Мінімальні концентрації (мілімоль/літр) при яких органічні кислоти та інші інгібітори гальмують розвиток мікрофлори (Van Soest P. J., 1994)

Кислота, сіль або інший інгібітор	Молочнокислі бактерії:	Бактерії, що утворюють спори:	Дріжджі	Плісень
	Lactobacilli, Pediococci, Streptococci	Clostridia	Bacillus
Молочна		-	-	>250	>250
Формальдегід		-	-
Мурашина				>200
Оцтова			<12
Пропіонова		<8	<8
Масляна		>1000

*- випробування проводились при рН 4-5

Як видно з даних таблиці пропіонат найбільш ефективний проти маслянокислих бактерій, плісені, дріжджів та інших аеробних мікроорганізмів, його ефективно застосовувати для приготування сінажу (силосу з низьким вмістом вологи).

Масляна кислота неефективна проти маслянокислих бактерій, оскільки вона є кінцевим продуктом їх ферментації в той же час вона ефективна проти плісені. Як показують спостереження органічні кислоти з непарною кількістю атомів вуглецю відрізняються антифунгальною активністю. Процес гальмування ферментації зрозуміло більш ефективний при низьких значеннях рН, оскільки кислотність сама по собі має інгібуючу дію.

Практичний вибір конкретного інгібітору для практичного застосування залежить від ряду факторів. Так наприклад висока вартість і незначні обсяги виробництва значно обмежують використання мурашиної, оцтової та пропіонової кислоти. Кислоти, які містять 4-6 атомів вуглецю, практично не використовують оскільки вони мають неприємний запах. Мурашину кислоту переважно використовують на високовологих силосах, а пропіонову більш доцільно використовувати для попередження розвитку плісені та інших аеробних організмів на низьковологих силосах (сінажі). Пропіонову кислоту часто застосовують у суміші із дешевою оцтовою кислотою, яка підвищує жирність молока.

Інший клас добавок - це різноманітні солі, які знаходяться на стадії експериментальних розробок і в теперішній час широко не використовуються при виробництві силосу. Вплив солей на консервацію силосу полягає в збільшені осмотичного тиску та інгібуючої дії аніонів. При використанні лактату амонію є небезпека підвищення рН, внаслідок буферних властивостей іонів амонію. І навпаки, солі сірчистої кислоти значно знижують рН. Бісульфіт є також дуже ефективним інгібітором реакції Майлярда, оскільки вменшує небіологічні пошкодження білків і вуглеводів шляхом зв’язування карбонільних сполук бісульфітом.

Антибіотики також вивчали в якості добавок, але їх застосування з огляду на їх накопичення в кормах, необхідності інактивації та привикання до них організмів робить їх малопрактичними. Крім того ефективність застосування антибіотиків значно знижується їх специфічністю та селективністю дії на окремі групи мікроорганізмів, в той час як в кормах міститься широкий спектр мікробів.

Серед добавок, які найчастіше застосовуються для збільшення кількості сирого протеїну в кормі та його фракційний склад, слід віднести сечовину та амоній, які дуже часто вносять у кукурудзяний силос. У вологому силосі сечовина гідролізується до амонію, який значно збільшує буферність силосу і тому створюються передумови для більш інтенсивної ферментації, та, можливо, зниження його якості. Добавки амонію, таким чином, обмежують межі цукро-протеїнового відношення, які забезпечують нормальні умови силосування. Але це не є вагомою проблемою, відомо, що при нормальних процесах ферментації лактат амонію є одним із кінцевих продуктів молочнокислих бактерій, який не приводить до значного підвищення рН. Низька якість силосу в більшості випадків зумовлюється недостатньою кількістю цукрів в субстраті або присутністю кисню. Тому застосування амонію не має негативних наслідків при додержанні технологічних умов і рецептів при силосуванні.

Внесення сечовини в кукурудзяний. добре трамбований силос (35% вологості) забезпечує його високу якість. Сечовина не збільшує вміст власне протеїну, але гальмує процеси протеолізу. Сечовина в результаті гідролізу та взаємодії з молочною кислотою перетворюється в лактат амонію, який діє який діє як інгібітор, що збільшує осмотичний тиск. В силосі з високим вмістом сухої речовини амоній діє як інгібітор плісені.

Крім того, відомо, що на силосних і зернових раціонах для забезпечення буферності рубця бажано вводити катіони, зокрема вапно. В цьому зв’язку присутність амонію в кормах також забезпечує буферність, перешкоджає зниженню рН в рубці, тим самим забезпечує нормальне протікання ферментативних процесів. Загалом кажучи, амоній не має значного впливу на рН рубця, але збільшує його буферність.

Підсумовуючи вище викладене слід зазначити, що ефективність застосування добавок, які обмежують ферментативні процеси значно вища, ніж добавок, які їх стимулюють. Цей висновок грунтується на сучасному рівні технологій, які забезпечують умови максимального збереженні енергетичних запасів в процесі зберігання силосу та мінімізації їх втрат.

Стимулятори ферментації. Застосування стимуляторів ферментації спрямоване на збільшення інтенсивності діяльності молочнокислих мікроорганізмів, мінімізувати втрати поживних речовин та знизити рН силосу. Заслуговує на увагу використання: вуглеводистих кормів (меляс, злакова дерть, лактоза, крохмаль, сіно), ферментів та молочнокислих мікроорганізмів. Вуглеводи сприяють: (1) збільшенню цукро-протеїнового відношення, що покращує інтенсивність молочнокислого бродіння і утворення молочної кислоти, (2) гальмуванню протеолізу та (3) зменшують втрати поживних речовин силосу.

Інокулянти. Внесення факультативних мікроорганізмів (інокулянтів) при закладці силосу для поліпшення ферментативних процесів витримало випробування часом. Факультативні мікроорганізми, після скошування рослин починають інтенсивно розвиватись, досягаючи кількості 10⁶ на 1 г корму. Було випробувано цілий ряд мікроорганізмів, але вони були менш ефективними ніж молочнокислі. Силосні інокулянти інтенсивно розвиваються в сприятливих для цього умовах: адекватній кількості цукрів, та відсутності кисню. При затримці строків закладки силосу збільшується кількість інших мікроорганізмів, які можуть зайняти домінуючу позицію в субстраті та затримати розвиток молочнокислих бактерій.

Кількість цукрів необхідних для розвитку молочнокислих бактерій залежить від вологості силосу; концентрація цукрів повинна бути вищою на більш вологих силосах, які мають вищий ферментативний потенціал. Цукрів також повинно вносити більше на кормах, що містять багато протеїну, та кормах з високою буферною ємністю.

Найбільш ефективними на сьогодні інокулянтами - є гомоферментативні (які утворюють лише молочну кислоту), зокрема Lactobacillus plantarum, Pediococcus). При їх концентрації в силосі в кількості 10⁶ на 1 г корму гарантується якісне збереження силосу у 85 випадках із 100.

Ферменти. Ферменти, як силосні добавки, широко випробовувались в 1960-х та 1970-х роках та, загалом, зарекомендували себе негативно. Разом з тим на сьогодні відома і доступна велика кількість ферментів (целюлази, геміцелюлази, пектінази), які стабільно діють на клітинні оболонки в широкому діапазоні рН силосу. Застосування вищеназваних ферментів можливе лише при розумінні взаємозв”язку між ефективністю ферменту та реакції силосу.

Гіпотетичною основою застосування целюлаз було припущення, що фермент діючи на целюлозу вивільняє глюкозу, яка сприяє молочнокислій ферментації, і відповідно, консервації силосу. Разом з тим бентежили наслідки зниження якості клітковини, внаслідок дії ферменту та втратам глюкози. Крім того нічого не було відомо про ступінь впливу геміцелюлаз і пектиназ на структурні компоненти клітинних стінок- геміцелюлозу і пектину. Припускалося, що ферменти можуть зруйнувати клітинні стінки, та привести до значних втрат вмісту клітини. Припущення знайшло своє підтвердження на практиці при обробці ферментами високовологого незрілого силосу. З іншого боку ферменти в силосі дозволяють “підготувати” та пом’якшити клітинні стінки для їх більш ефективного перетравлення рубцевими мікроорганізмами.

Дата добавления: 2014-01-11