новости по теме:
Автор: Admin | Добавлено: 1-01-2012, 16:52 | Комментариев (0)
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
« Ноябрь 2020 » | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
1 | ||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |
30 |
Источник
Силосование — сложный микробиологический и биохимический процесс консервирования сочной растительной массы. Сущность силосования зеленых растений заключается в том, что в свежескошенной или провяленной растительной массе, уложенной в траншеи или башни, плотно утрамбованной и изолированной от воздуха, интенсивно протекают биохимические и микробиологические процессы, в результате которых образуются молочная, уксусная, масляная, пропионовая и другие органические кислоты (сдвигающие значение pH в кислую сторону), диоксид углерода, антибиотические вещества (выделяемые клетками растений и микроорганизмами), которые вместе служат комплексным консервирующим средством, предохраняющим массу от порчи.
После скашивания растений вместо фотосинтеза в клетках начинается распад питательных веществ, в основном углеводов. Этот юо
процесс в отмирающмх клетках растений получил название голодного обмена. Он интенсивно протекает при доступе кислорода воздуха и связан с большими потерями энергии в виде тепла, от чего корм разогревается:
В анаэробных условиях растительные клетки отмирают не сразу — еще некоторое время они поддерживают жизнь путем интрамолекулярного (анаэробного) дыхания. При этом сахар разлагается до диоксида углерода (С02). Окончательное отмирание клеток связано с накоплением конечных продуктов обмена (5-6% С02 в атмосфере). Однако эти продукты не способны законсервировать массу и предохранить ее от воздействия микроорганизмов.
На поверхности кормовых растений постоянно присутствуют различные виды микроорганизмов, количество которых зависит от климатических условий (влажности, температуры воздуха), места произрастания культуры, расстояния от полей до животноводческих помещений, жилья. По данным ВИЖ, в 1 г зеленой свежескошенной массы в зависимости от места произрастания культуры, климатических и других условий содержится молочно-кислых бактерий — 8—730 тыс., масляно-кислых — 1—100 тыс., гнилостных — 42 млн.
Каждая группа микроорганизмов способна развиваться и размножаться при строго определенных условиях влажности, температуры, кислотности среды, энергетического и азотного питания.
В зависимости от потребности в кислороде микроорганизмы разделяют на три группы:
- 1) размножающиеся как в кислородной, так и в бескислородной среде. К ним относят гомоферментативные и гетероферментативные молочно-кислые бактерии, среди которых имеются мезофильные (холодолюбивые) и термофильные (теплолюбивые) формы и дрожжи;
- 2) размножающиеся только при доступе кислорода — облигатные аэробы. Представителями этой группы являются плесени и большинство гнилостных бактерий, развитие которых портит силос и делает его непригодным к использованию;
- 3) размножающиеся только в бескислородной среде — анаэробы. Сюда относится группа масляно-кислых бактерий, развитие которых в силосе нежелательно. Масляно-кислые бактерии сбраживают сахара до масляной кислоты, которая снижает качество силоса, разрушают белки.
Развитие отдельных групп микроорганизмов в силосе находится в зависимости от кислотности среды (Зафрен, 1977): минимальное значение pH для группы кишечной палочки составляет — 5,0, масляно-кислых бактерий — 4,5, гнилостных бактерий — около 4,4, молочно-кислых кокков — 3,5, молочно-кислых палочек и дрожжей — 3,0, плесени — 1,0.
Установлено, что масляно-кислые бактерии хорошо развиваются в среде с pH в пределах 4,5—8,3, гнилостные — 4,4—9,4, а молочнокислые — 3,0—8,6.
Следовательно, молочно-кислые бактерии обладают замечательной биологической особенностью: продуцируя молочную кислоту, они способны довести ее образование до такой степени концентрации, при которой жизнедеятельность гнилостных и маслянокислых бактерий становится невозможной. Благодаря своей большой стойкости по отношению к кислотам молочно-кислые бактерии в соответствующих условиях быстро занимают доминирующее положение среди других бактериальных групп.
Развитие плесеней, которые могут переносить очень кислую среду (до pH 1,2—1,6) и высокую концентрацию сухого вещества, можно предотвратить, тщательно уплотняя и укрывая силосную массу, так как плесени за небольшим исключением (плесень Мисог) развиваются только при доступе воздуха.
С точки зрения физиологии питания молочная кислота в тех количествах, в которых она образуется в свободном виде (1—3%), является совершенно безвредной, а условия, обеспечивающие ее накопление в зеленом корме, и составляют сущность его силосования.
В период силосования развитие разных групп микроорганизмов проходит неравномерно и зависит от многих причин. Академик Е.Н. Мишустин течение микробиологических процессов делит на три фазы.
Первая фаза силосования (смешанное брожение) начинается одновременно с началом заполнения хранилища и заканчивается при создании анаэробных условий в силосуемой массе и ее небольшом подкислении. Этот период характеризуется активным развитием смешанной микрофлоры, поступившей с силосуемой массой. Клетки растений продолжают дышать, но, исчерпав запас кислорода воздуха, отмирают. В этой фазе наряду с факультативными анаэробами (молочно-кислыми бактериями и дрожжами) могут развиваться нежелательные аэробные формы (гнилостные бактерии и плесени), которые препятствуют закислению силоса. Развитие масляно-кислого брожения тормозится из-за аэробных условий.
При длительных сроках закладки и отсутствии тщательного трамбования силосуемой массы увеличивается продолжительность первой фазы силосования, что ведет к повышению потерь питательных веществ и снижению качества силоса. Неплотно уложенная масса сильно разогревается. При повышении температуры силосной массы свыше 40 °С белки и аминокислоты вступают в химические реакции с сахарами, в результате чего образуются мела- ноиды, представляющие собой сложный и стойкий комплекс, белки которого не перевариваются животными. В ходе взаимодействия белков с сахарами образуются ароматические вещества типа фурфурола, оксиметилфурфурола и изовалерианового альдегида, которые придают силосу запах яблок, меда или ржаного хлеба. Перегретый силос имеет коричневый или бурый цвет, охотно поедается животными, но переваримость питательных веществ резко снижается.
Поэтому сокращение фазы смешанного брожения и создание анаэробных условий для развития молочно-кислого брожения — основная задача получения доброкачественного силоса. К числу хозяйственных приемов, позволяющих сократить период смешанного брожения, относятся продолжительность закладки, качество уплотнения и укрытия силосуемой массы.
Вторая фаза силосования характеризуется созданием анаэробных условий и бурным развитием молочно-кислого брожения, в результате чего корм подкисляется. Образующиеся кислоты угнетают развитие нежелательной микрофлоры. В этот период развивается дрожжевое брожение, и часть сахаров превращается в спирт.
Третья фаза силосования связана с окончанием основных процессов брожения. При накоплении в силосе органических кислот и снижении pH до 4,0—4,2 развитие молочно-кислых бактерий прекращается.
При нормальном брожении в составе органических кислот молочная кислота составляет 65—75%, уксусная — 25—35%, а масляной кислоты не бывает. При нарушении технологии силосования, например при плохой изоляции от доступа воздуха, когда начинают развиваться нежелательные гнилостные микроорганизмы (сенная, картофельная, кишечная палочки), дрожжевые клетки, уксуснокислые бактерии и др., количество уксусной кислоты значительно возрастает. Одновременно молочная кислота постоянно нейтрализуется аммиаком, образующимся при разрушении белков гнилостными масляно-кислыми бактериями.
Процесс силосования растений должен быть направлен на максимальное снижение потерь питательных веществ при брожении. Использование потенциальной энергии сахаров при различных видах брожения неодинаково. Наиболее экономично с точки зрения последующего питания животных используют сахара молочнокислые бактерии. При сбраживании сахара до молочной кислоты теряется примерно 3% энергии, до уксусной — 15, до масляной — 24. Дрожжевое брожение сахаров и образовавшейся молочной кислоты связано с дальнейшей потерей энергии.
юз
Процесс использования (утилизации) сахаров различными видами молочно-кислых бактерий протекает по характерным для них схемам:
• гомоферментативное молочно-кислое брожение:
• гетероферментативное молочно-кислое брожение:
Менее эффективно используют сахара бактерии кишечной палочки. В процессе их жизнедеятельности образуется значительное количество газообразных продуктов:
Согласно разным источникам потери энергии сахаров при дрожжевом брожении составляют от 3 до 9%. Дрожжевое брожение протекает по схеме:
При дрожжевом брожении возможны и дальнейшие потери кормами энергии, когда дрожжевые клетки при недостатке сахара в силосуемой массе переключаются на сбраживание молочной кислоты и при этом дополнительно образуется диоксид углерода:
Еще большие потери энергетической питательности кормов наблюдаются, когда силосование проходит в условиях, благоприятных для развития масляно-кислого брожения (pH 4,6 и выше). Потери энергии в этом случае увеличиваются в результате сбраживания масляно-кислыми бактериями сахара и молочной кислоты:
Кроме сахара и молочной кислоты в процессе жизнедеятельности масляно-кислые бактерии могут использовать отдельные аминокислоты. Например, конечными продуктами разложения глутаминовой кислоты масляно-кислыми бактериями являются масляная и уксусная кислоты и газы в виде аммиака, диоксида углерода и водорода.
Масляно-кислое брожение при силосовании нежелательно, так как оно указывает на неблагоприятные условия силосования, сопровождается гнилостным распадом белков и накоплением многих вредных для организмов животных побочных продуктов жизнедеятельности этих бактерий.
Предотвратить развитие масляно-кислого брожения при силосовании кормов можно путем быстрого снижения значения pH среды до 4,2.
Источник
Это
лучший способ консервирования зеленого
корма, при котором растительную массу
укладывают в силосные ямы, траншеи и
другие сооружения. Существует два
способа силосования: холодный и горячий.
При холодном способе, имеющем наибольшее
распространение, в созревающем силосе
происходит умеренное повышение
температуры – до 25- 30 °С. Растительная
масса в этом случае укладывается в
траншею одномоментно, утрамбовывается
и изолируется слоем земли. При горячем
способе силосная траншея заполняется
по частям, без утрамбовки, с перерывами
в 1-2 дня. При таком силосовании
обеспечивается аэробиоз, более интенсивно
идут микробиологические и ферментативные
процессы, в результате которых температура
корма повышается до 45-50 °С, затем
укладывают второй слой толщиной до 1,5
м, третий, и так до полного заполнения
траншеи. В процессе созревания зеленой
массы при холодном силосовании различают
три последовательные фазы: Первая фаза
– бурное размножение эпифитной микрофлоры,
кишечной палочки, дрожжей, молочнокислых
и гнилостных бактерий. В это время силос
разогревается и подкисляется, создаются
анаэробные условия, в результате чего
большая часть смешанной микрофлоры
погибает. Вторая фаза – бурное размножение
молочнокислых стрептококков, а затем
молочнокислых палочек, продуцирующих
молочную кислоту, которая подавляет
размножение гнилостных и маслянокислых
микроорганизмов. Третья фаза – постепенное
отмирание возбудителей молочнокислого
брожения, концентрация молочной кислоты
достигает 60 % и более, рН силосной массы
снижается до 4,2—4,5. Кроме молочной
кислоты в силосе накапливаются уксусная
кислота.
37. Использование продуктов микробного синтеза в рационе с/х животных.
Ответ:1.
СИНТЕЗ КОРМОВОГО БЕЛКА И АМИНОКИСЛОТ
Корма,
содержащие недостаточно протеина,
незаменимых аминокислот и витаминов,
неэффективны и невыгодны. Расход их для
получения той или иной животноводческой
продукции повышается в несколько раз.
В условиях интенсивного ведения хозяйства
важно не только обеспечить достаточное
валовое производство кормов, но и
получать корма с высоким содержанием
в них белка и сбалансированными по
аминокислотному составу.
В
существующих кормовых рационах далеко
не всегда имеется достаточно белка,
необходимых аминокислот и витаминов.
Поэтому ставится вопрос о дальнейшем
введении их в корм в виде тех или иных
препаратов, в частности, полученных с
помощью микроорганизмов. Так, большое
внимание ученых привлекает вопрос
получения кормового белка путем
микробного синтеза. Вследствие быстрого
размножения продуктивность микроорганизмов
по сравнению с высшими организмами
несопоставимо велика. Например,
сравнительно небольшой дрожжевой завод
в сутки выпускает около 30 т массы,
содержащей 15 т белка, то есть 5,5 тыс. т в
год. Чтобы получить такую продукцию от
крупного рогатого скота, надо иметь
стадо в несколько десятков тысяч голов
Освоено
производство кормовых дрожжей на отходах
спиртовой, сахарной промышленности, а
также на целлюлозных гидролизатах.
Использование в этих целях целлюлозных
гидролизатов было начато в нашей стране
в 1935 г. Этот метод применяется и сейчас,
но он имеет существенные организационные
недостатки. Так, сбор и транспортировка
целлюлозосодержащего сырья на крупные
заводы оказываются дорогостоящими, а
мелкие заводы малорентабельны.
Изучается
возможность производства микробного
белка на этиловом спирте, на котором
получается более высокая биомасса
дрожжей.
Большое
внимание в нашей стране и за рубежом
уделяют получению белка с помощью
автотрофных водородных бактерий.
Используя окисление водорода как
энергетический процесс в качестве
источников питания, они довольствуются
лишь минеральными соединениями.
Многие
микроорганизмы могут быть использованы
для получения незаменимых кормовых
аминокислот и витаминов. Только правильное
сочетание всех компонентов корма дает
наилучший результат, а недостаток хотя
бы одного из них снижает эффективность
остальных.
2.
СИНТЕЗ
МИКРООРГАНИЗМАМИ ВИТАМИНОВ И ФЕРМЕНТОВ
Витамины
представляют собой группу низкомолекулярных
органических соединений, необходимых
для поддержания жизни животных, организм
которых должен получать их с кормом.
Отдельные витамины (например, витамин
С) организм животного может синтезировать.
У взрослых жвачных животных витамины
комплекса В и витамин К синтезируются
микрофлорой рубца в достаточном
количестве. Животные-копрофаги (например,
кролики) получают, витамины, поедая
собственный кал в котором бактерии
накапливают значительное количество
витаминов.
Однако
в ряде витаминов животные нуждаются, а
в обычном корме их не хватает. Это
относится прежде всего к витамину B12,
каротину и в некоторой степени к витаминам
группы В, которые особенно требуются
для откорма свиней и птицы.
используя
гриб Eremothecium ashbyi, можно получать препарат
витамина В2 (рибофлавина).
Как субстрат для производства рекомендуется
питательная среда из соевой муки,
кукурузного экстракта и мелассы.
Ферментация идет около трех суток при
28°С. Культуральная жидкость сгущается
в вакуум-аппарате при температуре не
превышающей 80°С, а затем высушивается
на вальцовой сушилке. Ведется работа
по подбору более дешевой среды из
непищевого сырья.
Гриб
Blakeslea trispora продуцирует провитамин А
(р-каротин). Процесс может проходить на
гидролизате сои или на отходах пищевой
промышленности. Брожение осуществляется
3 дня при 25°С, после чего мицелий гриба
сепарируется или отделяется фильтрацией.
Он подвергается сушке в вакууме и
расфасовывается. Препарат представляет
собой мелкопластинчатую массу или
песчаную массу красного цвета.
Некоторые
микроорганизмы (Str. aurantiaca), культивируемые
на отходах животноводческих ферм или
гидролизате древесины, позволяют
получить массу, содержащую не только
0-каротин, но и витамины группы В и
антибиотики.
Не
представляет сложности получение
витамина D (кальциферола), дефицит
которого в кормах сельскохозяйственных
животных наблюдается наиболее часто.
Основным источником витамина D являются
облученные кормовые дрожжи. Готовый
препарат представляет собой мелкозернистый
порошок, имеющий светло-желтый цвет.
За
рубежом в настоящее время, кроме
отмеченных препаратов, производят
микробиологическим способом треанин,
аланин и ают влияние различных ферментных
препаратов, добавляемых в корм, на
продуктивность сельскохозяйственных
животных. Как добавки в корм используют
амилазу, глюкоамилазу, липазу, пектиназу,
целлюлазу и т. д. Стремятся выяснить
возможность производства мультиэнзимных
ферментов для различных видов и возрастных
групп животных с учетом особенностей
их кормления.
3.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНТИБИОТИКОВ В КОРМЛЕНИИ
ЖИВОТНЫХ
Введением
в рацион молодых животных небольших
количеств антибиотиков (5—10 г на 1 т)
можно ускорить рост и уменьшить отход
молодняка в период выращивания.
Куры-несушки
при введении в корм антибиотиков дают
значительно больше яиц.
Осуществляемое
в последние десятилетия беспорядочное
применение антибиотиков в животноводстве,
которые используются в малом количестве
как стимуляторы роста, а также в качестве
превентивной меры против вызванных
стрессом желудочно-кишечных расстройств
у животных на фермах, приводят к все
более широкому распространению в
микробной популяции факторов устойчивости
к антибиотикам(R-факторов),
передающихся от одной бактериальной
клетки к другой при конъюгации. Передача
происходит через плазмиду- кольцевую
экстрахромосомную молекулу ДНК,
способную к репликации.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник