Штамм бактерий lactobacillus buchneri 600 для силосования зеленой массы кукурузы и консервирования плющеного зерна
Владельцы патента RU 2243999:
Общество с ограниченной ответственностью "Биотроф" (RU)
Изобретение относится к биотехнологии, может быть использовано в кормопроизводстве для силосования зеленой массы кукурузы и консервирования плющеного зерна. Штамм Lactobacillus buchneri 600 выделен из зерна ячменя молочно-восковой спелости. Штамм Lactobacillus buchneri 600 зарегистрирован 05.08.2002 во Всероссийской государственной коллекции штаммов микроорганизмов, используемых в ветеринарии и животноводстве под номером Lactobacillus buchneri ВГНКИ 02.08.04-ДЕП и хранится в коллекции 000 “Биотроф”. Изобретение обеспечивает более эффективное размножение штамма в силосуемой зеленой массе кукурузы и консервирование плющеного зерна с повышенным образованием молочной кислоты, подавлением гнилостной микрофлоры, что позволяет получать более качественный корм из растительного сырья. 3 табл.
Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к получению препарата для силосования кукурузы и консервирования плющеного зерна, и касается нового штамма бактерий для получения указанного препарата.
Известен штамм Lactobacillus plantarum 60 для силосования кормов, описанный в патенте РФ №2168909 (пр. от 14.04.2000), МПК С 12 N 1/20 (С 12 N 1/20, С 12 R 1/25, А 23 К 3/00), зарегистрированный в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20 июня 2001 года.
Штамм Lactobacillus plantarum 60 депонирован в коллекции Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии (ВНИИСХМ) 06.04.2000 г. под N 78 Д.
Указанный штамм используется для приготовления препарата для силосования кормов. При этом бактерии штамма эффективно размножаются в силосуемой зеленой массе, синтезируют молочную кислоту и подавляют гнилостную микрофлору
Однако препарату, приготовленному на основе штамма Lactobacillus plantarum 60, не хватает ферментативной активности для качественного силосования кукурузы и консервирования плющенного зерна, т.к. он содержит мало белка и водорастворимых cахаров.
Указанный штамм выбран в качестве прототипа.
Задачей заявляемого изобретения является получение нового штамма бактерий, способного более эффективно размножаться в силосуемой зеленой массе кукурузы, а также консервировать плющеное зерно, синтезировать молочную кислоту, подавлять гнилостную микрофлору и получать более качественный корм из растительного сырья.
Указанная задача решается за счет того, что для силосования кукурузы и консервирования плющеного зерна используют штамм бактерий Lactobacillus buchneri 600.
Штамм Lactobacillus buchneri 600 выделен из зерна ячменя молочно-восковой спелости.
Штамм Lactobacillus buchneri 600 зарегистрирован 05.08.2002 г. во Всероссийской государственной коллекции штаммов микроорганизмов, используемых в ветеринарии и животноводстве под номером Lactobacillus buchneri ВГНКИ 02.08.04-ДЕП и хранится в коллекции ООО “Биотроф”.
Штамм Lactobacillus buchneri 600 характеризуется следующими морфолого-культуральными и физиолого-биохимическими признаками.
Клетки имеют форму коротких палочек, одиночные или в цепочках. Грамположительные, каталазоотрицательные. Колонии на МПА с глюкозой мелкие, точечные, глубинные. Желатин не разжижают, казеин не расщепляют. Обладают слабой амилазной активностью. Штамм обладает антагонистической активностью к грибам Penicillium sp., Aspergillus niger и A. flavus, к дрожжам родов Torula, Pichia и Saccharomyces. Гетероферментативные. Образуют газ из глюкозы и глюконата. Оптимум роста - 25-37°С. Растут при 15°С, не растут при 45°С. Растут в присутствии 6% NaCl. Сбраживают сахара: арабинозу, фруктозу, глюкозу, мальтозу, рибозу, ксилозу, слабо сбраживают раффинозу. Не сбраживают целлобиозу, рамнозу, сорбит, маннит, галактозу, мальтозу, сахарозу, лактозу.
Факультативный анаэроб. На мясо-пептонном агаре растет слабо, образуя малозаметный капельный рост по штриху. На мясо-пептонном агаре - рост слабый. На сусло-агаре с мелом образует характерные колонии (с зоной просветления мела) - чечевицеобразные с ровными краями или поверхностные округлые, пастообразной консистенции, белые или кремового оттенка. Диаметр колонии 0,6-1,2 см. Растут в присутствии 6% NaCl.
На молоке, содержащем метиленовую синь (0,1%), роста нет. Культура выдерживает температуру 60°С в течение 30 минут, но рост слабый. На средах, содержащих 40% желчи, штамм хорошо растет. Штамм нуждается в стимуляторах роста.
Энергию кислотоообразования и основные продукты брожения молочнокислых бактерий определяют в процессе их культивирования в сусле с последующим определением органических кислот по методу Вигнера.
В таблице 1 представлены результаты изучения роста и синтеза органических кислот штаммами бактерий (L. plantarum 60 - прототип, L. buchneri 600 - патентуемый штамм).
Таблица 1 Активность размножения молочнокислых бактерий и образование кислот | ||||||
Варианты опыта | Количество бактерий, млн/мл | Содержание кислот, % молочной/уксусной | ||||
Возраст, суток | ||||||
1 | 2 | 1 | 3 | 5 | 10 | |
L.plantarum 60 | 600 | 1000 | 3,7/0,5 | 3,3/0,4 | 6,5/0,3 | 3,4/0,5 |
L.buchneri 600 | 650 | 950 | 3,6/0,4 | 3,4/0,5 | 6,6/0,3 | 3,6/0,5 |
Как видно из табл. 1, штамм L.buchneri 600 обладает примерно такой же скоростью размножения, как и штамм L.plantarum 60, и такой же способностью образовывать преимущественно молочную кислоту.
В таблице 2 представлены результаты изучения антагонистических отношений вышеуказанных штаммов молочнокислых бактерий по отношению к гнилостным бактериям, встречающимся в силосе.
Таблица 2 Антагонистические свойства молочнокислых бактерий (размер зоны ингибирования в мм) | ||||
Варианты | Тест-культуры | |||
В. megatherium | В. mesentericus | В. subtilis | В. mycoides | |
Контроль | 0 | 0 | 0 | 0 |
L.plantarum 60 | 22,0 | 22,0 | 20,0 | 25,0 |
L.buchneri 600 | 21,0 | 23,0 | 19,0 | 26,0 |
Как видно из табл. 2, штамм L.buchneri 600 обладает примерно такими же антагонистическими свойствами по отношению к гнилостным бактериям различных видов, как и штамм L.plantarum 60, и такой же способностью образовывать зоны ингибирования.
Штамм L.buchneri 600 поддерживается на сусле с мелом и с пересевами через 3 мес. Хранится в условиях холодильника при температуре +(4...5)°С.
Пример получения препарата для силосования с использованием штамма Lactobacillus buchneri 600.
Приготовление маточной культуры. В стерильную питательную среду, содержащую (в об.%) меласса - 1,0, биотин - 0,5, мясо-костная мука - 0,9, хлористый натрий - 6,0, вода водопроводная - остальное, вносят бактерии в количестве 1-2 об.% и выращивают в течение 24-30 часов при температуре 25-30°С.
Производственное выращивание штамма в ферментере. Готовят производственную среду, стерилизуют, охлаждают до 30-32°С и вносят 4 об.% посевного материала (маточной культуры), полученного указанным способом. Выращивание осуществляют при 28-30°С в течение 20-24 часов при давлении 0,3-0,5 атмосфер без продувания воздуха. Мешалку включают сразу после внесения посевного материала на 3-5 мин, а затем через каждые 3-5 часов выращивания и перед взятием проб.
Закваска для силосования представляет собой жидкость светло-коричневого цвета с осадком питательной среды и содержит молочнокислые бактерии в количестве 100 млн/мл. Активность молочнокислых бактерий (кислотность по Тернеру) - 25-30°С.
Пример использования полученной бактериальной закваски.
Для силосования используют кукурузу в стадии молочно-восковой спелости. Измельченную растительную массу в количестве 1,5 кг закладывают в стеклянные сосуды объемом 3 л, добавляют бактериальную закваску в количестве 0,01% от веса зеленой массы. Массу с закваской тщательно перемешивают, трамбуют, банки закрывают полиэтиленовой пленкой и заливают расплавленным сургучом.
Аналогично используют закваску для консервирования плющеного зерна, собранного в стадии восковой спелости. Качество силоса определяют через 90 суток.
Результаты использования заявляемого штамма по сравнению с его прототипом представлены в табл. 3.
Таблица 3 Показатели состава кормов | ||||||
Показатели | Кукуруза с добавлением: | Плющеное зерно с добавлением: | ||||
Без добавок | L. plantarum 60 | L. buchneri 600 | Без добавок | L. plantarum 60 | L. buchneri 600 | |
РН | 5,20 | 4,60 | 4,55 | 5,65 | 4,85 | 4,50 |
Молочная кислота, % | 3,25 | 3,80 | 4,20 | 3,30 | 3,50 | 3,65 |
Уксусная кислота, % | 0,75 | 1,00 | 0,90 | 0,45 | 0,44 | 0,48 |
Масляная кислота, % | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Сумма ред. сахаров | 0,74 | 1,30 | 1,65 | 0,75 | 0,75 | 0,90 |
Аммиак, мг/кг | 136,0 | 94,0 | 80,0 | 120,0 | 105,0 | 90,0 |
Сырой протеин, % | 12,0 | 13,2 | 14,1 | 13,2 | 14,0 | 14,8 |
Штамм бактерий Lactobacillus buchneri 600 ВКНКИ 02.08.04-ДЕП для силосования зеленой массы кукурузы и консервирования плющеного зерна.