芻料專欄

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　畜試所恆春分所　陳嘉昇

乳酸菌劑的作用
　　「青貯」是將牧草貯存在無氧的環境下，利用乳酸菌的發酵作用產生乳酸、降低環境中的酸度，以抑制其它雜菌生 長，來達到保存蜀料的目的，了解青貯的原理就不難明白乳酸菌在青貯中的關鍵角色。但是在還沒有乳酸菌劑的販售之前，人們已經做了百年的青貯，由此可知不添加國劑當然可以進行青貯調製，為什麼？是因為自然界中本來就存在著各式各樣的微生物，包含多種乳酸 菌，只是某些植物材料的葉表面菌相豐富、某些植物材料較少，天然菌相的種類、多寡因作物、環境而有差異。乳酸發酵是青貯過程中使乾物質及能量損失較少者，理論上，添加乳酸菌可以增加 菌落的優勢，促進快速有效的同質發酵（產生乳酸），減少乾物的損失、維持蜀料品質，這也是添加乳酸菌的主要目的，對於不易青貯發酵的材料來說也通常會有立竿見影的效果。問題會變得複雜是因為大規模操作時干擾因素實在太多，常講真正的作用隱晦不明，尤其是當應用在乳酸發酵不困難的材料，或考慮開封後的穩定性等，以及有益於動物產出的確認等 更複雜的表現時。
　　上述促進快速有效發酵的乳酸菌劑是同質發酵乳酸菌，也是傳統上使用最廣的青貯菌劑，同質發酵乳酸菌將1分子的葡萄糖或果糖轉化為2分子的乳酸，其間沒有乾物損失，能量損失僅0.7%。代表性的菌種有 Lactobacillus plantarum等。自然界除同質乳酸發酵外，也有異質發酵同時進行，異質乳酸發酵是將1分子的葡萄糖轉化為1分子的乳酸、1分子的酒精，再散出1分子的二氧化碳，會有24%的乾物損失，及1.7%的能量損失 ；異質乳酸發酵也可以將3分子的果糖轉化為1分子的乳酸、3分子的乙酸、2分子的 甘露醇，再散出1分子的二氧化碳，有4.8%的乾物損失及1%的能量損失。因此，對青 貯來說，異質乳酸發酵是一個效率較差的發酵反應，但是在近十餘年來，一個異質乳酸發酵菌種Lactobaci11us buchneri 被商品化，是著眼於它促進乙酸的產生，理論上，相對於乳 酸，乙酸對黴菌、酵母菌的抑制作用較強，可用來提高開封後的穩定性。小規模試驗確實可以看到Lactobacillus buchneri在開封後有延遲數小時增溫的效果（在適當條件之下），但它的初期發酵產酸效率低，是否反而影 響乾物回收，以及高乙酸含量是否影響採食量等又是難以確認的事。終究，完美的發酵是希望青貯保存良好，乾物質損失降至最低，同時又能擁有開封後的穩定性，魚與熊掌能兼得才是青貯調製的高層境界，也是青貯添加劑研 發的目標。

青貯過程乳酸發酵以外的反應
　　乳酸菌是青貯發酵的主角，但自然界不只提供乳酸菌，同時也存在其他眾多的微生物，事實上從青貯材料封裝前至發酵期、穩定期至開封後的餵飼期，有很多的生化反應一直在進行，有多種的微生物參與了其中的作用，期待中的乳酸生成只不過是其中的一種（見 圖1）。如果乳酸菌可以形成極端優勢，而且也某程度的降低了開封後雜菌的數量或抑制其活化（可能不同機制，也不盡然靠菌劑添加，如圖2），則可達到提升青貯 品質的目的；如果青貯條件不適當或不能減少雜菌的生長，那麼會有可觀的乾物質與能量損失，這也是是否需要添加菌劑以快速形成優勢的主要考量。以丁酸菌及酵母 菌的反應為例：丁酸發酵將1分子的葡萄糖或2分子的乳酸轉化為1分子的 丁酸、2分子的二氧化碳及2分子的氫，乾物損失達51.1%、能量損失20.9%；酵母菌則將2分子的葡萄糖轉化為2分子的酒精及2分子的二氧化碳，其間乾 物損失達48.9%。不良的青貯發酵與開封後管理除帶來大量的乾物質損失外， 採食的降低、黴菌毒素等的影響又是另外的重大問題。既然如此，添加與否為何令人如此遲疑，主要原因是干擾因素的「遮蔽」回收是否可以高於投資不易確認。                    （未完待續）

圖1.青貯的重要反應與發生時期

圖2.不同青貯材料開封後黴菌滋長的差異