Блог

Jan 05, 2024

Микробиом регидратированных силосов кукурузы и сорго, обработанных микробными инокулянтами в разные периоды ферментации

Scientific Reports, том 12, номер статьи: 16864 (2022) Цитировать эту статью 1331 Доступов 5 Цитирований 6 Подробностей об альтернативных метриках Из-за одновременно возникших сложных отношений и взаимного влияния

Том 12 научных докладов, номер статьи: 16864 (2022 г.) Цитировать эту статью

1331 Доступов

5 цитат

6 Альтметрика

Подробности о метриках

Из-за одновременно возникших сложных взаимосвязей и взаимного влияния между изменениями микробиома и качеством ферментации силоса мы исследовали влияние инокулянтов Lactobacillus plantarum и Propionibacterium acidipropionici (Inoc1) или Lactobacillus buchneri (Inoc2) на разнообразие и сукцессию бактериальных и грибковых сообществ. регидратированных зерен кукурузы (CG) и сорго (SG) и их силоса с использованием секвенирования Illumina Miseq после 0, 3, 7, 21, 90 и 360 дней ферментации. Влияние инокулянтов на бактериальную и грибковую сукцессию различалось в зависимости от зерна. Виды Lactobacillus и Weissell были основными бактериями, участвующими в ферментации регидратированного силоса из кукурузы и сорго. виды Aspergillus. плесень преобладала при ферментации регидратированного CG, тогда как дрожжи Wickerhamomyces anomalus были основным грибком в регидратированном силосе SG. Inoc1 был более эффективен, чем CTRL и Inoc2, в стимулировании резкого роста Lactobacillus spp. и поддержание стабильности бактериального сообщества в течение длительного периода хранения в обоих силосах. Однако бактериальные и грибковые сообщества регидратированных силосов кукурузы и сорго не оставались стабильными после 360 дней хранения.

Зерна кукурузы и сорго использовались в концентратах, предлагаемых жвачным животным, чтобы обеспечить их энергией, главным образом, за счет содержащегося в них крахмала1. Эндосперм зерна содержит наибольшее количество крахмала и определяет экономическую и пищевую ценность зерна, поскольку структура и состав крахмала, а также его физическое взаимодействие с белком зерна могут изменять его переваримость2. Влиянием эндосперма на перевариваемость можно управлять путем обработки зерна3. Регидратированный зерновой силос является многообещающим методом повышения питательной ценности зерна4, и среди зерновых сорго имеет самый высокий прирост перевариваемости после этого процесса, за ним следуют кукуруза и другие зерновые5.

В процессе силосования увеличение усвояемости крахмала в зерне может быть связано с частичной деградацией гидрофобной крахмально-белковой матрицы, окружающей крахмальные гранулы, в результате протеолиза6, что приводит к большей солюбилизации проламина и увеличению площади поверхности крахмальных гранул для потенциального воздействия бактерий рубца7.

Исследования показали, что климатические условия влияют на все этапы производства и использования силоса, особенно в жарких и влажных регионах, поскольку на размножение микробов сильно влияет температура8. Эти климатические факторы не только влияют на рост кормовых культур и заболеваемость болезнями, но также влияют на ферментацию силоса и аэробную стабильность9.

Сообщается, что Lactobacillus plantarum является наиболее часто используемым инокулянтом силоса10. Этот вид производит молочную кислоту, которая быстро снижает pH и улучшает брожение11. Однако большое количество силоса было потеряно, и себестоимость продукции может пострадать от негативных последствий из-за аэробной порчи; поэтому пропионовые бактерии и гетероферментативные бактерии, продуцирующие ацетат, были изучены для уменьшения порчи силоса после воздействия воздуха4,12.

Бактериальная инокуляция может по-разному влиять на характеристики ферментации и питательную ценность силоса в зависимости от эпифитных бактерий, присутствующих в сырье13, и штаммов в различных силосных материалах14. Согласно Si et al.13, силос и его микробиота имеют сложные взаимоотношения, и существует взаимное влияние между изменениями микробиома и параметрами ферментации силоса, например, положительная корреляция между Lactobacillus plantarum и содержанием молочной кислоты. В целом состав микроорганизмов до и после силосования претерпевает существенные изменения15. Мониторинг этих изменений во время силосования будет полезен для полного понимания и улучшения процесса силосования16.