本文關鍵詞： 全株水稻 青貯飼料 乳酸菌 纖維素酶 接種劑 發(fā)酵品質 微生物　出處：《鄭州大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：將水稻,特別是全株水稻開發(fā)成牲畜飼料在世界上已引起越來越多國家的重視,而青貯是一種用于新鮮作物材料保存常用的技術,目前關于全株水稻青貯飼料中微生物的信息鮮有報道。在這項研究中,我們采用了培養(yǎng)法和非培養(yǎng)法(梯度凝膠電泳DGGE)來分析水稻青貯飼料的微生物菌群。此外,我們還研究了不同添加劑對水稻青貯飼料發(fā)酵品質和微生物菌群的影響。首先,我們運用培養(yǎng)法分析了全株水稻青貯飼料中乳酸菌菌群。在全株水稻青貯飼料不同發(fā)酵時期初步分離出126株菌株,經過革蘭氏染色和過氧化氫酶接觸實驗等最終鑒定出99株乳酸菌,根據形態(tài)學、生理生化試驗和16S rRNA基因測序等將這些分離的乳酸菌歸為8個組(A-H),分別被鑒定為:Lactobacillus(L.)plantarum subsp.plantarum(比率:8.1%),L.casei(5.1%),Leuconostoc(Ln.)pseudomesenteroides(11.1%),Pediococcus(P.)pentosaceus(24.2%),Enterococcus(E.)mundtii(12.1%),Lactococcus(Lc.)garvieae(15.2%),E.faecium(9.1%)和Lc.lactis subsp.lactis(15.2%)。其中,P.pentosaceus(24.2%)的含量最高,球菌是全株水稻青貯飼料發(fā)酵時的主要乳酸菌種。從這99株乳酸菌中,篩選出一株優(yōu)良全株水稻青貯飼料添加劑L.casei R 465,它能夠在顯著降低青貯飼料的pH和增加乳酸的含量,從而提高青貯飼料的發(fā)酵品質。本試驗結果表明全株水稻青貯飼料在自然發(fā)酵過程中有多種乳酸菌參與發(fā)酵過程,接種乳酸菌添加劑L.casei R 465能夠顯著改善全株水稻的青貯發(fā)酵品質。為了提高水稻秸稈的利用率,我們開展了對稻秸青貯利用的初步研究。青貯飼料的制作采用小規(guī)模制備系統(tǒng),添加劑為乳酸菌和纖維素酶制劑。研究結果表明,纖維素酶和乳酸菌對稻秸青貯飼料發(fā)酵品質影響顯著。經過30天(d)存貯,乳酸菌處理組和纖維素酶+乳酸菌處理組青貯飼料的pH下降到4.3-4.6之間,而對照組和纖維素酶處理組青貯飼料的pH均在5.0以上,并且大腸桿菌、霉菌和酵母菌等有害菌在發(fā)酵初期得以抑制。乳酸含量在發(fā)酵30d后各個處理組之間存在著顯著性差異,其中,纖維素酶+R 465組中乳酸含量顯著高于其它組(P0.05),對照組和纖維素酶處理組具有最低的乳酸含量。此外,添加纖維素酶顯著降低了稻秸青貯飼料中ADF和NDF的含量�？傊�,將乳酸菌和酶制劑混合添加效果最好,僅僅添加纖維素對稻秸的發(fā)酵品質無明顯效果。其次,我們運用非培養(yǎng)法不僅分析了布氏乳桿菌L.buchneri對全株水稻青貯飼料微生物菌群的影響,而且研究了不同切段長度和L.buchneri對窖貯全株水稻中微生物菌群的影響。在實驗室規(guī)模試驗中,添加異型發(fā)酵乳酸菌L.buchneri能夠顯著提高全株水稻青貯飼料中乙酸的含量,保持有氧穩(wěn)定性。從DGGE圖片上來看,飼料開封5d后,L.buchneri處理組中細菌和真菌菌群保持穩(wěn)定,并且L.buchneri能夠抑制變敗菌如Saccharomyces cerevisiae的生長。在添加L.buchneri的大規(guī)模青貯(窖貯)實驗中,將L.buchneri接種到切段長度分別為6,11和19mm的全株水稻中,并分別制作窖貯飼料。青貯飼料貯存8個月后開封取樣,每個窖貯在四個位置取飼料樣本:外上、外下、內上、內下。經研究發(fā)現,不同切斷長對全株水稻青貯飼料的發(fā)酵品質有顯著性影響,切斷長越長,發(fā)酵品質越低。從DGGE圖譜上來看,不同切斷長度會影響全株水稻的微生物菌群,同型發(fā)酵菌L.acetotolerans主要出現在6mm切斷長的青貯飼料中,異型發(fā)酵菌株W.paramesenteroides主要出現在19mm的青貯飼料中,這可能是導致不同切斷長發(fā)酵品質差異的主要原因。但是,不同切斷長度對接種劑L.buchneri在全株水稻窖貯飼料中的生長卻沒有顯著性影響,在各個樣本中表達量均在108CFU/g FM-1。本研究運用非培養(yǎng)法檢測全株水稻青貯飼料中微生物菌群,乳酸菌L.acetotolerans首次在全株水稻被檢測到,它在青貯飼料中潛在的作用值得研究。最后,為了了解不同來源乳酸菌在青貯水稻中的潛在作用,我們從5種不同材料(玉米,小麥,苜蓿,桑樹,刺槐和豬糞)中分離出64株乳酸菌,將其接種到全株水稻汁液中,篩選到11株產乳酸或者乙酸較高的乳酸菌,其中包括1株W.confusa,2株L.reuteri和3株L.plantarum。這11株乳酸菌可以利用大部分碳源進行發(fā)酵,能夠在溫度10-45℃和pH 3.5-4.5的條件下生存,其中F7和F8能夠在低pH 3.0下生長。雖然這11株乳酸菌都表現出對指示菌Listeria monocytogens,Escherichia coil,Salmonella sp.和Acetobacter pasteurianus的抗菌活性,但當排除酸和過氧化氫的干擾后,只有L.plantarum C13和L.reuteri F7和F8依然表現出抗菌活性。這篩選到的11株乳酸菌,特別是C13、F7和F8在水稻青貯飼料中的作用值得進一步研究。
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【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S816.53

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本文編號：1527812