CN102994421B - 一株适用于青贮燕麦的乳酸菌及其应用 - Google Patents
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Abstract
加速燕麦青贮成熟和改善燕麦青贮品质的一株适用于燕麦青贮饲料发酵的植物乳杆菌及其应用。技术方案是：其特征在于：所述植物乳杆菌（L.plantarum Ps-6）是从100株植物乳杆菌中筛选出来的具有良好的耐酸性、生长能力强、产酸速度快的乳酸菌；该菌菌株已于2011年12月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：CGMCC No.5685。本发明还公开了其应用方法。
Description
技术领域
本发明涉及一株青贮用乳酸菌，具体是一株适用于燕麦青贮并改善燕麦青贮饲料品质的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum Ps-6），属于微生物和饲料技术领域。
背景技术
燕麦为禾本科燕麦，属一年生植物，一般分为饲用燕麦（Avena sativa）、裸燕麦(Avena nuda)和野燕麦(Avena nafaua)，性喜气候凉爽、雨量充足的环境，具有对土壤条件要求不严格、单位面积产量高等特点，是中国半干旱农牧区和高海拔山区等自然条件较差地区的重要农作物和饲料来源。燕麦作物具有生长速度快、产量高、种植方式较灵活等特点，可在干旱季节替代常用饲料饲喂动物。目前，随着国家农业可持续发展战略的实施，高品质燕麦作物的选育和燕麦对人体有益功能的不断开发，燕麦饲料产业也在快速发展。青贮燕麦在反刍动物、马属动物中得到广泛应用。
青贮是通过乳酸发酵快速降低pH值并维持厌氧环境，以利于青贮作物长期保存的一种贮藏方式。与饲草晾晒成干草相比，饲草青贮可以大幅度缩短从收割到贮藏的时间，避免不良天气造成的饲草损失，使青绿饲草的营养成分得到最大限度的保存。然而燕麦水分含量高,糖分相对较低，所以一般条件下不易青贮。乳酸菌是近年来正在推广的青贮微生物添加剂，其主要作用是有目的地调节青贮料内微生物组成，调控青贮发酵过程，促进乳酸菌大量繁殖，抑制有害菌活动，更快地产生乳酸，促进多糖与粗纤维的转化，提高干物质回收率，从而有效提高青贮饲料的质量，具有较大潜力和广阔的发展前景。
本发明针对上述课题，对分离自自然发酵青贮饲料样品中100株植物乳杆菌，进行耐酸能力、产酸能力和生长能力等一系列试验，筛选出一株具有耐酸、产酸速度快可适用于燕麦青贮饲料的植物乳杆菌（L.plantarum Ps-6）。
发明内容
本发明的目的在于提供一株能够加速燕麦青贮成熟的适用于燕麦青贮饲料发酵的植物乳杆菌及其应用。
本发明的植物乳杆菌（L.plantarum Ps-6）已于2011年12月31日，在地址为中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号：CGMCC No.5685。
本发明是通过下述技术方案实现的。
一株适用于燕麦青贮饲料发酵的植物乳杆菌，其特征在于：所述植物乳杆菌（L.plantarum Ps-6）是从100株植物乳杆菌中筛选出来的具有良好的耐酸性、生长能力强、产酸速度快的乳酸菌；该菌菌株已于2011年12月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏中心，保藏号：CGMCC No.5685。
所述植物乳杆菌在燕麦青贮中的应用，具体制备方法如下：
原料准备：燕麦刈割后，保证清洁、无霉烂变质，并将其切断至2-3cm。
菌株活化：将冷冻保存的L.plantarum Ps-6接种于MRS液体培养基中，在温度37℃下培养18-22h，如此传代培养2-3次得到所述的活化L.plantarumPs-6菌种；所述的MRS液体培养基组成如下：10g蛋白胨、5g牛肉膏、4g酵母浸粉、20g葡萄糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、1mL吐温80、0.2g硫酸镁、0.05g硫酸锰加入1000mL蒸馏水，调节pH至6.5，121℃灭菌15min。
菌粉的制备：将上述活化的菌种接种发酵、干燥、粉碎制成菌粉，使其活菌数达到1×1010cfu/g。
燕麦青贮的调制：燕麦原料青贮时的水分含量控制在65%-70%，称取100g燕麦原料装入真空包装塑料袋中（180×260cm），将上述制备的菌粉以1×105cfu/g的接种量接种到原料中，采用真空包装机真空包装后，置于储藏室进行发酵。
青贮燕麦的品质检测：青贮燕麦发酵20-30天即发酵成熟后，取出部分青贮燕麦进行微生物组成和发酵品质分析。
本发明提供的植物乳杆菌具有下述的积极效果：
本发明通过乳酸菌的生长特性研究、对燕麦青贮成熟和品质的影响筛选出提高燕麦青贮品质的菌种L.plantarum Ps-6。
本发明还涉及将本发明菌种添加到青贮燕麦中发酵成熟后，青贮燕麦气味芳香、呈黄绿色、组织结构保持良好。经检验，在发酵前期可以快速降低pH值，乳酸菌数迅速增加，加速发酵成熟，而且乳酸和乙酸的含量也得以提高，明显改善了青贮发酵燕麦的品质。因此本发明所述的乳酸菌具有加速燕麦青贮成熟和提高青贮饲料品质等优点。
具体实施方式
下面结合不限定实施例对本发明作进一步说明；下述实施例只是说明性的，并不限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。
一株适用于燕麦青贮饲料发酵的植物乳杆菌，所述植物乳杆菌（L.plantarum Ps-6）是从100株植物乳杆菌中筛选出来的具有良好的耐酸性、生长能力强、产酸速度快的乳酸菌；该菌菌株已于2011年12月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：CGMCC No.5685。
所述植物乳杆菌在燕麦青贮中的应用，具体制备方法如下：
原料准备：燕麦刈割后，保证清洁、无霉烂变质，并将其切断至2-3cm。
菌株活化：将冷冻保存的L.plantarum Ps-6接种于MRS液体培养基中，在温度37℃下培养18-22h，如此传代培养2-3次得到所述的活化L.plantarumPs-6菌种；所述的MRS液体培养基组成如下：10g蛋白胨、5g牛肉膏、4g酵母浸粉、20g葡萄糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、1mL吐温80、0.2g硫酸镁、0.05g硫酸锰加入1000mL蒸馏水，调节pH至6.5，121℃灭菌15min。
菌粉的制备：将上述活化的菌种接种发酵、干燥、粉碎制成菌粉，使其活菌数达到1×1010cfu/g。
燕麦青贮的调制：燕麦原料青贮时的水分含量控制在65%-70%，称取100g燕麦原料装入真空包装塑料袋中（180×260cm），将上述制备的菌粉以1×105cfu/g的接种量接种到原料中，采用真空包装机真空包装后，置于储藏室进行发酵。
青贮燕麦的品质检测：青贮燕麦发酵20-30天即发酵成熟后，取出部分青贮燕麦进行微生物组成和发酵品质分析。
微生物组成分析包括乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、霉菌、一般细菌和大肠杆菌的计数。称取10g发酵成熟的青贮饲料，加入90ml灭菌水，充分震荡，再用灭菌水以十倍稀释法对样品进行梯度稀释，分别选取适当的稀释液100μL涂布于大肠菌群显色培养基（Blue Light Broth）、马铃薯葡萄糖琼脂培养基（Potato Dextrose Agar）、营养琼脂（Nutrients Agar）和梭状芽孢杆菌计数培养基（Clostridia Count Agar）上，并置于30℃恒温培养箱中培养48h后，其中梭状芽孢杆菌计数培养基需要厌氧培养，以此分别对乳酸菌、大肠菌群、酵母菌、霉菌、好氧细菌和梭状芽孢杆菌进行计数。取原液进行pH、有机酸和氨态氮的测定，并取适量青贮饲料置于65℃烘箱中风干至恒重，测定其含水量。
表1燕麦青贮30天后的微生物组成
注：同列数据上标不同字母表示差异显著(P<0.05)；ND：未检出
通过表1中微生物组成分析可知，添加乳酸菌的青贮燕麦和对照组相比，乳酸菌数量显著增加，芽孢杆菌数量显著下降、酵母菌和大肠杆菌完全被抑制。添加5%的糖蜜和乳酸菌后，乳酸菌的数量显著增加、芽孢杆菌也完全被抑制。结果证明添加乳酸菌和糖蜜后可以抑制饲料中的有害菌，从而进一步提高饲料的品质。
表2燕麦青贮30天后的发酵品质
注：同列数据上标不同字母表示差异显著(P<0.05)；ND：未检出
由表2可知，30天后，添加糖蜜和乳酸菌的pH值下降到3.94，显著低于其它试验组的pH值。同时，添加糖蜜和乳酸菌的青贮苜蓿饲料中的乳酸含量显著高于其它组、氨态氮的含量显著低于其它组，这表明添加糖蜜可以为乳酸菌的生长提供充足的糖份，促进乳酸菌快速的生长降低饲料的pH值，提高了青贮饲料的发酵品质。
将苜蓿原料自然晾干到含水量为45%-55%时进行半干青贮，分别加入3.0%和5.0%糖蜜，混匀后将菌种Ps-6以1×105cfu/g的接种量接种到燕麦中，添加同体积的灭菌蒸馏水作为对照组，采用真空包装机真空包装后，置于储藏室进行发酵。发酵30天即发酵成熟后，取出部分青贮饲料进行微生物组成和发酵品质分析等。
表3苜蓿半干青贮30天的微生物组成的影响
注：同列数据上标不同字母表示差异显著(P<0.05)；ND：未检出
由表3中微生物组成分析可知，与对照组相比，添加乳酸菌的糖蜜半干青贮中乳酸菌显著增加，芽孢杆菌数量显著减少。其中添加5.0%的糖蜜和菌种Ps-6后，乳酸菌的数量最高、芽孢杆菌数量最少。结果证明，添加糖蜜后增加了燕麦原料中的糖分，促进乳酸菌的生长繁殖成为优势菌群，抑制了杂菌的生长。
表4添加糖蜜对苜蓿半干青贮微生物组成的影响
注：同列数据上标不同字母表示差异显著(P<0.05)；ND：未检出
由表4可知，与无添加相比，添加乳酸菌的糖蜜半干青贮苜蓿饲料的pH值显著下降、乳酸含量显著增加、氨态氮含量减少。其中添加5.0%的糖蜜和菌种Ps-6的青贮饲料pH值下降到3.98，产乳酸最多、氨态氮含量最少。结果证明添加糖蜜和乳酸菌后，糖蜜为乳酸菌的生长提供了原料，乳酸菌的快速生长产生大量乳酸，降低了青贮饲料的pH值，提高了半干青贮饲料的品质。
Claims (2)
1.一株适用于燕麦青贮饲料发酵的植物乳杆菌LactobacillusplantarumPs-6，其特征在于：该菌株已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：CGMCCNo.5685。
2.如权利要求1所述的植物乳杆菌的应用，其特征在于包括下列步骤：
原料准备：燕麦刈割后，保证清洁、无霉烂变质，并将其切断至2-3cm；
菌株活化：将冷冻保存的L.plantarumPs-6接种于MRS液体培养基中，在温度37℃下培养18-22h，如此传代培养2-3次得到所述的活化L.plantarum
Ps-6菌种；所述的MRS液体培养基组成如下：10g蛋白胨、5g牛肉膏、4g酵母浸粉、20g葡萄糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、1mL吐温80、0.2g硫酸镁、0.05g硫酸锰，加入1000mL蒸馏水，调节pH至6.5，121℃灭菌15min；
菌粉的制备：将上述活化的菌种接种发酵、干燥、粉碎制成菌粉，使其活菌数达到1×1010cfu/g；
燕麦青贮的调制：燕麦原料青贮时的水分含量控制在65%-70%，称取100g燕麦原料装入180×260cm规格的真空包装塑料袋中，将上述制备的菌粉以1×105cfu/g的接种量接种到原料中，采用真空包装机真空包装后，置于储藏室进行发酵；
青贮燕麦的品质检测：青贮燕麦发酵20-30天即发酵成熟后，取出部分青贮燕麦进行微生物组成和发酵品质分析。
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