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全株玉米青贮过程中微生物多样性变化规律研究【字数:8370】

2024-02-25 11:52编辑: www.jxszl.com景先生毕设
全株玉米青贮饲料是现代化牧场高产奶牛的主要粗饲料之一,其品质的优劣影响奶牛健康、畜产品安全和牧场经济效益。而青贮是微生物主导的饲料发酵过程,微生物群落演替决定了青贮发酵进程,进而影响了饲草的发酵品质以及营养价值。本文拟探讨全株玉米自然青贮和接种乳酸菌青贮过程中微生物菌群变化情况及其对发酵品质的影响。本试验设(1)自然青贮组(对照,C),(2)乳酸菌接种组(接种1×106 CFU/g植物乳杆菌处理,Lp),结果表明,青贮前全株玉米表面附着的细菌主要有Klebsiella和Lactococcus,自然青贮组青贮第3天Weissella占据主导地位,随后Lactococcus和Lactobacillus逐渐上升,在青贮结束时Lactobacillis(43.2%)占据主导地位。而植物乳杆菌接种组,在青贮第3天Lactobacillus已占据90%以上,并始终保持主导地位,在青贮结束时Acetobacter丰度上升至32.6%。接种乳酸菌促进了乳酸的快速生成,降低了pH值、乙酸和氨态氮含量,使青贮过程中酵母菌和好氧菌的增殖被抑制,因此全株玉米接种乳酸菌可改变青贮早期菌群结构和提高发酵效率。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 试验材料与方法2
1.1 试验材料及青贮饲料调制2
1.2 样品处理2
1.3 指标测定3
1.4 数据处理3
2 结果3
2.1 全株玉米青贮过程中PH值和有机酸动态变化3
2.2 全株玉米青贮过程中干物质、水溶性碳水化合物和氨态氮含量动态变化4
2.3 全株玉米青贮过程中酵母菌、乳酸菌和好氧菌数量动态变化4
2.4 青贮过程中微生物多样动态 5
3 讨论8
4 结论10
致谢10
参考文献10
图1 稀释曲线6
图2 全株玉米青贮过程中不同处理间微生物群落的差异性7
图3 全株玉米青贮样品门分类水平的细菌群落组成7
图4 全株玉米青贮样品属分类水平的细菌群落组成8
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1 添加剂对全株玉米青贮有机酸和乙醇含量的影响3
表2 添加剂对玉米青贮饲料的干物质,氨态氮和可溶性碳水化合物的影响4
表3 添加剂对玉米青贮饲料微生物种群的影响5
表4 全株玉米青贮过程中微生物群落的丰富度和多样性指数6
全株玉米青贮过程中微生物多样性变化规律研究
引言
引言:青贮饲料是一种多汁饲料,具有特殊的芳香气味和丰富的营养价值。青贮使绿色多汁饲料的特性得以长期保存,扩大饲料资源,保证青绿饲料均衡供应[1]。
青贮是以微生物为基础的厌氧发酵过程,在整个青贮发酵过程中微生物起关键作用,青贮过程中大量的微生物如乳酸菌、大肠菌、芽胞杆菌、梭菌、酵母菌、霉菌、腐败菌等均会参与发酵过程,一旦青贮窖完成密封,厌氧微生物便开始快速增殖,彼此竞争营养物质,从而引起菌群结构的变化。乳酸菌是青贮发酵的主导菌群,对青贮后期的有氧稳定性以及青贮饲料的发酵品质产生影响。青贮是否成功受附着在作物表面的乳酸菌数量的影响,只有当附着在青贮原料上的乳酸菌数量超过105 cfu/g FM时,才能保证良好的发酵,但是普通青贮原料均无法达到这一要求,所以补充外源乳酸菌是改善青贮发酵的主要措施之一[2]。
乳酸菌只有在青贮发酵早期快速占据主导地位,pH值迅速降低,不良微生物活性才能受到抑制,最终形成优质稳定的青贮饲料,否则,不良微生物活跃,饲草难以长时间良好保存[3]。微生物接种剂如植物乳杆菌,可以使乳酸生成加速,降低pH值,使不良微生物的繁殖受到抑制,从而对青贮过程中微生物群落的组成造成影响,改善青贮发酵品质。研究发现添加植物乳杆菌显著提高了混合青贮饲料中乳酸的含量。但是青贮过程中接种乳酸菌怎样适应青贮饲料环境,以及怎样与其他菌群互作,需要通过微生物菌群分析来探讨[4]。
二代测序主要是对16S rDNA、18S rDNA和ITS区域进行扩增测序分析微生物多样性。其中16S rDNA测序分析针对的主要是细菌,一般情况下对可变区的V3V4区进行测序分析。18S rDNA和ITS测序分析主要针对真菌测序。虽然高通量测序已经广泛应用于环境、食品、植物、人跟动物肠道微生物等,但在青贮发酵过程中主要还是用来关注微生物的动态变化,集中在探讨青贮过程总微生物菌群变化,比较牧草附生菌群与青贮末期菌群结构的差异,另一方面是比较不同牧草之间的微生物差异。研究发现,新鲜意大利黑麦草上主要优势菌为地杆菌属(Pedobacter)和假单胞菌属(Pesudomonas),而青贮末期主要优势菌为明串珠菌属(Leuconostoc)和片球菌属(Pediococcus);新鲜玉米上的优势菌主要是甲基杆菌属(Methylobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、农杆菌属(Agrobacterium)以及鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium),而青贮末期主要优势菌为乳杆菌属(Lactobacillu);新鲜紫花苜蓿上主要优势菌为肠球菌属(Enterococcus)、欧文氏菌属(Erwinia)和甲基杆菌属(Methylobacterium),而青贮末期主要菌群为肠球菌属(Enterococcus)[5]。目前二代测序的普及极大的促进了青贮微生物的研究。
为此本研究探讨了全株玉米自然青贮和接种植物乳杆菌青贮过程中微生物多样性变化规律以及青贮过程中发酵产物动态变化。
1 试验材料与方法
试验材料及青贮饲料调制
本试验选用全饲型品种,种植于大学白马基地试验田,于2/3乳线期刈割并带回实验室后,切碎至2~3cm。试验设两个处理:(1)对照(添加2ml/kg蒸馏水,C);(2)接种植物乳杆菌(1×106 CFU/g,Lp),每个处理15个青贮袋,共计30个青贮袋。
称取切短的500g全株玉米原料,按试验设计分别处理后,充分混合均匀,装填至聚乙烯塑料袋中(40×25cm),抽真空后进行热封,所有青贮袋置于室温保存,分别在青贮后第3,7和60天,每个处理任意选取5个青贮包,然后开窖并取样分析发酵品质以及微生物多样性。

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