乳杆菌与地衣芽孢杆菌复合微贮对稻草营养价值影响及机理研究

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本试验以稻草为研究对象,利用乳杆菌与地衣芽孢杆菌复合微贮稻草,试验包括对照组、乳杆菌组(植物乳杆菌,5×106CFU/g DM)、复合菌组Ⅰ(植物乳杆菌:地衣芽孢杆菌=6.25:1)、复合菌组Ⅱ(植物乳杆菌:地衣芽孢杆菌=5:1)以及复合菌组Ⅲ(植物乳杆菌:地衣芽孢杆菌=4.17:1)。对微贮稻草的营养成分及体外瘤胃发酵参数进行测定,利用高通量测序技术分析稻草微贮过程中菌群的变化规律。结合微贮稻草的营养成分及体外发酵参数测定结果与菌群相关性分析结果,探索了乳杆菌与地衣芽孢杆菌复合微贮对稻草营养价值影响及可能机理。试验结果如下:试验一:乳杆菌与地衣芽孢杆菌复合微贮对稻草营养价值的影响。结果表明:各处理组稻草的DM、CP含量与对照组比较均无显著性差异(P>0.05)。与对照组相比,乳杆菌组、复合菌组Ⅰ、复合菌组Ⅱ、复合菌组Ⅲ稻草的NDF含量分别降低了 8.6%、4.6%、6.3%、5.6%,ADF含量分别降低了 5.9%、3.9%、5.8%、6.8%,但差异均不显著(P>0.05)。与对照组相比,乳杆菌组稻草pH值无显著差异(P>0.05),复合菌组Ⅰ、复合菌组Ⅱ、复合菌组Ⅲ的pH值显著降低(P<0.05),分别降低了 6.23%、11.96%、10.55%。除复合菌组Ⅲ外,其他各处理组稻草丁酸浓度与对照组相比均显著增加(P<0.05)。复合菌组Ⅰ、复合菌组Ⅲ的乙酸/丙酸与对照组相比差异不显著(P>0.05),乳杆菌组、复合菌组Ⅱ的乙酸/丙酸显著低于对照组(P<0.05)。与对照组相比,乳杆菌组、复合菌组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的OMD和ME显著增加(P<0.05),OMD分别增加10.43%、25.30%、25.30%、17.07%,ME 分别增加了 19.66%、47.58%、47.58%、32.19%,均以复合菌组Ⅱ提高最为显著。试验二:乳杆菌与地衣芽孢杆菌复合微贮稻草菌群多样性变化规律的研究。结果表明:与对照组相比,LP、LPBL1、LPBL2、LPBL3组稻草中的乳酸杆菌属(Lactobacillus)相对丰度显著增加(P<0.05);明串珠菌属(Leuconostoc)和魏斯氏菌属(Weissella)相对丰度与对照组相比显著降低(P<0.05)。与对照组比较,LPBL2组、LPBL3组的泛菌属(Pantoea)相对丰度显著降低(P<0.05),LPBL1组的泛菌属(Pantoea)相对丰度降低,但差异不显著(P>0.05);各试验组梭状芽孢杆菌属(Clostridiumsensu stricto12)丰度有降低趋势。与对照组相比,LPBL1、LPBL2、LPBL3 组的酵母菌属(Saccharomyces)相对丰度显著增加(P<0.05);LPBL2、LPBL3组伊萨酵母属(Issatchenkia)和哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)相对丰度显著高于对照组和LP组(P<0.05),LPBL1组的伊萨酵母属(Issatchenkia)和哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)相对丰度分别是对照组的20.8、15倍,乳杆菌组的10.65、15倍。试验三:微贮稻草营养成分及体外发酵参数与菌群相关性分析。结果表明:与微贮稻草pH值相关的菌属有12个,为明串珠菌属(Leuconostoc)、魏斯氏菌属(Weissella)、汉纳酵母(Hannaella)、分子孢子菌属(Cladosporium)、维多利亚希尼克氏酵母菌属(Vishniacozyma)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、酵母菌属(Saccharomyces)、伊萨酵母属(Issatchenkia)、哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)、毕赤酵母(Pichia)、丝衣霉菌属(Byssochlomys)。与微贮稻草NDF相关的菌属有2个,为芽孢杆菌属(Bacillus)、梭状芽孢杆菌属(Clostridiumsensu stricto12);与ADF相关的菌属有1个,为Zygosaccharomyces。与微贮稻草TVFA相关的菌属有9个,为弧菌属(Vibrio)、汉纳酵母(Hannaella)、分子孢子菌属(Claddosporium)、维多利亚希尼克氏酵母菌属(Vishniacozyma)、酵母菌属(Saccharomyces)、伊萨酵母属(Issatchenkia)、哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)、丝衣霉菌属(Byssochlamys)、毕赤酵母(Pichia)。与微贮稻草ME相关的菌属有13个,为芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、泛菌属(Pantoea)、梭状芽孢杆菌(Clostridium sensu stricto12)、酵母菌属(Saccharomyces)、伊萨酵母属(Issatchenkia)、哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)、丝衣霉菌属(Byssochlamys)、曲霉菌属(Aspergillus)、毕赤酵母(Pichia)、汉纳酵母(Hannaella)、分子孢子菌属(Cladosporium)、维多利亚希尼克氏酵母菌属(Vishniacozyma)。结论:乳杆菌与地衣芽孢杆菌复合微贮,促进了稻草微贮过程中酸度下降,对改变稻草瘤胃发酵类型和纤维组成及结构质地具有有利影响,提高了稻草有机物质消化率和代谢能,提升了稻草的营养价值。乳酸杆菌属(Lactbacillus)、明串珠菌属(Leuconostoc)和魏斯氏菌属(Weissella)与微贮稻草pH值变化相关。发酵稻草中芽孢杆菌属(Leuconostoc)、梭状芽孢杆菌属(Clostridiumsensustricto12)与微贮稻草NDF变化相关,Zygosaccharomyces菌属与发酵稻草ADF变化相关。酵母菌属(Saccharomyces)、伊萨酵母属(Issatchenkia)和哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)与发酵稻草总挥发酸生成增加及代谢能值提升具有相关性。
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