摘要
构树作为一种非常规木本蛋白饲料资源，青贮是保存其营养物质的重要形式。 构树中含有单宁和皂苷等抗营养因子，在一定程度上影响其饲用价值。关于构树单 宁和皂苷降解的相关研究鲜有报道。研究开展优选高效降解构树单宁和皂苷的乳酸 菌菌株，并采用全基因组学和宏基因组学方法，系统解析乳酸菌降解构树单宁和皂 苷的作用机理，同时评价青贮发酵对构树营养成分的影响研究。主要结果如下: 1.研究构树原料单宁和皂苷含量及在青贮中的变化特性。结果表明，不同地域 和不同茬次构树中，单宁含量超过9.80 g/kg DM,皂苷含量超过9.48 g/kg DM。与 构树原料相比，构树自然青贮发酵对单宁和皂苷含量无显著降解作用。 2.筛选出降解构树单宁和皂苷的乳酸菌。基于对单宁及皂苷的降解能力，采用 牛津杯法和唯一碳源法，从构树青贮饲料和动物粪便中优选出3株降解构树单宁和 皂苷的优良乳酸菌。其中包括，强单宁降解的发酵柠檬乳杆菌（P111）,单宁酶酶活 达494.96 μmol/min·mL;强皂苷降解的植物乳植杆菌（P87）,皂苷降解率达82.74％。 此外，优选出1株兼备降解单宁和皂苷双重功能的发酵柠檬乳杆菌（P91），单宁酶 酶活为 164.57 μmol/min·mL,皂苷降解率 51.52％。 3.明确乳酸菌降解单宁和皂苷的关键基因。全基因组测序结果表明，菌株P111 和P91分别注释到12和11个糖苷水解酶基因，特异性注释到酰胺酶、α-L-阿拉伯 呋喃糖苷酶、儿茶酚2,3-二氧合酶、4-氧代巴豆酸酯合成酶和2-酮-4-戊烯酸水解酶 等参与单宁降解的功能基因。菌株P87注释到54个糖苷水解酶基因，特异性注释到 没食子酸脱羧酶、β-葡萄糖苷酶、6-磷酸-β-葡萄糖苷酶及磷酸转移酶系统（PTS系 统）等参与酚酸和皂苷降解的功能基因。 4.探究乳酸菌对单宁和皂苷的降解机理。结果表明，P111+P87处理组中水解单 宁和总单宁降解率最高，分别为76.42％和28.16％;P87处理组的皂苷降解率最高， 达74.10％。宏基因组学分析发现，P111+P87处理组提高酰胺酶和没食子酸脱羧酶 基因丰度，可能通过调控儿茶酚元清除、芳香化合物降解和水解单宁酶促降解途径 参与单宁的降解;P87处理组提高β-葡萄糖苷酶和6-磷酸-β-葡萄糖苷酶基因丰度， 可能通过调控皂苷糖基侧链水解途径参与皂苷降解。 综上所述，研究立足构树单宁和皂苷降解，从构树青贮优选出单宁降解乳酸菌 和皂苷降解乳酸菌，利用多组学技术阐明了乳酸菌降解构树青贮单宁和皂苷的机理， 为开发乳酸菌添加剂、提高构树青贮饲料应用价值提供理论支撑。
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