瘤胃源酵母菌的分离筛选及其对瘤胃体外发酵的影响

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酵母菌作为饲料添加剂,具有改善反刍动物瘤胃微生态环境、稳定瘤胃pH、维护瘤胃厌氧环境等作用,对维持反刍动物的健康状况具有重要作用。但目前生产中使用的酵母菌菌株大多分离自自然环境,这可能是关于酵母菌对瘤胃发酵影响研究报道不一致的原因之一。本研究将从瘤胃液分离酵母菌,并测定酵母菌的活性,为其在反刍动物上的应用奠定基础。本试验内容包括:(1)从奶牛瘤胃液分离、筛选和鉴定疑似的酵母菌;(2)瘤胃源酵母菌对体外发酵的影响试验。(1)瘤胃源酵母菌的分离、筛选和鉴定本试验拟分离筛选耐酸能力和耗氧能力强的瘤胃源酵母菌。试验将奶牛瘤胃液作为菌源,采用涂布划线分离法得到12株疑似酵母菌株。利用不同pH的麦芽汁培养基培养初步筛选得到了6株(分别记为菌1、菌2、菌3、菌4、菌5和菌6)可正常生长的疑似酵母菌株;进一步利用不同O2含量的培养基进行筛选,最终得到2株耐酸能力和耗氧能力都相对较强的疑似酵母菌菌株(菌4和菌5)。ITS分子鉴定试验表明,上述分离筛选得到的2株瘤胃源酵母菌均为Candida属假丝酵母菌。(2)在不同pH和有氧条件下瘤胃源酵母菌对体外发酵的影响本试验共包括两部分。第一部分采用2×3随机完全区组试验设计,一个因素为发酵液pH(即pH5.8和pH6.5),另一个因素为酵母菌(3种处理包括对照组和2种添加瘤胃源酵母菌菌4和菌5组),每个处理5次重复。发酵底物为羊草和精料,酵母菌添加量为2×107CFU/m L培养液。第二部分采用单因素试验设计,试验共分为6组、每组5个重复。对照组(厌氧组,+底物)、O2组(底物+O2)、2组酵母菌组(底物+酵母菌4,底物+酵母菌5)、2组酵母菌+O2组(底物+酵母菌4+O2,底物+酵母菌5+O2),O2添加量为1.5 m L空气(底物干物质的1%)。结果表明:pH对发酵液的产气量有显著影响,不同pH时菌4和菌5对产气量的影响有所不同,但在体外发酵4-48 h时,2株菌在pH5.8和pH6.5时均显著增大了产气量(P<0.05),并且菌4的发酵液产气量均显著高于菌5(P<0.05)。另外,pH对发酵液的NH3-N、MCP、乙酸、丙酸、总VFA及乳酸均有显著影响(P<0.05)。菌4和菌5在pH6.5时的乙酸、总挥发性脂肪酸、乙酸/丙酸显著高于pH5.8(P<0.05),丙酸浓度、NH3-N浓度和乳酸浓度均显著低于pH5.8(P<0.05)。MCP蛋白含量与NH3-N浓度的变化趋势相同。与对照组相比,菌4和菌5在不同pH条件下都显著增加了乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸浓度,提高了乙酸丙酸比(P<0.05),除丙酸外菌4的作用效果优于菌5(P<0.05)。菌4和菌5在pH5.8时均显著提高了NH3-N浓度,降低了乳酸浓度(P<0.05),但二者的作用效果无差异(P<0.05)。pH6.5时发酵液内白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌和溶纤维丁酸弧菌数量显著高于pH5.8(P<0.05)。与对照组相比,添加菌4和菌5均能显著增加白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌和溶纤维丁酸弧菌和埃氏巨型球菌,并且显著降低了乳酸杆菌和牛链球菌含量(P<0.05)。发酵48 h后O2组的产气量最低,且与对照组相比其丙酸和总挥发性脂肪酸含量降低,乙丙比升高。菌4+O2组和菌5+O2组的产气量较菌4组和菌5组降低而较O2组提高。菌4+O2和菌5+O2组较对照组和O2组均显著降低了牛链球菌和乳酸菌的丰度,提高了埃氏巨型球菌的数量(P<0.05),且菌4+O2组和菌5+O2组与O2组相比提高了乙酸、乙丙比和总挥发性脂肪酸的含量,降低了乳酸含量,以上结果说明氧气抑制了发酵,而添加酵母菌可缓解O2有害作用。综合以上结果,添加菌4的效果优于菌5(P<0.05)。
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