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杂交构树青贮中优势乳酸菌的分离鉴定及其应用

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目的:本试验以杂交构树和杂交构树青贮为研究对象,分离其上所附着的优势乳酸菌,经16SrDNA鉴定并进行产酸速率及生长速率分析,将表现优良的乳酸菌接种至杂交构树青贮中,研究其对杂交构树青贮发酵进程、有氧稳定性、微生物多样性和瘤胃降解率的影响,为杂交构树青贮专用化菌剂的研发提供基础。 方法:利用传统微生物培养和16SrDNA序列分析对分离的乳酸菌进行鉴定,根据生理生化特性、产酸速率及生长速率挑选3株优良的乳酸菌G4、G10和Q5单独或联合接种至杂交构树青贮中,试验分为7个处理,分别为对照处理(CK)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum,LP)、短乳杆菌(Lactobacillusbrevis,LB)、屎肠球菌(Enterococcusfaecium,EF)、植物乳杆菌+屎肠球菌(LPEF)、植物乳杆菌+短乳杆菌(LPLB)、植物乳杆菌+屎肠球菌+短乳杆菌(LLE),单独或复合接种剂总量均为5×106CFU/gFM(复合接种比例为1:1、1:1:1),每个处理5个重复,发酵60d。在青贮装袋完成后第3、7、14、30、60天取样,测定杂交构树青贮营养品质、发酵特性和微生物数量,同时测定有氧暴露第5天青贮的pH、有机酸和微生物数量,以及发酵60天后的青贮饲料营养成分的瘤胃降解率,分别在12h、24h和48h测定其瘤胃降解率的指标。 结果:(1)本研究分离得到8株乳酸菌,其中菌株G4、G7、G9被鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum),G10、G12为短乳杆菌(Lactobacillusbrevis),Q3、Q5为屎肠球菌(Enterococcusfaecium),Q7为戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus),其均能在3%、6.5%的NaCl和4℃,10℃,30℃和45℃条件下生长,同时,有7株菌能在pH3.5-pH9范围内生长或微弱生长,其中菌株Q3、Q5和Q7能在pH为3的条件下也能生长。 (2)发酵期间,各处理组的pH值、干物质(Drymatter,DM)、中性洗涤纤维(Neutraldetergentfiber,NDF)、粗蛋白(Crudeprotein,CP)含量和乳酸菌(Lactobacillus,LAB)、霉菌(Mold)、好氧细菌(Aerobicbacteria,AB)数量整体上呈下降趋势,氨态氮(Ammoniacalnitrogen,NH3-N)、乳酸(Lacticacid,LA)、乙酸(Aceticacid,AA)和丙酸(Propionicacid,PA)含量呈上升趋势,酸性洗涤纤维(Aciddetergentfiber,ADF)和粗灰分(Crudeash,Ash)含量无明显变化。其中,除ADF外,各处理能显著影响杂交构树青贮的各营养物质指标(Plt;0.05)。LP和LLE处理显著降低了青贮的pH值和NH3-N含量(Plt;0.05),LP、LB和EF处理显著降低了青贮的可溶性碳水化合物(Watersolublecarbohydrates,WSC)含量(Plt;0.05),短乳杆菌单独或复合接种(LB、LPLB和LLE处理)能显著提高AA含量(Plt;0.05);除CK和LP处理外的其他处理在青贮30d后未检测到Mold。有氧暴露5d后,短乳杆菌单独或复合接种(LB、LPLB和LLE处理),有氧稳定性均较强。 (3)植物乳杆菌、短乳杆菌和单独或联合接种(LP、LB和LPLB处理)提高了杂交构树青贮中乳杆菌属的相对丰度,降低了气球菌属的相对丰度;屎肠球菌单独或联合接种(EF、LPEF和LLE处理)提高了青贮中肠球菌属的相对丰度,降低了乳杆菌属相对丰度。发酵品质与微生物多样性的相关性分析表明,pH值与乳杆菌属呈负相关,与肠杆菌属呈正相关,LA含量分别在青贮3d和60d时与乳杆菌属、肠球菌属呈正相关,NH3-N含量与气球菌属呈正相关。 (4)各处理的干物质降解率(drymatterdigestibility,DMD)、中性洗涤纤维降解率(Neutraldetergentfiberdigestibility)、酸性洗涤纤维降解率(Aciddetergentfiberdigestibility,ADFD)、干物质降解率(Organicmatterdigestibility,OMD)随瘤胃停留时间的延长逐渐提高。其中,LPEF处理的DMD和NDFD在各处理中始终保持最低,LP处理在12h和48h的ADFD均显著高于对照组,各处理的OMD在不同时间均无显著差异。 结论:(1)联合接种植物乳杆菌、屎肠球菌和短乳杆菌能够有效降低青贮原料干物质和粗蛋白损失。(2)联合接种植物乳杆菌和短乳杆菌能够维持发酵和开袋5d内的乳酸菌数量,提高青贮的有氧稳定性。(3)植物乳杆菌和屎肠球菌联合接种中,屎肠球菌在一定程度上限制了植物乳杆菌的生长繁殖。(4)植物乳杆菌和短乳杆菌单独或联合接种提高了杂交构树青贮中乳杆菌属的相对丰度,降低了气球菌属的相对丰度;屎肠球菌单独或联合接种提高了青贮中肠球菌属的相对丰度,降低了乳杆菌属的相对丰度。(5)单独接种植物乳杆菌可改善12h和48h时的ADFD,其它处理对绵羊瘤胃降解率均未产生较大影响。

张玉琳

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乳酸菌 杂交构树 青贮 分离鉴定

硕士

畜牧学

马春晖、张凡凡

2022

石河子大学

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