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好氧变质是指青贮容器开封后,青贮饲料处于好氧状态而发热变质的现象。一旦发生好氧变质,饲料中的营养物质被氧化分解,严重时干物质损失高达30%以上。另外,有害微生物的活动产生大量有毒物质,轻则影响家畜健康、降低生产能力,重则造成中毒死亡,对畜牧业生产危害重大。因此,青贮饲料好氧变质是生产上不得不解决的重要问题。本论文主要调查了材料特性、贮藏温度、发酵产物、微生物与有氧稳定性的关系,进而明确影响青贮饲料好氧变质的因素;根据Lactobacillus parafarraginisZH1抑制青贮饲料好氧变质的效果,鉴定ZH1在青贮和纯培养条件下抑制好氧性细菌和酵母的物质,探讨ZH1抑制好氧性细菌、酵母及青贮饲料好氧变质的机理,筛选ZH1产生抑制酵母活性物质的适宜条件,为提高控制各种青贮发酵产品好氧变质的能力提供理论依据。主要的结果如下: 材料特性、贮藏温度、发酵产物与有氧稳定性的关系:材料水溶性碳水化合物(WSC)含量与青贮饲料的有氧稳定性呈显著负相关(P<0.05),DM、粗蛋白、缓冲能和乳酸菌、好氧性细菌、酵母和霉菌与青贮饲料的有氧稳定性相关不显著(P>0.05)。贮藏温度较高(30℃和45℃)的王草(Pennisetum purpureum×P.americanum)青贮饲料有氧稳定较好,贮藏温度较低(15℃)的王草青贮饲料有氧稳定性较差。氨态氮、乙酸和丁酸与有氧稳定性呈极显著正相关(P<0.01),乳酸和pH与有氧稳定性呈极显著负相关(P<0.01),DM和丙酸与有氧稳定性相关不显著(P>0.05)。 微生物与有氧稳定性的关系:引起玉米(Zea mays L.)秸秆青贮饲料好氧变质的是利用乳酸能力较强的纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus.fusiformis);引起燕麦(Avena sativa L.)青贮饲料好氧变质的是利用乳酸能力较强的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)和马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)。 接种ZH1改善青贮饲料有氧稳定性的效果:接种ZH1改善了常温贮藏的玉米秸秆青贮饲料和低温(15℃)贮藏的燕麦青贮饲料的有氧稳定性。接种布氏乳杆菌(L。buchneri)青贮制剂改善了常温贮藏的玉米秸秆青贮饲料的有氧稳定性,对低温(15℃)贮藏的燕麦青贮饲料没有效果。接种ZH1改善青贮饲料有氧稳定性的效果优于布氏乳杆菌。添加乙酸(0.25%FM和0.50%FM)未能抑制王草青贮饲料的好氧变质,而接种ZH1抑制了王草青贮饲料好氧变质。 ZH1抑制好氧性细菌和酵母的物质及机理:在自然青贮的玉米秸秆青贮饲料中,乳酸抑制了短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),未抑制纺锤型赖氨酸芽孢杆菌;接种ZH1和布氏乳杆菌青贮制剂增加了乙酸含量,抑制了短小芽孢杆菌和纺锤型赖氨酸芽孢杆菌;与自然青贮的燕麦青贮饲料相比,接种ZH1增加了乙酸、苯甲酸和十六烷酸含量,抑制了好氧性细菌;另外,短小芽孢杆菌在pH4.5以下可被抑制,纺锤型赖氨酸芽孢杆菌在pH4.0以下可被抑制;在pH4.2以下,0.5%w/v乳酸未抑制纺锤型赖氨酸芽孢杆菌,0.05%w/v苯甲酸、0.5%w/v乙酸及0.5%w/v乳酸和乙酸抑制了短小芽孢杆菌和纺锤型赖氨酸芽孢杆菌;0.1%w/v,0.2%w/v和0.4%w/v十六烷酸未抑制短小芽孢杆菌和纺锤型赖氨酸芽孢杆菌;这些结果说明乳酸、乙酸、苯甲酸是抑制好氧性细菌的主要物质。三者在青贮中的抑制机理是:乳酸、乙酸、苯甲酸通过降低pH、增强细胞质酸性使好氧性细菌受到抑制。与自然青贮和接种布氏乳杆菌青贮制剂的燕麦青贮饲料相比,接种ZH1不仅增加了燕麦青贮饲料的乙酸含量,而且增加了苯甲酸和十六烷酸含量,抑制了酵母和燕麦青贮饲料好氧变质;另外,2%w/v乙酸、0.1%w/v苯甲酸和/或十六烷酸抑制了克鲁思假丝酵母(Candida krusei1045)和膜醭毕赤酵母(Pichia membranaefaciens661),说明抑制酵母的主要物质是乙酸、苯甲酸、十六烷酸。三者在青贮中的抑制机理是:乙酸和苯甲酸酸化酵母细胞质后,十六烷酸进入线粒体基质与Tim44蛋白结合,使线粒体内膜丧失传递蛋白的功能,导致酵母死亡。 ZH1产生十六烷酸的适宜条件:适宜培养基是以果糖为碳源(2%w/w)、柠檬酸(5 mmol/L)为电子受体、pH为5.5的改良MRS液体培养基,在30℃厌氧培养30 h,产量可达471.86μg/mL以上。 ZH1产苯甲酸的适宜条件:在0.25%v/v苯甲醛改良MRS液体培养基(PH=6.0)中,25℃厌氧培养24 h,苯甲酸的产量可达48.9μg/mL。