玉米秸秆与废弃白菜混贮料的发酵特性及其乳酸菌分离鉴定

将玉米秸秆(Zea mays)与废弃白菜(Brassica pekinensis)进行不同比例(玉米秸秆与废弃白菜鲜质量比分别为29∶19、27∶21、25∶23、23∶25、21∶27和19∶29)混合青贮,研究二者混贮60d时的化学组分和发酵品质,筛选出发酵品质最好的混贮比例,并对最优混贮料中的乳酸菌进行分离鉴定。结果表明,所有混贮组的pH值均显著低于玉米秸秆单贮组(P0.05),说明混合青贮品质优于单独青贮。混贮组中ME5组品质最佳,pH值和氨态氮/总氮显著低于其他混贮组(除ME4组外,P0.05),乳酸含量显著高于其他混贮组(除ME1组外,P0.05)。从ME5组中分离得到12株乳酸菌。分别为1株短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、3株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、7株戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)和1株肠道肠球菌(Enterococcus hirae)。ME5组中乳杆菌属和片球菌属为优势属,且以同型发酵乳酸菌为主。     

添加纤维素酶对干玉米秸秆与白菜废弃物混贮品质的影响

将干玉米秸秆(DCS)与废弃白菜(CW)混合发酵贮存,研究了纤维素酶添加量对混贮品质及微生物多样性的影响。设置对照ME组(无酶添加)、CA组(酶添加量0.1%)和CB组(酶添加量0.3%)3个处理组,密封贮存60 d,间隔30 d分析其化学组分、发酵品质和微生物多样性。结果表明,贮存30 d时CA与CB组中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和纤维素(CL)均显著低于ME组(P<0.05),乳酸(LA)和可溶性碳水化合物(WSC)含量显著高于ME组(P<0.05),pH和氨氮/总氮(AN/TN)显著低于ME组(P<0.05);60 d时3个处理组的乳酸/乙酸(LA/AA)值均高于3,乳酸/总有机酸(LA/TOA)值均高于0.6,其中CB组乳酸发酵强度最好。Miseq高通量测序分析发现,3个处理组在贮存60 d期间门水平优势类群为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),属水平优势类群为类乳杆菌属(Paralactobacillus)、乳杆菌属(Lactobacillus)和肠杆菌属(Enterobacter)。腐败菌(e.g. Enterobacter)丰度随时间延长逐渐下降,Paralactobacillus和Lactobacillus丰度逐渐升高,纤维素酶有助于提高乳酸细菌丰度并使腐败细菌丰度下降,强化乳酸发酵。总之,低剂量纤维素酶有助于保存半纤维素(HC)、纤维素(CL)和可溶性碳水化合物(WSC)等组分,且发酵品质良好;高剂量纤维素酶能进一步强化乳酸发酵。综合考虑酶成本与贮存效果,推荐低剂量纤维素酶(0.1%)用于干秸秆和白菜废弃物的混合贮存。     

玉米秸秆与废弃白菜的混贮品质及乳酸菌多样性研究

为研究玉米秸秆和废弃白菜混合青贮可行性,考查二者在不同质量比时的混贮品质,设计了6个不同的混贮比例,分别为29∶19,27∶21,25∶23,23∶25,21∶27和19∶29。混合青贮30 d后对其化学组分和发酵品质进行分析,筛选品质最佳的混贮比例,并进一步研究了品质最佳混贮组的乳酸菌多样性。结果表明,质量比为21∶27的混贮5(ME₅)组的pH和氨态氮/总氮显著低于其余混贮组(P<0.05),乳酸含量显著高于其余混贮组(P<0.05)。ME₅组的干物质和能源组分综纤维素含量较高,而酸性洗涤木质素含量较低,综合判定该组的混贮品质优于其他5组。乳酸菌多样性结果显示,从ME₅组中共分离出10株乳酸菌,分属于3个属,4个种。3个属分别是乳杆菌属、肠球菌属和明串珠菌属。4个种分别是2株短乳杆菌、1株屎肠球菌、5株肠膜明串珠菌肠膜亚种和2株植物乳杆菌,其中同型发酵乳酸菌乳杆菌属和肠球菌属为该青贮体系的关键乳酸菌。     

添加剂对玉米秸秆和莴笋叶混贮品质的影响

借鉴青贮原理,将干玉米秸秆与水分含量较高的废弃莴笋叶进行混贮,分析不同添加剂对二者混贮品质的影响。设置了对照组(CK)、德氏乳杆菌组(LD)、甲酸组(FA)、复合添加剂组(LD+FA)4个处理,每个处理3次重复,连续贮存50 d,每间隔10 d对干物质和木质纤维组分含量、发酵品质及微生物数量进行分析,比较筛选适宜的添加剂。结果表明,50 d贮存期内,与CK组相比,FA组的干物质损失最小,且添加甲酸青贮后显著降低了纤维素、半纤维素和酸性洗涤木质素、氨态氮/总氮含量和青贮pH(P<0.05),乳酸含量显著增加(P<0.05),V-score评分表现良好;LD组的干物质损失、氨态氮/总氮含量显著高于CK组(P<0.05),青贮pH均高于4.2,V-score评分表现最差;LD+FA组在前30 d的贮存品质较好,之后氨态氮/总氮含量显著增加(P<0.05),贮存品质变差。从延长贮存时间和提高贮存品质等角度考虑,甲酸可以作为干玉米秸秆与莴笋叶混合贮存的添加剂,但应用过程中需要注意成本问题。     

添加植物乳杆菌对低水分稻秸青贮微生物组成影响研究

为了明确乳酸菌添加剂对低水分青贮过程中微生物组成及发酵品质的变化影响,探讨微生物与挥发性脂肪酸间存在的相互关系,采用气相色谱法与高通量测序技术对青贮过程中(3、5、7、10、15、30、60 d)挥发性脂肪酸生成量及微生物组成进行测定,并分析两者之间的互作关系。结果表明,与对照组相比,添加植物乳杆菌(5×10⁶ cfu·g^-1 FM)后可以显著降低低水分粳稻青贮的丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸和异戊酸的生成量(P<0.05),提高乙酸生成量(P<0.05),并降低青贮中微生物多样性(P<0.05),提高厚壁菌门的丰度,抑制变形菌门的丰度,提高乳杆菌属的丰度,降低其他菌属特别是肠杆菌属所占丰度。低水分粳稻青贮过程中,优势菌门分别为变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和蓝菌门,优势菌属分别为肠杆菌属、乳杆菌属、克雷伯氏杆菌属、沙雷氏菌属、乳球菌属、泛菌属、柠檬酸杆菌属、拉乌尔菌属、肠球菌属、沙门氏菌属和梭菌属。乳杆菌属与乙酸、戊酸分别呈正、负相关(P<0.05),同时与肠杆菌属、柠檬酸杆菌属、芽孢杆菌属、日沟维肠杆菌属、乳球菌属、魏斯氏菌属等呈负相关(P<0.05)。乳球菌属、厌氧杆菌属、肠球菌属和梭菌属均呈现出与丙酸、正丁酸、异丁酸正相关,戊酸与气球菌属、芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属、梭菌属、肠杆菌属等15属微生物均表现出正相关(P<0.05)。肠杆菌属、芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属、勒克氏菌属、日沟维肠杆菌属等5属微生物与乙酸含量负相关(P<0.05),魏斯氏菌属表现出与丙酸、异丁酸正相关(P<0.05)。添加植物乳杆菌可以提高低水分粳稻青贮的发酵品质,抑制多种挥发性脂肪酸的生成,同时降低青贮过程中细菌组成的多样性。     

添加植物乳杆菌对低水分稻秸青贮微生物组成影响研究

为了明确乳酸菌添加剂对低水分青贮过程中微生物组成及发酵品质的变化影响,探讨微生物与挥发性脂肪酸间存在的相互关系,采用气相色谱法与高通量测序技术对青贮过程中(3、5、7、10、15、30、60 d)挥发性脂肪酸生成量及微生物组成进行测定,并分析两者之间的互作关系。结果表明,与对照组相比,添加植物乳杆菌(5×10~6 cfu·g~(-1) FM)后可以显著降低低水分粳稻青贮的丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸和异戊酸的生成量(P0.05),提高乙酸生成量(P0.05),并降低青贮中微生物多样性(P0.05),提高厚壁菌门的丰度,抑制变形菌门的丰度,提高乳杆菌属的丰度,降低其他菌属特别是肠杆菌属所占丰度。低水分粳稻青贮过程中,优势菌门分别为变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和蓝菌门,优势菌属分别为肠杆菌属、乳杆菌属、克雷伯氏杆菌属、沙雷氏菌属、乳球菌属、泛菌属、柠檬酸杆菌属、拉乌尔菌属、肠球菌属、沙门氏菌属和梭菌属。乳杆菌属与乙酸、戊酸分别呈正、负相关(P0.05),同时与肠杆菌属、柠檬酸杆菌属、芽孢杆菌属、日沟维肠杆菌属、乳球菌属、魏斯氏菌属等呈负相关(P0.05)。乳球菌属、厌氧杆菌属、肠球菌属和梭菌属均呈现出与丙酸、正丁酸、异丁酸正相关,戊酸与气球菌属、芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属、梭菌属、肠杆菌属等15属微生物均表现出正相关(P0.05)。肠杆菌属、芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属、勒克氏菌属、日沟维肠杆菌属等5属微生物与乙酸含量负相关(P0.05),魏斯氏菌属表现出与丙酸、异丁酸正相关(P0.05)。添加植物乳杆菌可以提高低水分粳稻青贮的发酵品质,抑制多种挥发性脂肪酸的生成,同时降低青贮过程中细菌组成的多样性。     

玉米秸秆和白菜尾菜混贮料的乳酸菌多样性及耐高温优良菌株筛选

通过形态特征、生理生化特性及16S rRNA序列分析方法对玉米(Zea mays)秸秆和白菜(Brassica pekinensis)尾菜混贮料中的乳酸菌多样性进行分析,并以温度和p H为限制因素筛选优良乳酸菌菌株。结果表明,分离得到的12株乳酸菌分属于乳杆菌属(Lactobacillus)和片球菌属(Pediococcus)。其中,1株(LB-1)为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),6株(LB-2、LB-4、LB-7、LB-8、LB-9和LB-11)为戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus),3株(LB-5、LB-6和LB-12)为短乳杆菌(Lactobacillus brevis),2株(LB-3和LB-10)为类干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)。菌株LB-3和LB-8表现出优良的耐高温、耐酸碱特性,且具有较强的产乳酸能力,二者可作为青贮饲料的乳酸菌添加剂。     

正交试验研究稻草秸秆与白菜尾菜混合青贮养分的变化

试验通过正交试验设计法研究不同稻草秸秆和白菜尾菜比例、不同植物乳杆菌添加量、不同纤维素酶添加量对稻草秸秆与白菜尾菜混合青贮养分的影响,且通过正交试验筛选出适宜的最优青贮组。在青贮45 d后采样,并对相应养分指标进行测定,并进行正交分析筛选出适宜的最优青贮组。结果表明,当稻草秸秆和白菜尾菜质量比为46时,有利于提升稻草秸秆与白菜尾菜混合青贮粗蛋白质含量(7.32%)、可溶性碳水化合物的含量(2.03%),降低中性洗涤纤维含量(52.80%)、酸性洗涤纤维含量(32.55%);当植物乳杆菌添加量为0.030 g/kg时,有利于提升稻草秸秆与白菜尾菜混合青贮干物质含量(28.75%)、粗蛋白质含量(6.68%),降低中性洗涤纤维含量(57.03%);当纤维素酶添加量为0.25 g/kg时,有利于提升稻草秸秆与白菜尾菜混合青贮可溶性碳水化合物含量(1.92%),降低中性洗涤纤维含量(56.96%)、酸性洗涤纤维含量(34.78%)。因此,当稻草秸秆和白菜尾菜质量比为46、植物乳杆菌添加量为0.030 g/kg、纤维素酶添加量为0.25 g/kg时,有利于提升稻草秸秆与白菜尾菜混合青贮的养分。     

不同混贮比例和添加剂对西兰花尾菜发酵品质的影响

为探究不同混贮比例、添加剂对西兰花(Brassica oleracea)尾菜与莜麦(Avena chinensis)秸秆混贮品质的影响，本试验以混贮比例2.5∶1,3∶1,5∶1的西兰花尾菜+莜麦秸秆为原料，每个混贮比例原料分别进行无添加剂(CK)、添加0.005 g·kg^-1复合乳酸菌(L)、添加0.005 g·kg^-1 FW复合乳酸菌+0.25 g·kg^-1 FW丙酸(LP)三个处理，青贮60 d后进行品质检测。结果表明：5∶1混贮比例的粗蛋白(Crude protein, CP)、乳酸(Lactic acid, LA)、乙酸(Acetic acid, AA)含量提高或显著提高(P<0.05),酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber, ADF)、中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber, NDF)、丁酸(Butyric acid, BA)含量降低或显著降低(P<0.05);LP添加剂组的干物质(Dry matter, DM)、淀粉(Starch)、水溶性碳水化合物(Wa...     

发酵时间对苜蓿青贮品质和微生物群落的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为原料,于初花期刈割,分别在发酵2d、3d、5d、7d、15d和30d开袋取样,研究苜蓿青贮营养品质、发酵品质及微生物多样性。结果表明,在青贮第1~7d,随着青贮时间的延长,其干物质耗损的速率较快。在发酵前期,乳球菌属(Lactococcus)和肠球菌属(Enterococcus)发挥较主要作用,迅速降低了pH值,增加了乳酸、乙酸的含量。在发酵后期,乳酸杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属、肠球菌属的大量繁殖抑制了肠杆菌及霉菌等的生长,降低了腐败菌消耗营养成分的能力。综合分析,苜蓿在青贮发酵过程中会消耗部分营养物质,主要包括蛋白质和糖类物质。乳球菌属、肠球菌属、乳酸杆菌属等在不同阶段的丰度值有较大区别。因此选择当乳酸菌作为苜蓿青贮添加剂时,可添加混合菌剂来保证整个青贮发酵过程的顺利进行。     

Effect of steam explosion on solid‐state fermentation of maize stalk by Penicillium decumbens and Phanerochaete chrysosporium for animal feed production

Pre‐treated maize stalk could be used for animal feed due to the improved digestibility. Steam explosion (SE) and solid‐state fermentation (SSF) are two methods in maize stalk pre‐treatment. To evaluate the effect of combination of SE and SSF on the maize stalk pre‐treatment, the maize stalk was treated with steam explosion and microbial fermentation with Penicillium decumbens and Phanerochate chrysporium in this study. The steam explosion severity (logR₀) affected component of the corn stover and then affected the SSF. The highest weight loss of substrate (23.20%), protein (12.71%) and cellulase filter paper activity (FPA) (7.42IU/g) could be obtained at logR₀ = 3.64 and the IVDMD of SE‐SSF‐treated straw could reach 75.8%. The SE‐SSF pre‐treatment method could improve the utilization of straw as animal feed and overcome the shortage of feed source in animal husbandry.     

混合青贮微生物多样性研究进展

青贮微生物的种类和数量在整个青贮饲料发酵中具有重要作用，发掘和利用青贮有益微生物已成为提升发酵品质的一个重要研究方向。不同类型的混合青贮饲料中微生物种类差异较大，从而使发酵特性多样化。发酵微生物的演替过程及其群落结构往往决定了发酵品质，通过监测微生物菌群组成的动态变化，可以为调控青贮饲料的发酵提供理论依据。本研究对青贮微生物群落演替过程，不同混合青贮类型微生物多样性以及影响混合青贮微生物多样性的原因进行了总结，同时指出了乳酸菌抗菌性、混合青贮推广和混合青贮对动物生产性能等方面研究存在的问题并提出了展望，为青贮微生物的实际应用提供参考和新思路。     

杂交构树、玉米秸秆青贮和燕麦青干草不同配比的体外消化特性及组合效应

本试验旨在探究不同配比杂交构树、玉米秸秆青贮和燕麦青干草组合的体外消化特性及组合效应,以筛选出三种饲草间最适组合配比。采用单因素试验设计,将杂交构树、玉米秸秆青贮和燕麦青干草组成不同配比的混合粗饲料,以精粗比40:60混合作为发酵底物,进行48 h的山羊瘤胃体外发酵试验,共15个处理,每处理3个重复,测定48 h总产气量、pH、氨态氮、微生物蛋白、干物质降解率、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率,计算单项组合效应和多项组合效应。结果显示:混合饲草比单一饲草更能提高体外发酵效果,组合杂交构树:燕麦青干草=50:50、杂交构树:燕麦青干草=75:25、杂交构树:玉米秸秆青贮=50:50体外发酵效果不佳及多项组合效应为负,筛选出三个最优组合为玉米秸秆青贮:燕麦青干草=50:50、玉米秸秆青贮:燕麦青干草=25:75和杂交构树:玉米秸秆青贮:燕麦青干草=50:25:25,且玉米秸秆青贮:燕麦青干草比例1:1组合效应较好。     

The effect of lactic acid bacterial starter culture and chemical additives on wilted rice straw silage

Lactic acid bacteria (LAB) are suitable for rice straw silage fermentation, but have been studied rarely, and rice straw as raw material for ensiling is difficult because of its disadvantages, such as low nutrition for microbial activities and low abundances of natural populations of LAB. So we investigated the effect of application of LAB and chemical additives on the fermentation quality and microbial community of wilted rice straw silage. Treatment with chemical additives increased the concentrations of crude protein (CP), water soluble carbohydrate (WSC), acetic acid and lactic acid, reduced the concentrations of acid detergent fiber (ADF) and neutral detergent fiber (NDF), but did not effectively inhibit the growth of spoilage organisms. Inoculation with LABs did not improve the nutritional value of the silage because of poor growth of LABs in wilted rice straw. Inoculation with LAB and addition of chemical materials improved the quality of silage similar to the effects of addition of chemical materials alone. Growth of aerobic and facultatively anaerobic bacteria was inhibited by this mixed treatment and the LAB gradually dominated the microbial community. In summary, the fermentation quality of wilted rice straw silage had improved by addition of LAB and chemical materials.     

布氏乳杆菌和甲酸对青藏高原不同物候期燕麦青贮饲料发酵品质和细菌群落的影响

为探讨布氏乳杆菌和甲酸对青藏高原不同物候期燕麦（Avena sativa L.）青贮饲料发酵品质和细菌群落的影响，本试验以开花期、乳熟期和蜡熟期燕麦为原料，设置对照、添加甲酸和添加布氏乳杆菌3个处理，青贮90 d后，测定其营养成分、发酵指标和细菌群落组成。结果表明：布氏乳杆菌和甲酸处理均改变不同物候期燕麦青贮饲料中细菌群落组成（P<0.05），并提高其乳酸细菌相对丰富度；与对照相比，用布氏乳杆菌和甲酸处理不同物候期的燕麦青贮后，蜡熟期的燕麦pH值降低（P<0.05），乙酸均增加9.7%，丙酸分别降低11.6%和8.6%，氨态氮分别降低11.3%和19.2%。综合细菌群落组成、发酵品质和营养成分来看，蜡熟期的燕麦添加布氏乳杆菌和甲酸后，其青贮品质较佳。     

籽粒苋与青贮玉米混贮品质及微生物特性研究

以籽粒苋和全株玉米为原料,按不同比例10∶0(T₁)、7∶3(T₂)、5∶5(T₃)、3∶7(T₄)、0∶10(T₅)混合青贮, 60 d后,检测青贮材料的发酵品质以及青贮前、后营养成分、微生物种类、数量变化,并分析乳酸菌多样性,以明确添加玉米对改善籽粒苋青贮发酵品质和微生物特性的作用,为籽粒苋青贮饲料的开发利用提供有效途径。结果表明,籽粒苋单独青贮品质不佳,通过添加玉米可显著降低青贮材料pH和氨态氮/总氮的值,提高干物质和总有机酸含量,当玉米添加比例超过50%时,青贮品质良好。在青贮发酵乳酸菌群演替过程中优势菌群的种类和数量决定青贮饲料的乳酸/乙酸,是影响发酵品质的主要因素之一。乳酸球菌中的肠球菌、乳球菌和类肠膜明串珠菌产酸能力强,是青贮发酵的启动菌株,乳杆菌则是青贮稳定期的主要菌群。