Штамм бактерий lactobacillus plantarum для силосования кормов

 

Изобретение относится к получению нового штамма бактерий Lactobacillus plantarum 60 ВНИИСХМ 78 Д, применяемого для эффективного размножения в силосуемой зеленой массе и синтезирования молочной кислоты. Штамм Lactobacillus plantarum 60 обладает более высокой активностью размножения и способностью в более короткие сроки по сравнению с другими известными штаммами бактерий (например, Streptococcus faecium 500, Lactobacillus plantarum 52) образовывать преимущественно молочную кислоту, а также обладает по сравнению с ними более выраженными антагонистическими свойствами по отношению к гнилостным бактериям, встречающимися в силосе, таким как Bacillus megatherium, Bacillus mesentericus, Bacillus subtilis, Bacillus mycoides. Указанный штамм эффективен для силосования различных трав, в том числе козлятника, ежи сборной и смеси люцерны с злаковыми, в результате чего получается силос высокого качества. 3 табл.

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии в кормопроизводстве, в частности к получению препарата для силосования кормов, и касается нового штамма бактерий для получения указанного препарата.

Известен и наиболее близок к заявляемому штамму по технической сущности штамм Streptococcus faecium N 500, описанный в авт. св. N 1514766, МКИ C 12 N 1/20 (C 12 N 1/20, C 12 R 1/46, A 23 К 3/00), опубликованный в Официальном бюллетене изобретений СССР N 38 от 15.10.89 г. Штамм депонирован в коллекции культур ВНИИСХМ под регистрационным номером 42.

Штамм Streptococcus faecium N 500, выделенный из силоса (смесь подсолнечника, овса и гороха) позднего срока созревания с бензойной кислотой, состоит из бактерий Streptococcus faecium.

Штамм предназначен для силосования люцерны, ежи и смеси люцерны со злаковыми. Он обладает высокой активностью размножения и способностью в короткие сроки образовывать преимущественно молочную кислоту. Так, например, при силосовании люцерны получают силос с увеличением содержания молочной кислоты на 0,11%, белка на 3,2%; перевариваемость силоса, полученного таким способом, увеличивается на 3,9% по сравнению с контролем.

Штамм Streptococcus faecium N 500 (прототип), полученный вышеназванным способом, способен эффективно подавлять гнилостную микрофлору и получать качественный силос из растительного сырья.

Недостатком использования препарата для приготовления силоса, содержащего штамм бактерий Streptococcus faecium N 500, является низкое содержание в силосе белка и водорастворимых сахаров.

Задачей заявляемого изобретения является получение нового штамма бактерий, способного более эффективно размножаться в силосуемой зеленой массе, синтезировать молочную кислоту, подавлять гнилостную микрофлору и получать более качественный силос из растительного сырья.

Указанная задача решается за счет того, что для силосования кормов в качестве микроорганизмов используют штамм бактерий Lactobacillus plantarum 60.

Штамм Lactobacillus plantarum 60 получен как спонтанный мутант штамма Lactobacillus plantarum 52 и способен к росту на среде с 10% хлористым калием. Приобретенная таким образом толерантность к повышенному осмотическому давлению повысила его способность размножаться в силосуемой зеленой массе.

Штамм Lactobacillus plantarum 60 депонирован в коллекции Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии (ВНИИСХМ) 06 апреля 2000 года под N 78 Д.

Штамм характеризуется следующими морфолого-культуральными и физиолого-биохимическими признаками.

Клетки имеют форму палочек с закругленными концами 1,5-4,0 мкм, спор не образуют, неподвижные, грамположительны. 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.

Оптимальная температура для роста - 24-40^oC. При температуре более 45^oC и менее 23^oC рост замедленный.

Оптимальная pH среды 5,5, рост происходит и при pH от 4,0 до 6,5.

Штамм хорошо растет на средах, содержащих до 10% NaCl. На молоке, содержащем метиленовую синь (0,1%), роста нет.

Культура выдерживает температуру 60^oC в течение 30 мин, но рост слабый.

На средах, содержащих 40% желчи, штамм хорошо растет.

Штамм нуждается в стимуляторах роста.

Отношение к углеводам: сбраживает целлобиозу, фруктозу, галактозу, глюкозу, лактозу, мальтозу, маннит, маннозу, раффинозу, рибозу, сорбит, сахарозу; слабо сбраживает арабинозу; не сбраживает рамнозу.

Каталазу не образует. Проявляет антагонистические свойства по отношению к гнилостным бактериям, встречающимся в силосе: Bacillus megaterium, Bacillus mesentericus, Bacillus subtilis, Bacillus mycoides.

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 тремя штаммами бактерий (Streptococcus faecium N 500 - прототип, Lactobacillus plantarum 52 - исходный штамм, Lactobacillus plantarum 60 - предлагаемый штамм).

Как видно из таблицы 1, штамм Lactobacillus plantarum 60 обладает более высокой активностью размножения и способностью в более короткие сроки образовывать преимущественно молочную кислоту.

Штамм Lactobacillus plantarum 60 поддерживается на сусле с мелом пересевами через 3 мес. Хранится в условиях холодильника при + 4...+5^oC.

В таблице 2 представлены результаты изучения антагонистических отношений вышеуказанных трех штаммов молочнокислых бактерий (Streptococcus faecium N 500 - прототип, Lactobacillus plantarum 52 - исходный штамм, Lactobacillus plantarum 60 - предлагаемый штамм) по отношению к гнилостным бактериям, встречающимся в силосе.

Как видно из таблицы 2, штамм Lactobacillus plantarum 60 по отношению к гнилостным бактериям во всех приведенных тестах обладает более выраженными антагонистическими свойствами.

Пример получения препарата для силосования.

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^oC.

Производственное выращивание штамма в ферментере. Готовят среду указанного состава, стерилизуют, охлаждают до 30-32^oC и вносят 4 об.% посевного материала, полученного указанным способом. Выращивание осуществляют при 28 - 30^oC в течение 20-24 часов при давлении 0,3 - 0,5 атм 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 900 - 1100 млн/мл. Активность молочнокислых бактерий (кислотность по Тернеру) - 25-30^oC.

Пример использования полученной бактериальной закваски.

Для силосования используют козлятник, ежу сборную и смесь люцерны с злаковыми. Измельченную растительную массу в количестве 1,5 кг закладывают в стеклянные сосуды объемом 3 л и добавляют бактериальную закваску в количестве 0,01% от веса зеленой массы. Массу с закваской тщательно перемешивают, трамбуют, банки закрывают полиэтиленовой пленкой и заливают расплавленным сургучем. Качество силоса определяют через 90 суток.

Результаты опытов представлены в таблице 3.

Формула изобретения

Штамм бактерий Lactobacillus plantarum 60 ВНИИСХМ N 78Д для силосования кормов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3