【摘 要】
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淀粉是反刍动物精料中主要的供能物质,提高淀粉降解率可节约饲料成本及促进蛋白的吸收,微生物降解是提高淀粉利用率的有效方法之一。为探明淀粉降解菌在饲料中的降解效应,明确添加淀粉降解菌对高湿玉米发酵的影响。本研究通过从青贮饲料中分离降解淀粉微生物,分析各菌株对饲料淀粉的降解能力,优化优选菌株的发酵培养条件,测定菌株的相关酶活指标,并将优选的降解淀粉菌株应用于袋贮高湿玉米青贮发酵,测定高湿玉米青贮发酵指标
【基金项目】
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"十三五"国家重点研发计划,干草低损耗高品质规模化生产及产品加工技术研究与示范(2017YFD0502103-02); 晋中市科技创新载体与平台建设项目(P192003);
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淀粉是反刍动物精料中主要的供能物质,提高淀粉降解率可节约饲料成本及促进蛋白的吸收,微生物降解是提高淀粉利用率的有效方法之一。为探明淀粉降解菌在饲料中的降解效应,明确添加淀粉降解菌对高湿玉米发酵的影响。本研究通过从青贮饲料中分离降解淀粉微生物,分析各菌株对饲料淀粉的降解能力,优化优选菌株的发酵培养条件,测定菌株的相关酶活指标,并将优选的降解淀粉菌株应用于袋贮高湿玉米青贮发酵,测定高湿玉米青贮发酵指标。主要结果如下:从土壤及多份优质玉米青贮饲料等样品中初步筛选到7株菌,复筛得到3株降解淀粉菌株。经检测鉴定为鞘氨醇单胞菌(Sphingobium yanoikuyae),多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)和烟粉肠杆菌(Enterobacter tabaci)。通过复筛的3株菌的淀粉降解率、α-淀粉酶活性以及测量淀粉显色培养基的水解圈大小来判定菌株的淀粉降解能力。淀粉降解率、α-淀粉酶活性以及水解透明圈大小均显示,多粘类芽孢杆菌MS降解淀粉的能力最强,淀粉降解率高达92%,α-淀粉酶活性在发酵培养的48 h达到最高,最高酶活为8659 U·L-1,透明水解圈直径15 mm。故对多粘类芽孢杆菌MS的发酵条件进行优化,优化结果表明最佳基础培养液为C培养液,最佳发酵条件为p H为4,培养温度31℃,转数140 r·min-1,发酵时间24 h,装液量100/150 ml,接种量4%。将筛选优化后较强降解淀粉能力的多粘类芽孢杆菌MS作为高湿籽粒玉米青贮发酵菌剂,随青贮发酵时间取样分析青贮微生物动态、淀粉降解情况和有氧稳定性等指标。微生物分析发现多粘类芽孢杆菌MS的青贮发酵过程中乳酸菌和芽孢杆菌的生物量显著增加(P<0.05),乳酸菌数最高为7.2×108 CFU·g-1,芽孢杆菌数最高为8.3×108 CFU·g-1;对霉菌的生长也存在抑制作用。对青贮发酵过程中淀粉和还原糖含量影响明显,菌株MS的添加对淀粉有显著(P<0.05)的降解效应,在青贮结束时试验组的淀粉含量比对照组低11个百分点(分别为66%,77%);青贮发酵后期试验组比对照组的还原糖含量增速快,在发酵结束时,试验组的还原糖含量达到最大,分别为1.06%DM和4.2%DM。试验组和对照组在维持有氧稳定方面差异不显著,试验组青贮温度高出环境温度2℃的时间仅比对照组多1 d。菌株MS的添加对青贮发酵干物保存率和p H没有显著影响,发酵结束时处理组和对照组干物质保存率分别为92%和88%,p H总体维持在3~5之间。综上所述,多粘类芽孢杆菌MS可以有效的降解高湿玉米青贮过程中的淀粉,促进淀粉的降解率,增加高湿玉米青贮中还原糖含量,促进饲料利用率。
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