青貯飼料是株猪中指把粉碎的新鮮青綠牧草或秸稈等裝入發酵池或貯袋,密封後經微生物厭氧發酵而成的源植应用研究一種酸性廉價飼料,具有酸香多汁、物乳適口性強、杆菌營養豐富及利於貯存等優點。青贮此外,饲料青貯飼料還具有貯藏時間長、株猪中不受季節限製、源植应用研究營養損失少及不易腐敗變質等優點。物乳大力發展青貯飼料不僅有利於降低飼養成本,杆菌而且可以解決農業生產中麵臨的青贮秸稈資源難以充分利用、汙染環境等問題[2]。饲料影響青貯飼料質量的株猪中主要因素有青貯原料的結構和含水率,表麵微生物的源植应用研究種類與數量,原料的物乳收割時間、切碎長度、壓實程度及密封程度等。其中,表麵微生物的種類與數量是決定發酵成敗的關鍵因素,而乳酸菌是發酵的核心微生物。
傳統的青貯飼料是在厭氧條件下自然發酵而成,一般存在以下問題:乳酸菌生長緩慢,發酵周期延長;不能在短時間內形成優勢菌群,發酵升酸慢,厭氧雜菌大量繁殖,造成營養流失;產生有害氣體或物質,適口性差;腐敗菌或黴菌大量生長,造成原料腐敗或黴變,降低飼料品質。因此,青貯期間人為加入適量的乳酸菌能迅速降低發酵原料的酸度,減少雜菌的生長,是提高青貯飼料品質的有效手段。目前,用於青貯飼料發酵的乳酸菌種類繁多,而生長快、產酸多而迅速、具有廣譜抑菌功能的乳酸菌有利於加快發酵速度,縮短發酵周期,並抑製雜菌大量繁殖,在青貯飼料製備中具有極強的研究和應用價值。
本實驗室前期從豬的腸道黏膜中分離出一株具有廣譜抑菌活性的植物乳杆菌R-21,其為同型乳酸發酵,產酸能力強,具有良好的益生性能。因此,本研究擬以具有廣譜抑菌功能的植物乳杆菌R-21為添加劑,以乳熟新鮮玉米秸稈為青貯原料,密封發酵後檢測青貯飼料的乳酸菌數量、pH、含水量及其他感官指標,探討植物乳杆菌R-21作為添加劑對青綠玉米秸稈青貯發酵品質的改善效果,以期為植物乳杆菌R-21的開發利用提供數據支持。
植物乳杆菌R-21(分離、保藏於貴州師範大學生命科學學院微生物實驗室)。
貴陽周邊新鮮乳熟的全株青綠玉米秸稈。
MRS培養基:蛋白腖10.0g,酵母膏10g,牛肉膏10g,吐溫801.0ml,葡萄糖20.0g,檸檬酸氫二銨2.0g,乙酸鈉5.0g,磷酸氫二鉀2.0g,七水硫酸鎂0.58g,硫酸錳0.25g,蒸餾水1000ml,pH6.2~6.6,121℃高壓滅菌20min。固體MRS在此基礎上添加1.5%瓊脂粉。
主要化學試劑均為國產分析純。
JA1003電子天平:力辰科技有限公司;DH6000B電熱恒溫培養箱:天津市泰斯特儀器有限公司;XMTA-7000智能恒溫幹燥箱:上海景邁儀器設備有限公司;THZ-82A雙數顯旋轉氣浴振蕩器:金壇市城東新瑞儀器廠;SW-CJ-1G單人淨化工作台:上海蘇淨淨化工作台;FE20pH計:深圳市科力易翔儀器設備有限公司;HVE-50高壓蒸汽滅菌鍋:日本HIRAYAMA公司。
取植物乳杆菌R-21斜麵保藏菌種轉接於10mlMRS液體培養基中,37℃、150rpm震蕩培養24h。取2ml種子液轉接於200mlMRS液體培養基中,37℃、150rpm震蕩培養24h。期間分別取0h、4h、8h、12h、16h、20h、24h的樣品各5ml,檢測各時間點發酵液pH值。餘下乳酸菌發酵液置於4℃備用。
取乳熟後期新鮮、無黴變的玉米秸稈全株2kg,用鍘刀截至長度2cm左右再粉碎,加無菌水至原料含水量約70%,平均分為兩組。
在兩組粉碎的玉米秸稈中,一組加入1ml植物乳杆菌R-21菌液,均勻混勻;另外一組加入1ml無菌水。分別裝入1L的玻璃燒杯中,分層壓緊,盡量裝滿(排除裏麵的空氣),用三層保鮮膜密封後紮緊封口,並置於室溫下發酵120d。
揭開保鮮膜,取出發酵飼料。其中,取1g飼料梯度稀釋後,采用厭氧罐培養法檢測其中乳酸菌的活菌數(colony-formingunits,cfu);使用筆式pH計檢測兩組發酵飼料的pH;現場按德國農業協會青貯感官評分標準及等級評定方法,從色澤、氣味、質地三方麵進行感官綜合評價。
1.3.5結果分析
以上數據采用Excel2017文檔進行分析、處理與製圖。實驗數據為3次重複均值。
乳酸菌產酸能力強而迅速時,其可通過迅速產生的大量有機酸來抑製雜菌(如丁酸菌和腐敗菌)的增殖,以減少原料營養物質損失,保證發酵飼料的質量和安全。因此,乳酸菌的產酸能力是青貯飼料發酵成功的關鍵因素之一。本研究通過檢測植物乳杆菌R-21在發酵過程中的pH變化,以判斷其產酸能力強弱。結果如圖1所示,植物乳杆菌R-21發酵24h後,其發酵液pH由5.4降至3.2,且仍有下降的趨勢,說明其具有較強的產酸能力,優於郝俊(2019)所分離的乳酸菌,在青貯中具有一定的應用價值。
采用厭氧罐培養法檢測發酵120d後飼料中乳酸菌的活菌數對數值,使用筆式pH計檢測兩組發料飼料的pH。結果如圖2所示,添加植物乳杆菌R-21的青貯飼料中,其最終的乳酸菌活菌數對數值為5.51,比對照組高2.19;pH約為3.5,較對照組低0.7。表明植物乳杆菌R-21能顯著增加青貯飼料中乳酸菌活菌的終濃度,並降低其pH(P≤0.05)。乳酸菌濃度和pH是衡量青貯飼料優劣的兩個重要指標。一般情況下,乳酸菌濃度越高,其產酸能力越強,越有利於維持飼料的生物穩定性。乳酸菌是益生菌,有利於促進動物腸道健康,增強動物非特異免疫力,預防與治療細菌性腹瀉,具有重要的應用價值。
將發酵120d的青貯飼料按德國農業協會青貯感官評分標準及等級評定方法,從色澤、氣味、質地三方麵進行感官綜合評價。具體評價結果如表1所示,添加植物乳杆菌R-21的發酵飼料在氣味、色澤、質地三方麵的各個指標均優於對照組,與郝俊(2019)、張旭(2019)等研究結果一致,表明添加乳酸菌能顯著改善青貯發酵飼料的品質。
本實驗將植物乳杆菌R-21接種到粉碎的青綠玉米秸稈中,發酵120d後,青貯飼料中乳酸菌的數量明顯高於對照組,而pH低於對照組(P≤0.05),飼料感官總體為酸香舒適、青綠色及濕潤不粘手,達到優等青貯飼料標準,表明植物乳杆菌R-21作為青貯飼料發酵添加劑在理論與實踐中均具有一定的可行性。
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