摘要
本课题针对我国金针菇菌渣产量多且未能合理利用的问题，对金针菇菌渣进行了益生菌固态发酵处理，将其转化成反刍动物的优质饲料原料。本课题首先对金针菇菌渣的发酵菌种配伍和参数进行了优化；然后，研究了发酵金针菇菌渣对湖羊生长性能、肉品质和瘤胃微生物菌群组成的影响，研究结果对金针菇菌渣等农业废弃物的饲料化利用提供数据支撑。 1. 发酵金针菇菌渣复合菌种配伍及发酵参数的优化 首先对发酵金针菇菌渣的复合菌种配伍进行优化。试验选取实验室前期分离筛选的植物乳杆菌 L1、酿酒酵母菌 Y2和枯草芽孢杆菌 B6作为复配菌株，三株菌分别按照 1:1:1、2:2:1、2:1:2、1:2:2 的配比（菌液体积比），分成 4 个处理组。将金针菇菌渣、麸皮和玉米粉按照 6:3:1 的比例混合制备成发酵底物，然后分别将制备好的 4组不同配比的复合菌液以 10%的添加量与发酵底物混合，在 37℃厌氧发酵 7 d。发酵结束后测定 pH、乳酸、总活菌数（乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌）、氨态氮、还原糖、挥发性脂肪酸、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维。结果显示，第 3 和 4 组活菌数显著高于第1和2组（Plt;0.05）。第3组氨态氮含量显著低于第1、2和4组（Plt;0.05）。第1和2组丙酸含量显著高于第3和4组（Plt;0.05）。利用TOPSIS对所有发酵指标进行综合分析，结果显示第 3组综合评分最高（0.901）。因此，四个组中最优发酵菌种配伍为 L1:Y2:B6=2:1:2。然后，在最佳发酵菌种配伍的基础上对发酵参数进行优化。利用 L9(34)正交试验设计，调节发酵温度（33℃、35℃、37℃）、水分含量（50%、60%、70%）、发酵时间（5 d、7 d、9 d）和菌液添加量（5%、10%、15%）四个主要参数，测定发酵后的 pH、乳酸、活菌数、氨态氮、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、挥发性脂肪酸。发酵结束后，利用TOPSIS对所有发酵指标进行综合分析，结果显示发酵温度 33℃、水分含量 50%、发酵时间 5 d和菌液添加量 5%的综合评分最高（0.846）。进一步对这一组发酵料发酵前后的营养成分进行测定，结果显示发酵后粗蛋白含量显著升高（P lt; 0.05）。综上，发酵金针菇菌渣的复合菌种配伍为植物乳杆菌 L1、酿酒酵母菌 Y2和枯草芽孢杆菌 B6=2:1:2，发酵参数为菌液接种量5%、发酵温度33℃、水分含量50%和发酵时间5 d。 2. 发酵金针菇菌渣对育肥期湖羊生长性能、肉品质和经济效益的影响 试验选取育肥期公湖羊 14 只，采用随机区组设计，根据体重和日龄相近原则，随机分为两组，每组 7 只。对照组（CON）饲喂基础日粮，试验组（FMR）日粮用发酵金针菇菌渣（17.5%）替代基础日粮中的部分麦麸（14.7%）和玉米（2.3%），正试期7周，每天记录采食量，每周称重。正试期第 47 d晨饲前颈静脉采血，第 49 d屠宰，采集背腰最长肌样品。结果显示：与对照组相比，试验组料重比和平均日增重无显著差异（P gt; 0.05），血清中碱性磷酸酶、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、L-乳酸脱氢酶活性无显著差异（P gt; 0.05），血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量无显著差异（Pgt;0.05），血清甘油三酯、胆固醇、葡萄糖含量无显著差异（Pgt;0.05）。试验组肌肉 pH45min显著高于对照组（P lt; 0.05），剪切力显著低于对照组（P lt; 0.05）。试验期间，与对照组相比，试验组湖羊平均每公斤增重饲料成本降低了 0.94 元。综上，用17.5%的发酵金针菇菌渣替代日粮中的部分麸皮和玉米对育肥期湖羊的生长性能和血液生化指标无影响，但提高了肌肉的嫩度，同时降低了公斤增重饲料成本。 3. 发酵金针菇菌渣对育肥期湖羊瘤胃发酵参数和菌群结构组成的影响 于正试期第49 d，晨饲3 h后屠宰，采集瘤胃液和瘤胃内容物，用于pH值、挥发性脂肪酸和细菌菌群分析。结果显示，与对照组相比，试验组瘤胃液 pH并无显著变化（P = 0.790），但乙酸、丙酸、异丁酸、异戊酸和总挥发性脂肪酸浓度显著升高（Plt;0.05），而丁酸、戊酸、乙丙比均无显著差异（Pgt;0.05）。细菌16S rRNA基因高通量测序结果显示，与对照组相比，试验组总OTU数（P = 0.010）和Shannon指数（ P = 0.006 ）均显著升高， Simpson 指数显著降低（ P = 0.025 ）， Chao1 指数（ P=0.055 ）有升高的趋势。PCoA 分析显示，两组之间细菌菌群结构无显著差异,ANOSIM （ R=0.075 ， P=0.101 ）。两组在门水平的相对丰度无显著差异（ P gt;0.05）。在属水平上，共形成171个属，其中33个属相对丰度大于1%，对25个最优势菌属进行后续分析。与对照组相比，试验组Unclassified Veillonellaceae相对丰度显著升高（P=0.018），Blautia显著降低（P=0.035），Unclassified Prevotellaceae有升高趋势（P = 0.085），其他菌属均无显著差异（P gt; 0.05）。综上，用17.5%的发酵金针菇菌渣替代日粮中的部分麸皮和玉米对育肥期湖羊瘤胃细菌菌群结构无显著影响，但显著影响了瘤胃发酵参数。
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