Штамм бактерий lactobacillus buchneri 600 для силосования зеленой массы кукурузы и консервирования плющеного зерна

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.