牧草と園芸

第62巻第 4 号（2014年）

雪印種苗株式会社

微生物研究グループ主事

北村亨

トウモロコシサイレージにおける乳酸菌の役割と二次発酵抑制資材のご紹介
環境に応じて適した乳酸菌の種類は異なります。第はじめに

1 グループの乳酸菌は、とにかくサイレージのpH

トウモロコシは飼料作物の中で栄養価や収量性のを下げるのが目的なので、求められる特性としては優れた作物であり、北海道の一部（栽培限界地帯）

次のようなことが挙げられます。①ホモ型発酵を行を除く全国で利用されている作物で、その殆どはサい、糖から乳酸を最大限に生産する。ヘテロ型は糖イレージとして給与されています。トウモロコシはから乳酸以外の物質も作るので、pHが下がりにくサイレージ発酵しやすい作物ですが、発酵品質改善

く、炭酸ガスも出すことから養分ロスもある（図のために多くのサイレージ用乳酸菌が市販されてい1 ）。

ます。乳酸菌であれば、どれも同じだと思われがちく低下させる。

ですが、使われている乳酸菌の種類によって目的が糖分（ブドウ糖、果糖、ショ糖など）を発酵するこ異なります。今回は、サイレージ用乳酸菌の種類と表1

目的に応じた使い分け、トウモロコシサイレージで②耐酸性があり、pH4. 0までできるだけ早③牧草・飼料作物に含まれている日本で流通しているサイレージ添加物の種類分類

問題となりやすい二次発酵の抑制資材にについてご種類
乳酸菌紹介します。

発酵促進タイプ

１ ．サイレージに利用されている乳酸菌の種類

繊維分解酵素でんぷん分解酵素糖類

発酵抑制タイプ

現在、日本国内で流通しているサイレージ用添加

二次発酵抑制タイプ

物は、大きく分けて 3 つのグループに分類できます（表 1 ）。第 1 グループは乳酸発酵を促進するタイ

表２

乳酸菌
プロピオン酸日本で流通しているサイレージ用乳酸菌の種類
分類

プで、乳酸菌や乳酸菌のエサとなる糖分、植物の繊ギ酸

菌種
ラクトバチルス･プランタラム

維を分解して糖分を供給する繊維分解酵素などが含ラクトバチルス･ラムノーサス

まれます。乳酸菌によりサイレージ中で多くの乳酸ラクトバチルス･カゼイを生成させて、サイレージのpHを下げて酸性にす発酵促進タイプ

ることで腐敗に関わる雑菌を抑えます。

ラクトバチルス・パラカゼイ
ラクトコッカス・ラクティス
エンテロコッカス･フェシウム

第 2 グループは不良発酵を抑制するタイプで、ギペディオコッカス･アシディラクティシ酸のような強酸を直接添加することで、サイレージ

ペディオコッカス･ペントサセウス

を酸性にして雑菌を抑えます。第 3 グループはサイ二次発酵抑制タイプ

ロを開封した後、空気が入ることによって起こる二ラクトバチルス･ブクネリ
ラクトバチルス･ブレビス

次発酵（好気的変敗）を抑制するタイプで、酵母に対する抗菌作用のある酢酸を出す乳酸菌やプロピオン酸などが含まれます。表 2 に第 1 グループと第 3グループで利用されている乳酸菌の種類を整理しました。
一口に乳酸菌といっても様々な環境に多種多様な乳酸菌が存在します。ヨーグルトやチーズなど乳製品の発酵に関わるもの、人や動物の腸内に存在する

図１

もの、漬物など植物の発酵に関わるものなど用途や乳酸菌のホモ型発酵とヘテロ型発酵

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とができる。

がったものと思われます（図 3 ）。

④生育温度範囲が広い（日本は南北⑤低水分含2012年から弊社のサイレージ用乳酸菌はサイマス量の材料にも生育することができる（ロールラップ

ター（ラクトコッカス・ラクティス、ラクトバチル

サイレージは水分が低い場合がある）。

ス・パラカゼイ）という商品になっていますが、従に長く、気温の季節変動が大きい）。

第 3 グループの乳酸菌は、雑菌の中でも酵母やカ来の乳酸菌に比べて、発酵初期段階の増殖に優れたビを抑えて二次発酵を抑えることを目的としている乳酸菌を組み合わせているので、同様の効果が期待ため、酵母・カビに抗菌作用のある酢酸を出すといできるものと思われます（詳細は牧草と園芸、2012

う特長がある一方で、ヘテロ型発酵であるという短年 3 月号をご覧下さい）。サイレージの嗜好性、食所もあります。

い込み、栄養価の改善を重視する場合は、乳酸発酵促進タイプの乳酸菌（サイマスター）をお勧め致します。

２ ．乳酸発酵促進タイプ乳酸菌の効果

３．
二次発酵抑制タイプ乳酸菌の効果

トウモロコシは他の飼料作物に比べて乳酸発酵しやすい材料なので、無添加でもpHが低下し、良好

表 4 は飼料作物に付着している微生物数を調査しな発酵品質になる場合が多いのですが、乳酸菌を添たものですが 2 ）、トウモロコシやソルガムなどには加する意味はないのでしょうか？

トウモロコシサ

多くの酵母や糸状菌（カビ）が付着しています。こイレージの栄養価に着目した大学での研究成果 1 ）れらの多くはサイレージのpHを下げることで減少を一部抜粋してご紹介します。弊社の旧製品（スするのですが、一部の酵母は酸性条件に強く、pHノーラクトLアクレモ）で実施した試験ですが、サが下がっても生き残り、開封後に空気が侵入するこイレージの発酵品質は、無添加、アクレモ添加ともとで一気に増殖してサイレージを変敗させます（図大きな差はなく、どちらも良質でした（表 3 ）。し4 ）。これがサイレージの二次発酵です。従って、

かしサイレージの化学成分やヒツジを使った消化試

乳酸発酵促進タイプの乳酸菌でpHを下げるだけで験では、アクレモ添加サイレージの方が粗蛋白質、は十分に原因となる酵母を抑制できないのです。

粗脂肪、NFE（可溶無窒素物：デンプン、単少糖

サイレージで発生する有機酸のうち、酢酸や酪酸など）含量や消化率が高く、栄養価（TDN）は無

は酵母やカビに対する抗菌作用があるので、発酵品添加に比べて、改善される傾向を示しました（図質が悪くなる（酢酸や酪酸含量が多くなる）と二次2）。

発酵しにくくなります。一方、乳酸主体の良質なササイレージはpHを低下させることで雑菌の増殖

イレージは抗菌作用のある酢酸や酪酸が少ないためを抑えることができます。実際に測定はしていませに二次発酵しやすくなります。従って牧草サイレー

んが、おそらくアクレモ添加サイレージはpHが速ジに比べて発酵品質が良くなりやすいトウモロコシやかに低下して雑菌の増殖を抑えたのに対して、無表３

添加サイレージはゆっくりpHが低下したために、低下するまでの間は雑菌が活動して、タンパク質、脂肪、デンプンなどを消費して栄養価のロスに繋

図２

トウモロコシサイレージのTDN（王ら、2009年）

図３

トウモロコシサイレージの発酵品質（王ら、2009年）
無処理

アクレモ

ｐH

3. 88

3. 93

Vスコア

96. 7

92. 5

トウモロコシサイレージのpH低下のイメージ図

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数種の材料植物 1 ）に付着している微生物数 2 ）

表4

草種

乳酸菌
球菌

好気性細菌

桿菌

酵母・糸状菌4

7. 8×103

4. 4×107

3. 2×10

8. 9×1054

5. 1×103

4. 1×106

5. 6×10

3. 5×105

アルファルファ3

6. 5×102

3. 5×106

3. 3×10

9. 5×104

アカクローバ

7. 1×103

6. 1×102

1. 4×106

2. 2×105

イタリアンライグラス 2. 3×102

6. 3×102

2. 5×105

5. 4×104

4. 1×10

8. 3×105

6. 3×104

1. 2×106

9. 9×104

トウモロコシ
ソルガム

2

エンバク

4. 3×103ギニアグラス1）

茎部。

2. 6×10

3. 6×102）

cfu/g新鮮物。

図４（蔡ら、1994年）

二次発酵の発生と酵母の関係

サイレージは、二次発酵しやすい材料だと言えま面に使用する資材として、更に「サイロ消防団」とす。

「サイロ見張番」という商品を販売しています。

この二次発酵を防ぐために、岡山大学で分離・選

サイロ消防団は、プロピオン酸カルシウムを溶か抜したラクトバチルス・ブクネリNK01株からサイした液状の商品です。プロピオン酸には酵母やカビロSPが開発されました。この菌は、乳酸を酢酸にに対する抗菌作用があるので、バンカーやスタック変換することができる乳酸菌で、結果的にサイレー

サイロの取り出し面 1 ㎡あたりサイロ消防団をジ中の酢酸含量が増加することから（図 5 ）、この200mlの割合で噴霧することで、二次発酵の進行を抗菌作用で開封後の酵母の増殖が抑えられ、二次発遅らせる効果があります。バンカーサイロのトウモ酵によるサイレージの発熱も遅くなります（図 6 ）。

ロコシサイレージにサイロ消防団を処理して、 3 日

一方、このタイプの乳酸菌は図 1 で説明したヘテ

後の酵母菌数を調査したところ、無処理に比べて菌ロ型乳酸菌なので、pHを下げる能力は弱く、ホモ数は 1 ／30でした（図 7 ）。また、スタックサイロ型乳酸菌に比べて養分ロスがあるという短所があるのチモシーサイレージでも調査したところ、処理かので、酪酸発酵しやすい牧草は、注意が必要です。

ら 2 日後に写真左側の無処理には中段に白いカビが

また酢酸はお酢の成分なので、酢酸含量が高くなり点在していましたが、右側のサイロ消防団処理にはすぎるとサイレージが酸っぱくなることから、若干カビは発生していませんでした（写真 1 ）。

嗜好性が悪くなるという点もあります。それでも例

サイロ見張番は、カラシ油の香気成分（アリルイ

年、トウモロコシサイレージの二次発酵でお困りのソチオシアネート）の抗菌作用を活用した商品で方には、このサイロSPが最適になります。

す。中にカラシ油成分を浸み込ませたビーズが入った分包になっていて、この分包から放出されるカラシ油ガスによって、酵母・カビの増殖を抑制し、二4 ．二次発酵抑制資材の紹介次発酵を遅らせることができます。サイレージ取り

サイレージの二次発酵は、サイロを開封した後、出し面 1 ㎡あたりサイロ見張番を 2 個の割合で配置

空気が侵入することによって起こるので、空気と直し、ガスを充満させるためにシートをかけます。塔接触れるサイレージの取り出し面が最も二次発酵し型、地下、半地下タイプのサイロで使いやすい商品やすくなります。この開封後のサイレージ取り出しになります。

図５

トウモロコシサイレージの有機酸組成（貯蔵期間： 6 ヶ月、2010年弊社調べ）

図6

 ウモロコシサイレージ開封後の品温ト（貯蔵期間： 6 ヶ月、2010年弊社調べ）

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サイロ消防団
写真 1
図７

トウモロコシサイレージの酵母菌数（消防団処理後 3 日目、2001年弊社調べ）ス
 タックサイロでの試験の様子（2002年当社調べ）

参考文献

タワーサイロのトウモロコシサイレージ（試験期1 ）王 ら（2009） 日 本 草 地 学 会 誌、54巻 4 号、

間 8 ～ 9 月）で効果を検討してみました。サイレー

P311-316

ジ取り出し直後の取り出し面が、 1 日空気にさらさ2 ）増子孝義（1999）サイレージ科学の進歩、デーれることで二次発酵が進み、無処理区はpH3. 7からリィ・ジャパン社、P89-90

pH4. 4まで上昇して明らかに変敗していますが、サ
イロ見張番処理によってpHの上昇が抑えられ、変敗が抑制されていました（図 8 ）。このサイロ見張番の特徴を利用して、TMR飼料の発熱抑制を検討しました。TMR飼料はミキサーにより混合するので、空気が入り込んで発熱しやすくなりますが、サイロ見張番を処理することで、発熱が抑制されます（図 9 ）。実際にTMRセンターから農家に供給するTMR飼料にサイロ見張番を処理して、給与するまでの変敗を抑えている事例もあります（写真 2 ）。
このように、弊社では特にトウモロコシサイレー

図８

二次発酵によるトウモロコシサイレージpHの変化（タワーサイロ、試験期間：8 ～ 9 月、2000年弊社調べ）

図９TMR発熱の様子（試験期間： 6 月、2002年弊社調べ）

ジで問題となる二次発酵対策として、サイロSP、サイロ消防団、サイロ見張番という 3 種類の商品を用意しています。二次発酵に悩まされている方々は、是非お試し下さい。近年、穀物価格の高騰により配合飼料の価格が上がり、自給飼料が見直されています。特にトウモロコシは栄養価や収量性に優れた作物ですが、作ったものをロスなく牛に給与するのは簡単ではありません。今回ご紹介した各々の乳酸菌や資材が、皆様のお役に立てれば幸いです。

写真 ２

TMRセンターから配送されたTMRへのサイロ見張番使用事例

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