纤维素分解菌与异质型/同质型乳酸菌协同作用提高玉米青贮品质的研究

How to product more lactic acid and reduce the value of pH quickly, decrease the nutrition loss and improving the aerobic stability during the core silage and storeing, meantime the cellulose degradation bacterium can decompose the cellulose and the digestion can be raised. And above all questions are our hot point. The objective is to compare the effectiveness of combining Lactobacillus buchneri40788 with three lactic acid bacteria on the fermentation, aerobic stability and nutritive value of corn silage. Freshly chopped whole plant corn was untreated or treated with L. Buchneri 40788 paired with Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidilactici, or L. plantarum,+Pediococcus acidilactici. Buchneri is added to achieve 1×106 cfu/g of fresh forage and the homolactic acid bacteria is added to achieve 1×105 cfu/g. Then the core silage will be inoculated by the three lactobacillus combining with cellulose degradation bacterium(Aspergillus niger, Trichoderma viride Pers.ex Fr., Bacillus subtilis).Forages were ensiled in laboratory silos for 30 days before opening. The DM, NDF, ADF, pH, the concentrations lactic acid, acetic acid, ,2-propanediol et al and aerobic stability will be determined in ensilageing. At the same time, the flora diversity and microbes changes will be monitored by microbial culture and PCR-DGGE technology in the process of silage and aerobic deterioration. However the mechanism of improving corn silage quality and aerobic stability when combining with lactic acid bacterium and cellulose decomposing bacterium will be clarified, and it will be established a theoretic base for developing the organism additive of forage silage.

在青贮及其贮存过程中如何快速产酸降低pH值、减少营养物质损失和提高有氧稳定性，同时纤维素分解菌又能降解纤维素，提高消化率是当今青贮饲料研究的热点问题。本研究以全株玉米青贮为材料，拟开展异质型发酵乳酸菌布氏乳杆菌与同质型发酵乳酸菌植物乳杆菌、乳酸片球菌单独及联合青贮，分析其DM、NDF、ADF、pH值、乳酸、乙酸、丁酸、丙二醇等含量变化和有氧稳定性，评价布氏乳杆菌与两种菌青贮效果是否优于一种菌的；将以上三种乳酸菌再与纤维素分解菌（黑曲霉、绿色木霉、枯草芽孢杆菌）复合青贮，青贮30d后，进行有氧稳定性试验；采用微生物培养和PCR-DGGE技术监测其微生物菌群动态变化和数量的消长规律，同时动态监测有机酸、醇类物质、NDF、ADF和温度、CO2等在青贮过程和好气性腐败过程中的变化规律，从而揭示乳酸菌与纤维素分解菌协同作用提高青贮饲料品质和有氧稳定性的机理，为今后开发生物青贮添加剂奠定理论基础。

纤维素分解菌菌群（黑曲霉、绿色木霉、枯草芽孢杆菌）具有产生胞外酶的能力，可在一定程度上将青贮底物中纤维类物质转化成寡糖或单糖，而其与不同发酵类型乳酸菌协同作用如何，复合添加是否可以达到提质降耗的目的尚未明确，且如何避免青贮玉米饲料在青贮及好气腐败过程中营养物质的损失，并提高纤维素的有效降解是减少饲料浪费、降低生产成本、提高家畜利用效率的重要途径。本项目将纤维素分解菌菌群分别与同、异、同+异质型乳酸菌进行复合发酵，通过观测不同处理在青贮玉米发酵和开窖过程中营养物质、发酵产物、微生物和产酶的变化及损失规律，以及对不同发酵组合进行有氧稳定性和瘤胃半体外消化分析。明确了各发酵处理在发酵和开窖过程中主要微生物的变化规律以及细菌多样性规律、发酵特征物质、营养物质和产酶含量的变化规律以及瘤胃半体外消化率特征参数，并解释影响各类物质变化的微生物因素。同时本项目对开窖后同/异质性乳酸菌单独和复合添加进行了研究，明确了不同菌种对开窖后营养物质、发酵物质和微生物数量的影响。此外，对青贮玉米不同压实密度进行了研究，明确了在不同压实密度下青贮玉米微生物数量、营养物质和发酵特征物质的变化和损失规律。得到主要结论为：（1）单一添加异型发酵乳酸菌（Lactobacillus buchneri，添加量为1×105 cfu/g）开窖后在改善发酵品质、降低有害微生物数量、提高有氧稳定性方面均优于单一添加同型或复合添加乳酸菌的玉米青贮。（2）纤维素分解菌群（黑曲霉、绿色木霉、枯草芽孢杆菌）与异型发酵乳酸菌协同性效果最佳（纤维素分解菌质量比例为2:1:1,0.3 %添加量；异型发酵乳酸菌Lactobacillus buchneri，添加量为4.7×105 cfu/g），可显著提质降耗。（3）增加青贮压实度，可改善开窖后青贮营养、发酵品质，提高有氧稳定性，压实度为600 kg/m3的玉米青贮发酵品质及有氧稳定性最优。该研究成果为我国新型青贮发酵菌剂的开发提供了新思路、新方法。并为我国乳酸菌菌剂的资助研发提供了理论依据。同时对实际生产有深远的指导作用。