[发明专利]禾本科牧草附着植物乳杆菌和蒙氏肠球菌的发现及应用

说明书

技术领域

本发明涉及两株在禾本科牧草青贮中发挥作用的乳酸菌，一株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)S2409，一株为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)S1518。准确的说，本发明描述了植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)S2409和蒙氏肠球菌(Enterococcusmundtii)S1518在禾本科牧草中的发现及在牧草青贮中的应用。

发明背景

如今随着牧草加工业的发展，反刍家畜的粗饲料已由青草或干草转换为具有省力、生产性能高、费用低及通年可利用的青贮饲料生产体系。为此生产高品质青贮饲料的技术，越来越引起畜牧界的广泛关注。在青贮调制过程中，由于青贮原料干物质含量、碳水化合物、缓冲能，及所携带的菌群数量和组成不同，同时建立和维持严格厌氧环境条件的困难，通常使植物中所含的糖类不可能最大程度的转化为有机酸，从而并不能获得理想的发酵效果。微生物添加剂作为有机添加剂，具有生态安全，应用方便、价格低廉等优点，目前正在被深入的研究。

青贮调制最基本的微生物原则是促进并维持广泛而持久的乳酸发酵，通过厌氧状态下pH值下降，抑制植物酶和有害微生物活力。因此在调制青贮过程中，接种适宜的乳酸菌添加剂是非常必要的。多年来人们利用所筛选的菌株改善青贮的品质。但是早期的菌株大多来自奶牛胃肠道及乳产品，而不是分离于自然界中植物上所附着的乳酸菌，有一些并不适合于青贮发酵的菌株被用作青贮添加剂。如今随着分子生物学及各种技术手段的不断改进，对乳酸菌青贮添加剂的研究不断深入，市场上已出现了多种乳酸菌添加剂，但主要以玉米青贮和豆科牧草青贮为主，针对禾本科牧草青贮的添加剂品种非常少。一直以来，豆科牧草以较高的蛋白含量受到了广大生产者的青睐。但有研究表明，从构成细胞壁物质的成分组成上分析，豆科牧草结晶体化程度高的纤维、木质素含量高于禾本科牧草，说明豆科牧草消化率要低于禾本科牧草。在这一点上，禾本科牧草有着豆科牧草所不可替代的优势。

本发明的目的是提供一种为了减少牧草青贮发酵损失，提高青贮发酵品质而使用的乳酸菌添加剂。通过加入促进发酵的乳酸菌使牧草青贮的pH值迅速下降。pH值迅速下降可以使青贮饲料蛋白水解降低，乳酸产量增加，乙酸和丁酸含量下降，乙醇含量下降，同时还可以更好的抑制能量和蛋白的损失。乳酸的产生率加快是由于乳酸菌迅速增殖缩短了发酵滞后时间，降低了不同微生物同乳酸菌的抗性作用，并且由于迅速的酸化作用，使牧草中蛋白水解和脱氨基反应下降，由此抑制了丁酸菌的产生和蛋白水解酶的形成，从而使牧草的营养成分最大程度的保存下来，以满足家畜的营养需要。

现有技术的描述

不同种类的乳酸菌，存活环境不同，其特征也不相同。人们发现植株表面与内部、乳中、肉中或动物体内存在的乳酸菌的特征均不相同。在分类学上将所有乳酸菌分为4个科，乳杆菌科，肠球菌科，明串珠菌科，链球菌科(Garrity，2001)。细胞形状分为长或短杆形，球形或卵圆形，且均不产生孢子，大多菌株没有运动性。通常情况下，它们都需要碳水化合物作为能源和碳源，对营养要求高，需要复杂的底物。乳酸菌的生长温度范围5-50℃，最适温度25-40℃。乳酸菌生长的初始pH值为5-6，若青贮原料的初始pH值为7或高于7时，乳酸菌活动就会下降。

乳酸菌一般可以使糖类发酵成乳酸，因此经常被用于生产发酵食品，如发酵酸奶、干酪、制作泡菜等。此外还利用它们产生的生物活性物质来生产药物及保健品。具有代表性的这些乳酸菌为嗜热链球菌、乳酸球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌以及植物乳杆菌。这些乳酸菌均可以在人和动物的消化道中附着，并且可以通过创造酸性环境以及产生乳酸和细菌素，来抑制肠道中有害微生物的生长，增强动物体的免疫机能，从而保持动物机体健康。

在我国地域辽阔的牧区，禾本科牧草是反刍家畜粗饲料的重要组成部分。如何进行合理调制将牧草的保藏损失降到最低，就目前来说青贮是最为理想的保藏方法。牧草上附着的乳酸菌是主导青贮发酵的重要菌群。但是通常情况下天然附着的乳酸菌数量非常少(＜10⁵cfug^-1鲜物质)。市场上存在的乳酸菌添加剂，大多是从玉米或苜蓿青贮中分离而来。国内，对于禾本科牧草上所附着的乳酸菌的分离报道较少见。本发明所描述的这两株由禾本科牧草分离的乳酸菌可以为调制高品质牧草青贮饲料提供有力的保证。

发明概述