乳酸菌及酸处理对秸秆生物发酵饲料的化学成分及In vitro甲烷生成的影响

采用完全随机(添加处理5×发酵天数2)实验设计,对风干玉米秸秆进行无添加、乳酸菌(LAB)添加、酸液4%、6%和8%添加共计5个处理,发酵30 d和60 d开封。分析了p H、饲料化学成分、微生物组成及In vitro干物质消失率和甲烷生成量。经过发酵30及60 d的p H,LAB、4%、6%和8%的酸添加组均低于对照组,并且在相同添加组中,p H值随发酵时间的增加而显著下降。在饲料化学成分方面,所有添加组的有机物(OM)均高于对照组;LAB添加组的粗蛋白含量(CP)和粗脂肪(EE)均高于其他处理组。在微生物上,30或60 d的5个添加组的乳酸菌、耐热菌、一般细菌及酵母菌分别显著低于对照组;同时在每个处理中,各微生物60 d均低于30日。在In vitro干物质消失率和甲烷生成量方面,所有添加处理组的干物质消失率和甲烷生成量分别高于和低于对照组。以上结果表明,黄贮玉米秸秆的发酵品质60日好于30日,乳酸菌及混合酸处理玉米秸秆,均能提高黄贮玉米秸秆发酵品质,混合酸处理玉米秸秆能够不同程度降解秸秆中的粗纤维为非纤维性碳水化合物,乳酸菌和6%混合酸处理玉米秸秆可以提高In vitro干物质消失率,同时降低甲烷生成量。     

红笋叶与玉米秸秆混贮工艺条件优化

采用L9(34)正交试验设计,研究红笋叶与玉米秸秆混合配比、乳酸菌剂添加量和纤维素酶添加量等3个因素对青贮饲料感官性状及发酵品质的影响。结果表明,红笋叶与玉米秸秆混合配比、乳酸菌剂添加量及纤维素酶添加量均对结果影响显著,影响顺序由大到小依次为物料配比、纤维素酶添加量、乳酸菌剂添加量。经综合评价,红笋叶与玉米秸秆混贮的最优工艺条件为红笋叶与玉米秸秆以质量比6∶4配合、乳酸菌剂添加量为20 mg/kg、纤维素酶添加量为1 mg/kg。     

秸秆饲料化全细胞纤维素酶的构建及应用

为提升秸秆饲料的品质,通过构建全细胞酿酒酵母纤维素酶,探究全细胞纤维素酶用于秸秆饲料化的应用前景。通过与其他青贮菌剂对比用于秸秆饲料化发酵,比较分析全细胞酿酒酵母纤维素酶在秸秆饲料化中的应用效果。试验发酵条件设置为：发酵温度28℃,发酵时间14 d,真空厌氧发酵。结果表明：与乳酸菌发酵相比,纤维素酶与乳酸菌混合发酵的玉米秸秆铵态氮/总氮比没有明显上升（P>0.05）,因此不会造成饲料中的蛋白过量分解;纤维素含量显著下降（P<0.01）,相比未发酵秸秆下降15.03个百分点,比乳酸菌发酵效果提高一倍以上,与商用青贮剂发酵效果相当;半纤维素含量相比未发酵秸秆下降2.70个百分点。研究表明酿酒酵母全细胞纤维素酶与乳酸菌混合处理秸秆,可提高纤维素酶酶解效率,有效减低秸秆中纤维素、半纤维素含量,酶解产物可加速乳酸菌发酵进程,全细胞酶可增加秸秆单细胞蛋白含量,实现玉米秸秆发酵效果、营养价值和利用效率的同步提升。     

添加乳酸菌和纤维素酶对玉米秸秆青贮饲料品质的影响

为研究纤维素酶和乳酸菌对玉米秸秆青贮饲料品质的影响，分别设乳酸菌处理组、纤维素酶处理组、纤维素酶和乳酸菌共同处理组及对照组进行玉米秸秆青贮饲料的发酵试验。结果表明：添加纤维素酶使玉米秸秆青贮饲料中氮态氮与总氮质量比(m(VBN)／m(TN))和丁酸与总酸摩尔比分别下降28％和100％，ADF质量分数下降20％，显著提高了玉米秸秆青贮饲料的营养价值。乳酸菌的添加虽然使青贮饲料的色泽、气味和质地明显改善，但也使NDF，ADF含量明显提高，氢态氮与总氮质量比也明显上升，这说明玉米秸秆青贮饲料的品质明显下降。乳酸菌和纤维素酶的共同作用使玉米秸秆青贮饲料的干物质消失率提高8％，氨态氮与总氮质量比降低33％，丁酸质量分数降低82％，同时使NDF，ADF质量分数分别降低10％和7％，说明玉米秸秆青贮饲料的品质明显提高。     

玉米干黄秸秆发酵条件的优化

为解决低温条件下玉米干黄秸秆不能微贮饲料化的问题,研究接种低温乳酸菌复合系LAC-1后发酵体系中不同水分含量、培养温度和接种量处理对玉米干黄秸秆微贮的影响。结果表明:水分含量、发酵培养温度和接种量均对发酵体系的pH有显著影响,最佳的发酵条件为含水率60%~70%,培养温度10~20℃,接种量为1%~5%。接种该低温乳酸菌复合系在较低的环境温度下可实现玉米干黄秸秆的发酵。     

不同发酵处理对玉米秸秆TMR的微生物组成及In vitro甲烷生成的影响

采用单因素试验设计,试验处理分别为青贮玉米秸秆TMR(Total Mixed Rations)组、黄贮玉米秸秆TMR组及氨化玉米秸秆TMR组。通过实验室小规模发酵13个月后开封,对发酵饲料物理性状感官评定,对饲料中干物质(DM)、有机物(OM)、粗脂肪(EE)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)等一般营养成分及总水分和p H值两项发酵指标测定,同时,结合饲料微生物计数来综合研究三种发酵处理对玉米秸秆TMR的微生物组成及化学成分的影响。结果表明,经青贮和黄贮这两种方式处理的玉米秸秆TMR具有较好的发酵品质;从饲料营养成分的角度来看,经氨化处理的玉米秸秆TMR显著的提高了(P0.05)玉米秸秆中粗蛋白含量;微生物组成方面,大肠杆菌仅在青贮中检测到,数量为104(cfu·g~(-1)),耐热菌也仅在氨化饲料中出现,数量为103(cfu·g~(-1));三种处理样本中乳酸菌的数量均在104(cfu·g~(-1))以下,好氧菌的数量在106(cfu·g~(-1))以下,酪酸菌、酵母菌及霉菌均未发现。In vitro干物质消失率中,青贮秸秆TMR显著高于黄贮秸秆TMR,而甲烷生成量方面,青贮秸秆TMR显著低于黄贮秸秆TMR。     

体外产气法评定膨化微贮玉米秸秆的营养价值

试验旨在对膨化微贮、黄贮、常规玉米秸秆的体外降解参数进行测定,对膨化微贮、黄贮、常规玉米秸秆的营养价值进行评定。选用三头装有永久性瘤胃瘘管的草原红牛作为瘤胃液的供体,采用体外产气法测定膨化微贮、黄贮、常规玉米秸秆体外培养24 h的产气量(GP)、发酵液的pH、氨态氮浓度(NH3-N)、微生物蛋白浓度(MCP)及挥发性脂肪酸含量(VFA)。结果表明:三种玉米秸秆体外发酵的pH、氨态氮浓度、挥发性脂肪酸的含量没有显著差异(P0.05),但膨化微贮玉米秸秆的产气量黄贮玉米秸秆常规玉米秸秆(P0.05),膨化微贮玉米秸秆的24 h体外发酵的微生物蛋白浓度显著高于常规玉米秸秆(P0.05),膨化微贮玉米秸秆的乙酸/丙酸显著高于常规玉米秸秆(P0.05)。试验结果表明,膨化微贮玉米秸秆的营养价值大于黄贮玉米秸秆,黄贮玉米秸秆大于常规玉米秸秆。     

添加肠球菌对收获籽实后玉米秸秆青贮品质及体外发酵特性的影响

[目的]探究两种肠球菌对玉米秸秆青贮饲料发酵品质及体外发酵特性的影响。[方法]试验以收获玉米果穗后的玉米秸秆为青贮原料,设对照、蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)和粪肠球菌(E.faecalis)添加3个处理,乳酸菌添加量为5log cfu·g-1FW,青贮45d后取样分析青贮饲料发酵品质,并利用体外产气法测定青贮饲料鲜贮发酵特性。[结果]添加两种肠球菌显著降低了青贮饲料氨态氮和乙酸含量(P0.05),显著提高了乳酸/乙酸比率(P0.05),并提高了青贮饲料体外发酵潜在产气量、发酵液挥发性脂肪酸产量(P0.05)及乙酸比例(P0.05)。[结论]添加两种肠球菌对玉米秸秆青贮饲料发酵品质和体外发酵均具有一定的改善作用。     

超声波预处理玉米秸秆的条件优化

为加速纤维素酶对玉米秸秆的分解效率,采用超声波预处理玉米秸秆。研究超声波处理时间、功率、温度等因素对处理效果的影响,通过Box-Behnken中心组合试验设计优化超声波预处理玉米秸秆的条件。结果表明,超声波预处理玉米秸秆的最优条件为:料液体积比为1∶30,超声时间10min,温度45℃,功率140W。用纤维素酶酶解在优化条件下超声处理的玉米秸秆,酶解效果较好。     

不同添加剂对水稻秸秆青贮发酵品质和结构性碳水化合物组分的影响

[目的]本文旨在评价甲酸、纤维素酶和乳酸菌对水稻秸秆青贮发酵品质和结构性碳水化合物降解的影响。[方法]试验设无添加对照组(CK)、甲酸添加(6 m L·kg~(-1))组(F)、纤维素酶添加(0.5 g·kg~(-1))组(C)、乳酸菌添加1×106CFU·g~(-1)组(L)和乳酸菌+纤维素酶组合添加组(CL),添加量以鲜质量计。水稻秸秆青贮6、15、30和60 d后采集样品,分析青贮饲料发酵品质和结构性碳水化合物的组分变化。[结果]与对照组相比,添加甲酸(F组)显著提高水溶性碳水化合物含量(P0.05),降低氨态氮/总氮值,但一定程度上抑制乳酸发酵;纤维素酶组对水稻秸秆青贮发酵品质具有一定的改善效果;添加乳酸菌L组显著提高乳酸含量和乳酸/乙酸值(P0.05),显著降低pH值、氨态氮/总氮值和乙酸含量(P0.05),明显改善水稻秸秆青贮发酵品质;相对于L组,CL组并没有进一步改善青贮发酵品质。整个青贮过程中,F组始终显示最低的纤维素和半纤维素含量(P0.05),C组和CL组纤维素和半纤维素含量显著低于对照组(P0.05),CL组纤维素和半纤维素含量又低于C组(P0.05)。[结论]甲酸对纤维素和半纤维素降解作用最为明显,乳酸菌和纤维素酶组合添加不但提高了发酵品质,还对纤维素和半纤维素具有较为明显的降解作用。     

黄贮玉米秸秆中玉米浆添加水平对其发酵品质主要指标的影响

采用单因子试验设计,旨在研究添加不同比例玉米浆对玉米秸秆黄贮发酵过程中pH、乳酸菌数量、粗蛋白(CP)、氨态氮(NH3-N)和氨态氮比总氮(NH3-N/TN)动态变化的影响。结果表明,随着玉米浆添加比例的升高,pH降低幅度缓慢(P<0.05),CP含量依次升高(P<0.01),LAB的数量依次降低(P<0.05),NH3-N和NH3-N/TN有明显降低趋势。结果显示,综合分析各项指标,黄贮玉米秸秆中,玉米浆适宜添加比例为25%～30%。     

固体发酵玉米秸秆产纤维素酶条件的优化

以玉米秸秆为原料,利用菌株发酵生产纤维素酶,通过单因素试验和正交试验,考察了培养温度、接种量、发酵时间对纤维素酶活力的影响,确定了固体发酵玉米秸秆产纤维素酶的最佳工艺参数。试验结果表明,各因素对纤维素酶活力的影响程度由大到小依次为培养温度、接种量、发酵时间;最佳发酵条件为接种量8%,培养温度30℃的条件下发酵66h,具有最大产酶量142.55U/ml。     

3种原料混合青贮的制作及品质评定

试验以玉米秸秆、紫花苜蓿、马齿苋为原料,研究不同混合比例对青贮发酵品质的影响,确定最佳混合比例。试验设计分4个处理组,50%玉米秸秆+40%紫花苜蓿+10%马齿苋(第Ⅰ组)、 60%玉米秸秆+30%紫花苜蓿+10%马齿苋(第Ⅱ组)、 60%玉米秸秆+25%紫花苜蓿+15%马齿苋(第Ⅲ组),65%玉米秸秆+20%紫花苜蓿+15%马齿苋(第Ⅳ组)。将各组试验原料混匀后,加入菌酶制剂,发酵60d,然后进行发酵饲料品质评定,结果表明:第Ⅰ组感官评定显著低于其他3组。混贮时当玉米秸秆含量超过60%时,显著降低了青贮饲料的pH和氨态氮/总氮值,丁酸含量低于检测水平,提高了乳酸含量。第Ⅱ组、第Ⅲ组和第IV组青贮料的pH,氨态氮,乳酸,挥发性脂肪酸含量有差异,但不显著。综合各项指标以60%玉米秸秆+30%紫花苜蓿+10%马齿苋混合青贮效果最为理想。     

甜高粱凋萎青贮和混合青贮对发酵品质及营养成分保存效果的影响

[目的]为改善高含水量甜高粱的青贮发酵品质并能够利用周边闲置秸秆原料,研究甜高粱与不同种类秸秆混合青贮的发酵品质及饲草营养成分的保存效果。[方法]设置甜高粱凋萎含水量分别为75%、65%、55%和不凋萎直接青贮(CK)4个处理,结合发酵品质筛选甜高粱最优含水量处理。在此水分条件下,设甜高粱+大豆秸秆(S+SS)、甜高粱+水稻秸秆(S+RS)、甜高粱+小麦秸秆(S+WS)和甜高粱+玉米秸秆(S+CS) 4种混合青贮处理,分析不同混贮方式下青贮发酵品质的变化并计算青贮饲料中甜高粱的营养成分回收率。[结果]与不凋萎直接青贮相比,凋萎处理降低了青贮饲料的pH值和氨态氮/总氮(NH3-N/TN)值,而有机酸含量有一定增加。甜高粱含水量为65%时,青贮饲料发酵品质最好。甜高粱凋萎青贮与混合青贮各处理间pH值和NH3-N/TN值差异不显著(P 0. 05),S+CS混合青贮的乳酸含量显著高于其他处理组(P0.05)。混合青贮处理的粗蛋白回收率(CPR)均高于CK组。除S+RS混合青贮处理外,其他混合青贮处理的CPR也高于凋萎青贮处理。混合青贮还能够提高干物质回收率与原料中糖酸转化能力。[结论]甜高粱直接青贮,最适含水量为65%。与不同秸秆混合青贮改善了发酵品质,有助于提高粗蛋白及干物质的回收率。秸秆种类选择上,与玉米秸秆混合青贮发酵品质与营养成分保存效果最佳。     

低温乳酸菌系驯化及其在玉米秸秆与马铃薯渣混合发酵中的接种效果

为了构建一种在低温条件下使玉米秸秆与马铃薯渣混合饲料良好发酵的复合菌系,通过连续限制性培养的方法,在10℃条件下静止培养,以pH值作为指标,获得一组使玉米秸秆与马铃薯渣混合饲料发酵的低温复合菌系。结果表明,在接种后7 d,低温乳酸菌复合系的pH可以下降到4以下。通过高通量测序结果表明,低温乳酸菌复合系的细菌组成在属的水平上主要为乳杆菌属(lactobacillus,72.8%),Candidatus Solibacter,2.2%,嗜酸栖热菌属(Acidothermus,0.8%)。接种乳酸菌复合菌系处理的发酵物有强烈的芳香气味,发酵15 d后,在发酵液中检测到大量乳酸和甘油。说明接种低温乳酸菌复合菌系可以明显改善玉米秸秆与马铃薯渣混合发酵饲料的品质。     

酵母和乳酸菌混合发酵对玉米秸秆蛋白质含量的影响

以玉米秸秆粗蛋白含量为评价指标,通过单因素试验考察了发酵时间、发酵温度、酵母和乳酸菌接种量对玉米秸秆发酵后粗蛋白含量变化的影响,并在单因素基础上通过响应面试验优化了玉米秸秆发酵工艺参数,确定了玉米秸秆最佳发酵工艺:发酵时间为9 d,发酵温度为40℃、接种量为1.5%的发酵条件下玉米秸秆的粗蛋白含量达到15.471%。     

添加丙酸钙和尿素对玉米秸秆黄储发酵品质的影响

设置5个处理组(4%尿素(4U)、0.2%丙酸钙(0.2CP)、0.4%丙酸钙(0.4CP)、4%尿素+0.2%丙酸钙(4U+0.2CP)和4%尿素+0.4%丙酸钙(4U+0.4CP))和一个对照组(CK),经过90 d发酵处理,测定黄储饲料的营养成分、pH值、氨态氮及有机酸含量,评价丙酸钙和尿素对玉米秸秆黄贮发酵品质的影响。结果表明,各处理组干物质含量差异不显著;与CK相比,各处理组粗蛋白含量呈上升趋势,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维均呈现下降趋势,4U组pH值显著增加,其他各组pH值显著降低;含尿素组氨态氮/总氮显著高于其他3组;对照组和4U+0.4CP组的乳酸含量显著低于其他组乳酸含量;含尿素的处理组中乙酸含量显著高于CK,CP中乙酸显著低于CK;各组丙酸含量与CK相比显著增加。综合评价,4U+0.2CP处理显著改善黄贮玉米秸秆发酵品质。     

黄贮对玉米秸秆品质及微生物多样性的影响

[目的]研究黄贮对玉米秸秆的品质及微生物多样性的影响。[方法]采用现行有效的测定方法及高通量测序,对黄贮玉米秸秆饲料的营养品质及微生物进行了研究。[结果]经过98 d的黄贮,玉米秸秆的总酸含量提高了31.62%,粗纤维含量降低了39.92%,粗蛋白含量提高了8.53%,细菌群落丰富度和多样性明显降低,细菌群落组成由初始的蓝藻科某些属为主导变为以乳酸菌为主导。[结论]黄贮有效改善了秸秆饲料的营养品质及微生物群落组成。     

非灭菌条件下平菇接种黄贮对玉米秸秆营养价值的影响

本试验采用平菇作为供试菌,使其在不做任何灭菌处理前提下直接接种玉米秸秆,并以吉林省长春地区4～9月的平均气温18℃为发酵温度,模拟普通微生物黄贮条件,使秸秆厌氧发酵,以达到提高玉米秸秆营养价值和使秸秆饲料长期保存的目的。试验于玉米秸秆经过平菇接种黄贮处理后第20、23、26、29、32、35、38 d分别取样测定其养分,结果表明:粗蛋白含量较未处理组提高41.7%～63.9%,差异极显著。第32 d粗蛋白含量达到最高值6.21%,提高了2.42个百分点。粗纤维含量较未处理组明显下降,第38 d下降最多,达到40.1%,差异极显著。     

添加乳酸菌和纤维素酶对玉米秸秆青贮饲料品质的影响

为探讨不同微生物制剂对玉米青贮饲料品质的影响,以高水分春玉米秸秆为原料,进行乳酸菌和纤维素酶不同添加剂量的青贮饲料发酵试验。结果表明：玉米秸秆青贮过程中添加乳酸菌和纤维素酶,可有效降低青贮饲料腐败率、改善和提高青贮饲料的品质及营养价值,其中以添加0．30％纤维素酶的效果最佳,腐败率低于1．4％、粗蛋白含量3．49％、氨态氮与总氮质量比[m（VBN）,m（TN）]为6．60、丁酸含量为0、中性洗涤纤维含量11．48％、酸性洗涤纤维含量7．02％、酸性木质素含量1．42％。可见,筛选和添加适宜适量的微生物制剂是提高青贮饲料品质的有效途径。