青贮饲料是反刍动物养殖中重要的饲料资源[1]。青贮可以通过乳酸菌厌氧发酵产生乳酸降低饲料体系pH值，通过竞争营养物质来抑制不良微生物的生长，从而使饲料保持新鲜[2]。青贮能够通过乳酸菌的发酵作用减少饲料中粗蛋白和干物质的损失，抑制有害微生物生长，从而改善发酵品质[3]。乳酸菌利用青贮植物中的碳水化合物，将其代谢为乳酸和乙酸等有机酸，从而实现防止青贮饲料变质的目的[4]。但青贮植物原料上附生的乳酸菌数量通常较少（小于105 CFU/g），不足以快速降低发酵体系pH值，导致有害微生物大量增殖[5]。而添加优良乳酸菌添加剂可以快速酸化发酵体系，从而缩短发酵时间和提高发酵品质[6]。因此，研究具有特定功能特性的不同来源新型乳酸菌，对改善青贮饲料品质、提高营养成分具有重要意义[7]。研究表明，不同种类乳酸菌在青贮过程中通过对饲料底物的降解和代谢产物的转化来影响发酵品质，对微生物群落变化也产生不同影响[8-9]。本文就乳酸菌常见种类及其对青贮饲料发酵品质的影响进行了综述，以期为改善青贮饲料品质提供参考。1乳酸菌添加剂的种类及其作用机制1.1常见的乳酸菌添加剂乳酸菌是天然存在于青贮植物表面的有益微生物。青贮乳酸菌添加剂根据代谢产物的不同通常分为同型发酵乳酸菌、兼性异型发酵乳酸菌和专性异型发酵乳酸菌[10]。饲料青贮过程中，这3种乳酸菌单独或混合使用所产生的有机酸和其他代谢产物对青贮饲料发酵品质产生不同的影响[11]。同型发酵乳酸菌是青贮饲料中最常见的乳酸菌添加剂，主要包括戊糖片球（Pediococcus pentosaceus），乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）和屎肠球菌（Enterococcus faecium）等。同型发酵乳酸菌主要通过产生高浓度的乳酸降低pH值，提高发酵品质。与其他种类乳酸菌相比，同型发酵乳酸菌几乎不产生乙醇、乙酸和丁酸等，适合作为豆科植物的青贮剂，可以通过提高发酵体系中乳酸含量来减少干物质的损失[12]。据报道，添加同型发酵乳酸菌的青贮饲料可使动物的生产性能提高3%~5%[13]。兼性异型发酵乳酸菌主要包括植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）和鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）等。与同型发酵乳酸菌相似，兼性异型发酵乳酸菌发酵葡萄糖等己糖只产生乳酸。但兼性异型发酵乳酸菌具有磷酸酮醇酶，这种酶可以使其发酵戊糖，产生乳酸、乙酸和乙醇等[13-14]。植物乳杆菌作为最常用的兼性异型发酵乳酸菌，具有较高的耐酸性和胆汁耐受性、抗菌活性，可快速降低pH值，抑制病原微生物生长，减少植物蛋白损失[15]。专性异型发酵乳酸菌包括乳杆菌属（Lactobacillus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、酒球菌属（Oenococcus）和魏斯氏菌属（Weissella）的菌株。在属水平上，研究较多的是布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）和罗伊乳酸杆（Lactobacillus reuteri）。布氏乳杆菌为代表的专性异型发酵乳酸菌被广泛应用于青贮饲料中，该种类菌株相比同型发酵乳酸菌生长缓慢，可溶性糖发酵后除了生成乳酸，还会生成乙酸等挥发性脂肪酸，乳酸进一步转化成乙酸。大量的乙酸会抑制酵母菌、霉菌等有害真菌的生长，防止饲料腐败变质，减少干物质损失，提高有氧稳定性[16]。不同青贮原料中糖分、干物质及有机物的含量有所差异，而且不同菌株在使用单糖和双糖的能力方面也存在差异，从而导致不同乳酸菌添加剂发酵效率不同。因此，为不同的青贮饲料选择合适的添加剂对提高发酵品质至关重要。1.2乳酸菌添加剂的作用机制1.2.1青贮饲料发酵过程青贮饲料发酵过程包括有氧阶段、厌氧阶段和稳定阶段。有氧发酵阶段，新鲜植物切片中的可溶性糖被乳酸菌和其他需氧微生物（酵母菌、霉菌和需氧细菌）利用，需氧微生物的生长会造成青贮饲料变质。因此，添加适当的乳酸菌可以最大限度地降低病原微生物的活性[17]。厌氧发酵阶段，发酵体系中的氧气基本上被消耗完，乳酸菌开始大量增殖[18]，乳酸菌通过产生有机酸和细菌素等抗菌化合物来保护牧草免受腐败微生物的侵害[19]。同型发酵乳酸菌在这个阶段起主导作用。随着乳酸菌活性增加，青贮饲料发酵进入稳定阶段，青贮饲料保持稳定的pH值，酸性环境抑制腐败微生物的活性[17]。同型和兼性异型发酵乳酸菌可通过快速发酵水溶性碳水化合物产生大量乳酸，控制早期发酵过程，抑制肠杆菌、梭状芽孢杆菌等有害细菌的生长，从而减少蛋白质水解和干物质的损失。专性异型发酵乳酸菌在青贮饲料发酵后期发挥作用，将乳酸转化为乙酸，提高pH值，抑制有害真菌生长，提高好氧稳定性[20]，但是其生长相对缓慢，因此在生产实践中将两者结合使用。1.2.2乳酸菌在青贮饲料中的作用乳酸菌可以快速增加青贮发酵体系酸性，创造厌氧环境，从而抑制腐败微生物生长，最大限度地保持牧草营养成分和良好的口感[4,21]。乳酸菌产生的乳酸会决定饲料体系的pH值，其含量比青贮体系中其他种类有机酸高10~12倍[22]。大多数青贮饲料中，乙酸是仅次于乳酸的第二种有机酸，占总酸含量的1%~3%[23]，乙酸具有一种独特的醋味，有助于提高饲料有氧稳定性[22]。乙酸在蛋白质分解和抑制有害微生物的生长和繁殖方面发挥重要作用。研究表明，乙酸不是通过经典的磷酸乙酮醇酶途径产生的，而是由乳酸转化为等量的乙酸和1, 2-丙二醇[24]。在钴胺存在的情况下，布氏乳杆菌和希氏乳杆菌可以将青贮饲料中的一部分1, 2-丙二醇直接转化成葡萄糖，另一部分则进一步代谢成丙酸[25]。丙酸对真菌比乙酸产生更强的抑制作用。因此，接种产1, 2-丙二醇的乳酸菌可以更好地提高青贮饲料有氧稳定性[1]。并且1, 2-丙二醇还具有糖原生成作用，可以用于预防和治疗牛酮病[26]。玉米、高粱和甘蔗等碳水化合物含量高的作物青贮更容易有氧恶化[11]。但乳酸菌可以产生多种抗菌化合物来克服这一问题[11]。研究发现，细菌素可以在细胞膜表面形成孔道，从而提高细胞膜的通透性，减弱细胞质膜电位和跨膜pH值梯度，破坏细胞膜的完整性，导致细胞内容物流出和细胞死亡[27]。此外，过氧化氢、乳酸过氧化物酶、溶菌酶、1, 2丙二醇等代谢产物可改变病原菌膜，导致病原菌溶解和死亡[21]。研究发现，一些乳酸菌，特别是布氏乳杆菌产生的肽类化合物对菌丝生长和孢子萌发有显著的抑制作用，例如，布氏乳杆菌产生的IIa类细菌素被认为是饲料抗生素的替代品，可以预防病原微生物，并且动物食用该青贮饲料后不会表现出耐药性[28]。植物中的纤维素、半纤维素、木质素等木质纤维素通过阿魏酰酯键交联。木质素和半纤维素之间的阿魏酰酯是微生物入侵的物理屏障[29]。研究表明，阿魏酸酯酶具有加快中性洗涤纤维降解，从而降低青贮过程中的纤维素浓度的作用[30]。植物乳杆菌，短乳杆菌和卷曲乳杆菌能够产生阿魏酸酯酶，从而打破这种键，促进细胞壁中纤维素的降解，为乳酸菌的生长繁殖提供足够的原料[31]。此外，一些乳酸菌可以产生过氧化物酶、蛋白酶、几丁质酶、淀粉酶、果胶酶、酯酶等纤维素分解酶，在分解木质纤维素时充当生物催化剂[32]。粗蛋白含量是评价发酵品质的另一个重要参数。乳酸菌通过产酸降低发酵体系的pH值来抑制梭状芽孢杆菌等有害微生物的生长，从而降低其蛋白水解活性[33]。2乳酸菌添加剂对青贮饲料发酵品质的影响2.1单菌发酵对青贮饲料发酵品质的影响Chen等[34]将植物乳杆菌接种于混合日粮中，发现降低了体系pH值（4.18）和氨态氮含量（100 g/kg总氮），提高了乳酸含量（66 g/kg），显著提高了体外干物质消化率和中性洗涤纤维消化率。Jia等[35]研究发现，青贮发酵45 d发现，乳酸菌接种剂均提高了燕麦青贮饲料的乳酸浓度，pH值降至3.8~4.5；与对照组（50.6 g/kg总氮）相比，3种乳酸菌青贮燕麦的氨态氮含量分别降低至16.7、12.9、25.4 g/kg总氮；在空气中暴露7 d后，与植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌处理相比，对照组和布氏乳杆菌处理组燕麦青贮饲料具有更高的有氧稳定性；发酵后期，布氏乳杆菌和鼠李糖乳杆菌处理的燕麦青贮饲料比对照和植物乳杆菌处理的青贮饲料干物质消化率更高。Guan等[36]在全株玉米分别添加布氏乳杆菌和鼠李糖乳杆菌进行发酵，两种乳酸菌接种剂以不同的方式改变了全株玉米青贮的微生物群落；在LB和LR处理组全株玉米青贮饲料中分别观察到从植物乳杆菌到布氏乳杆菌和鼠李糖乳杆菌的演替。两种全株玉米青贮饲料在发酵末期均具有更高水平的乙酸，好氧稳定性更好。鼠李糖乳杆菌发酵全株玉米饲料在有氧暴露60 d时pH值仍然可以保持在3.85，干物质损失较少[36]。2.2混菌发酵对青贮饲料发酵品质的影响付薇等[37]在高丹草中添加不同比例的植物乳杆菌（LP06）、戊糖片球菌（PP02）和短乳杆菌（LBR02），青贮60 d发现，LP06处理具有明显芳香味，感官品质最优；LP06∶LBR02=1∶1处理组高丹草青贮的pH值最低；乳酸菌添加处理组高丹草青贮的氨态氮含量显著低于CK组；LP06处理乳酸含量最高，同型发酵乳酸菌LP06在提高高丹草青贮感官品质、降低NH3-N含量、减少粗蛋白（CP）损失、增加乳酸含量和乳酸菌数量上更具优势，异型发酵乳酸菌LBR02在抑制有害微生物生长方面作用更显著；LP06和LBR02以1∶1比例混合添加时，高丹草青贮发酵效果综合表现最优。研究表明，添加希氏乳杆菌和布氏乳杆菌在提高全株玉米青贮有氧稳定性方面优于希氏乳杆菌单独处理，可能是两株菌株之间存在协同效应，好氧稳定性的增加可能是希氏乳杆菌主导发酵的能力[38]。Zhang等[39]分别利用同型发酵乳酸菌（植物乳杆菌和乳酸片球菌）、异型发酵乳酸菌（布氏乳杆菌）和混合乳酸菌（同型+异型）发酵青储玉米，发现同型和异型发酵乳酸菌组合显著提高了饲料营养品质、发酵特性和微生物含量；不同的乳酸菌发酵组均可提高反刍动物对玉米青贮饲料中干物质、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的降解率，且布氏乳杆菌对玉米青贮效果最好。万学瑞等[40]研究了添加同型发酵乳酸菌、异型乳酸菌、同型+异型乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露后微生物及饲料品质的影响，发现各处理组均能够有效地增加全株玉米青贮过程和有氧暴露后饲料中乳酸菌的数量、乳酸和乙酸的含量，减少好氧细菌、酵母菌和霉菌数量，降低pH值和氨态氮含量，减少粗蛋白损失，改善青贮饲料发酵品质，抑制青贮饲料有氧暴露后的二次发酵，其中同型+异型乳酸菌组效果最好。Arriola等[41]研究发现，接种同型和异型发酵乳酸菌的青贮饲料比单菌发酵的乙酸盐浓度更高，酵母菌数更低，干物质损失较小，饲料的有氧稳定性增加。该复合菌剂对干物质消化率和饲料效率均无影响。因此，混合乳酸菌添加剂对青贮饲料品质的影响通常优于单一菌种。3结论目前，在混菌发酵青贮饲料的研究中，仅将复合发酵剂与未经处理的对照组或单菌发酵进行了比较，发现复合发酵剂的效果优于单菌发酵。但没有深入研究不同菌株之间这种协同效应的机制，不同菌株对青贮饲料的发酵和调控机制的研究也很有限。因此，为了解不同菌株之间的配伍禁忌关系，未来可以在基因水平上研究在复配发酵过程中每种菌株在发酵中的作用。未来，需要进一步挖掘青贮乳酸菌的益生功能，为改善青贮饲料品质和提高动物生产性能提供参考。