首页|葵花副产物中微生物筛选及复合发酵技术研究

葵花副产物中微生物筛选及复合发酵技术研究

扫码查看
目的:在新疆地区葵花种植面积达到140万亩到150万亩,每年产生大量的葵杆和葵盘等葵花副产物,但目前此类资源多被粉碎还田或直接焚烧,极大的危害了农田生态环境,如将这些资源加以利用,能够在一定程度上缓解新疆局部地区饲草短缺压力,为该地区畜牧业稳定发展开发新的饲草资源。 方法:(1)葵花副产物植物表面附生优势乳酸菌及纤维素分解菌的生理生化特征分析:乳酸菌的分离与纯化分别采用梯度稀释法和四区划线法,分别观察MRS、M17液体培养基中不同温度条件、pH及不同浓度NaCl环境下的乳酸菌生长情况;采用细菌微量生化鉴定管检测乳酸菌对碳源的利用情况,采用刚果红培养基染色法测量透明水解圈和菌落直径并计算其比值(D/d);羧甲基纤维素酶活法和滤纸酶活法测定其酶活性,将不同纤维素分解菌菌种分别接种至葵花副产物中,采用范式洗涤法测定纤维素分解菌对葵花副产物的实际降解率。将测得的序列在Genbank数据库进行Blast,并建立系统发育树。(2)采用响应曲面优化法,在葵花副产物青贮中添加植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、糖蜜、尿素和纤维素酶4种复合发酵剂,其中植物乳杆菌的添加量为1×105、5×105和1×106cfu·g-1,尿素添加量为0.1%、0.3%和0.5%,糖蜜添加量为2%、3%和4%,纤维素酶的添加量为0.05%、0.1%和0.15%,选择中性洗涤纤维(NDF)和乳酸(LA)含量为优化目标,进行复合发酵条件30d的厌氧发酵(真空袋法)。(3)试验分为两组,即对照处理(不添加发酵剂,CK)和试验处理(添加复合发酵剂,SY)。复合发酵剂添加量分别为植物乳杆菌9.3×105cfu·g-1、糖蜜3.57%、尿素0.3%、纤维素酶0.14%。发酵60d后开袋进行感官评定,分析营养品质、发酵品质、微生物数量和瘤胃降解率。 结果:(1)经分子生物学鉴定,得到3株乳酸菌均为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii),4株纤维素分解菌中,菌株Z2和Z13为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),X14为阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai),X4与解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。3株乳酸菌在4℃、10℃、30℃、45℃、3%和6.5%的NaCl条件下生长良好,在pH3.5-pH9生长,在pH4环境下不生长;4株纤维素分解菌中透明圈直径(D)/菌落直径(d)比值和酶活性按大小排序均为解淀粉芽孢杆菌gt;贝莱斯芽孢杆菌gt;阿氏芽孢杆菌。(2)NDF和LA含量的二次多项式模型均极显著(Plt;0.01),R2分别为0.88和0.82。其中糖蜜和纤维素酶的添加量对NDF含量的曲面效应影响极显著(Plt;0.01),尿素和纤维素酶添加量的交互作用对NDF含量的曲面效应影响显著(Plt;0.05)。植物乳杆菌的添加量对青贮中LA含量的曲面效应影响极显著(Plt;0.01),糖蜜的添加量对青贮中LA含量的曲面效应影响显著(Plt;0.05),植物乳杆菌和糖蜜的添加量的交互作用对LA含量的曲面效应影响显著(Plt;0.05),糖蜜添加量分别与尿素、纤维素酶添加量的交互作用对LA含量的曲面效应影响显著(Plt;0.05)。(3)两个处理之间感官评定差异不明显。SY处理中性洗涤纤维(NDF)含量极显著低于CK处理(Plt;0.01),酸性洗涤纤维(ADF)含量显著低于CK处理(Plt;0.05),DM和CP含量极显著高于CK处理(Pgt;0.01),amp;nbsp;WSC含量显著高于CK处理(Plt;0.05),Ash和EE含量差异不显著(Pgt;0.05)。SY处理NH3-N和LA含量极显著高于CK处理(Plt;0.01),pH值显著高于CK处理(Plt;0.05),AA、PA、BA和NH3-N/TN比值差异不显著(Pgt;0.05)。SY组乳酸菌数量显著高于CK处理,霉菌和酵母菌数量极显著低于CK处理,好氧菌数量差异不显著。SY处理中OMD和DMD在瘤胃降解12h后显著高于CK处理(Plt;0.05),在相同时间SY处理ADFD和NDFD高于CK处理,但差异不显著(Pgt;0.05)。 结论:(1)蒙氏肠球菌为向日葵副产物表面附着优势乳酸菌,其虽具有较强的耐盐能力和温度适应范围,但其产酸能力明显弱于植物乳杆菌。4株纤维素分解菌在CMC糖化酶活力、滤纸酶活性及葵花副产物的实际失重率中,接种解淀粉芽孢杆菌效果最优。(2)复合发酵剂添加剂量的最终优化结果为植物乳杆菌添加量9.3×105cfu·g-1,糖蜜添加量3.57%,尿素添加量0.3%,纤维素酶的添加量0.14%。在此条件下厌氧发酵30d,理论上可使中性洗涤纤维含量降低34.06%(0.34倍),乳酸含量提高134.74%(1.35倍)。(3)在向日葵副产物青贮中添加复合发酵剂,显著降低了向日葵副产物青贮饲料中的纤维含量,增加了WSC、CP、DM和LA的含量,并对OMD和OMD有了一定程度的改善。

李肖

展开 >

青贮饲料 葵花副产物 微生物 复合发酵

硕士

农业工程

马春晖、张凡凡、张力

2022

石河子大学

中文

S8