Закваска для силосования зеленой массы амаранта

Изобретение относится к области сельскохозяйственной биотехнологии и может быть использовано при силосовании зеленой массы амаранта. Состав биологической закваски для силосования амаранта «АмарантоСил», состоящий из штаммов молочнокислых бактерий Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816 в концентрации 10⁹-10¹⁰ клеток в 1 мл. Применение изобретения способствует повышению эффективности силосования зеленой массы амаранта за счет интенсификации накопления молочной кислоты, что ускоряет созревание силоса и снижает потери питательных веществ. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственной биотехнологии, в частности кормопроизводству, и может найти применение при силосовании зеленой массы амаранта.

Известен штамм бактерий Lactobacillus buchneri, применение которого способствует накоплению молочную и уксусную кислоты в значительном количестве. Применение штамма улучшает аэробную стабильность силоса (Осипян Б.А., Мамаев А.А. Влияние бактерий Lactobacillus buchneri на аэробную стабильность силоса // Журнал «Кормопроизводство». - №12, 2013. - С. 37). Однако эти микроорганизмы пригодны для силосования злаковых культур, кукурузы. Для высокобелковых культур (амарант, бобовые) эти штаммы малоэффективны.

Известен штамм Streptococcus faecium №500 (а.с. 1514760 МПК С 122 1/46, A23K 3/00), предназначенный для силосования люцерны и ее смесей со злаковыми компонентами и неприемлем для силосования зеленой массы чистой культуры амаранта.

Известено применение в качестве консервантов молочнокислой бактерии Lactobacillus plantarum A-1 и пропионовокислой культуры Propionibacteriumacidopropioni Ф-5 (Балпанов Д.С., Тен О.А., Есепбай Г.Е., Барбасова С.К. Технология получения закваски для силосования грубостебельчатых кормов с использованием молочнокислых и пропионовокислых культур// Журнал «Биотехнология. Теория и практика». – №1, 2014. - С. 79-84). Однако известное техническое решение наиболее эффективно для силосования грубостебельчатых кормов из соломы пшеницы и смеси разнотравья и малоэффективно при получении консервированного корма из высокобелковых культур.

Наиболее близким техническим решением является применения «Универсальной силосной закваски – БИОАГРО» на основе двух новых штаммов Lactobacillus plantarum RS3 и Lactobacillus plantarum RS4, выделенных из природных источников (Шурхно Р.А. Микробиологический препарат на основе гомоферментативных штаммов Lactobacillus plantarum, выделенных из природных источников для биоконсервирования растительных ресурсов// Журнал «Ученые записки Казанского Университета. Серия естественные науки». – Т.158, кн.1, 2016. - С. 5-22). Недостатком способа-прототипа является то, что он наиболее эффективен для многолетних высокобелковых культур, однолетних злаковых трав, их смесей и кукурузы и малоэффективен для силосования зеленой массы амаранта.

Технической задачей изобретения является разработка состава закваски для силосования высокобелковой трудносилосуемой культуры амарант.

Для решения поставленной технической задачи предложена закваска для силосования зеленой массы амаранта «АмарантоСил», состоящая из Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816 в концентрации 10⁹-10¹⁰ клеток в 1 мл.

Техническим результатом заявленного изобретения является ускорение созревания силоса и снижение потерь питательных веществ, что повышает эффективность силосования амаранта. Силосная закваска «АмарантоСил» подавляет контаминантную микрофлору, в том числе, рост токсиногенных грибов, что эффективно предотвращает накопление микотоксинов.

Технический результат достигается за счет получения бактериальной закваски для силосования зеленой массы амаранта в качестве культуры лактобактрий используют лиофильно высушенные штаммы бактерий Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816, депонированные во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов ФГБУ «Государственный научно- исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра «Курчатовский институт».

Сначала в пробирки с рабочей культурой асептически вносят бульон и засевают пробирки с 10 см³ печеночного бульона для бифидобактерий с 0,8 г/дм³ агара. Культуры инкубируют при 37°С в течение 24-48 ч. Посевной материал для засева производственного ферментера выращивают последовательно в течение 3-х генераций. 10 см³ посевного материала стерильно переносят в колбы со 100 см³ среды аналогичного состава (посевной материал I генерации). Культуры инкубируют при 37°С в статических условиях в течение 24-48 ч. Посевной материал II генерации выращивают в колбах с 300 см³ питательной среды по приведенной ниже прописи, засевая 100 см³ посевного материала I генерации. Температура и время инкубации для всех посевных культур одинаковы. Посевную глубинную культуру выращивают на среде следующего состава: триптон - 10,0 г/дм³, дрожжевой экстракт 7,5 г/дм³, специальный пептон 20,0 г/дм³, глюкоза 20,0 г/дм³, MgSO₄ 0.2 г/дм³, MnSО₄ 0,15 г/дм³, вода дистиллированная до 1 дм³ . рН питательной среды 6,7-6,9, стерилизация проводится при 116°С, 40 мин. При получении бактериальной закваски при глубинном культивировании в производственном ферментере штаммы лактобактерий Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816, полученные после III генерации, вносят в равном соотношении не менее 5,0 мас.% от рабочего объема ферментера. Значения технологических параметров процесса культивирования поддерживали следующими: температура-37±1°С; рН 6,5+0,2; перемешивание-200 об/мин. Величину рН поддерживали автоматически путем подачи 25% раствора аммиака, при непрерывном перемешивании. Продолжительность процесса культивирования от 14 до 20 ч.

Пример 1. Готовят питательную среду, содержащую триптон - 10,0 г/дм³, дрожжевой экстракт 7,5 г/дм³, специальный пептон 20,0 г/дм³, глюкоза 20,0 г/дм³, MgSO₄ 0.2 г/дм³, MnSО₄ 0,15 г/дм³, вода дистиллированная до 1 дм³. В полученную питательную среду при глубинном культивировании в производственном ферментере вносят штаммы лактобактерий Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816, полученные после III генерации, вносят в равном соотношении 4,0 мас.% от рабочего объема ферментера. Значения технологических параметров процесса культивирования поддерживали следующими: температура - 37±1°С; рН 6,5+0,2; перемешивание - 200 об/мин. Величину рН поддерживали автоматически путем подачи 25% раствора аммиака, при непрерывном перемешивании. Продолжительность процесса культивирования от 14 до 20 ч.

Концентрация жизнеспособных лактобактерий в полученном бактериальном концентрате составляет 1,7*10⁸ КОЕ/мл и соотношение клеток в равных пропорциях.

Пример 2: В 1 дм³ дистиллированной воды вносят триптон - 10,0 г/дм³, дрожжевой экстракт 7,5 г/дм³, специальный пептон 20,0 г/дм³, глюкоза 20,0 г/дм³, MgSO₄ 0.2 г/дм³, MnSО₄ 0,15 г/дм³. В полученную питательную среду глубинном культивировании в производственном ферментере вносят штаммы лактобактерий Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816, полученные после III генерации, вносят в равном соотношении 5,0 мас.% от рабочего объема ферментера. Значения технологических параметров процесса культивирования поддерживали следующими: температура - 37±1°С; рН 6,5+0,2; перемешивание-200 об/мин. Величину рН поддерживали автоматически путем подачи 25% раствора аммиака, при непрерывном перемешивании. Продолжительность процесса культивирования от 14 до 20 ч.

Концентрация жизнеспособных лактобактерий в полученном бактериальном концентрате составляет 2,5*10⁹ КОЕ/мл и соотношение клеток в равных пропорциях.

Пример 3: В 1 дм³ дистиллированной воды вносят триптон - 10,0 г/дм³, дрожжевой экстракт 7,5 г/дм³, специальный пептон 20,0 г/дм³, глюкоза 20,0 г/дм³, MgSO₄ 0.2 г/дм³, MnSО₄ 0,15 г/дм³. В полученную питательную среду глубинном культивировании в производственном ферментере вносят штаммы лактобактерий Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816, полученные после III генерации, вносят в равном соотношении 5,0 мас.% от рабочего объема ферментера. Значения технологических параметров процесса культивирования поддерживали следующими: температура-37±1°С; рН 6,5+0,2; перемешивание-200 об/мин. Величину рН поддерживали автоматически путем подачи 25% раствора аммиака, при непрерывном перемешивании. Продолжительность процесса культивирования от 14 до 20 ч.

Концентрация жизнеспособных лактобактерий в полученном бактериальном концентрате составляет 4,7*10¹⁰ КОЕ/мл и соотношение клеток в равных пропорциях.

Силосование зеленой массы амаранта с применением разработанного состава бактериальной закваски, включающей штаммы лактобактерий Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816,позволило выявить ее преимущества по сравнению с прототипом. В качестве контрольного образца был заложен силос с применением «Универсальной силосной закваски - БИАГРО».

Таблица 1 - Химический состав силоса из зеленой массы амаранта

№ п/п	Наименование образца	Сухое вещество	Сырой протеин	Сырой жир	Сырая клетчатка	Сырая зола	БЭВ	Потери сухого вещества.
% (к абсолютно сухому веществу)
1	Амарант (зеленая масса)	2,8	14,30	4,3	31,11	11,17	22,41	-
2	Силос, полученный с использованем «Универсальной силосной закваски – БИОАГРО»	19,40	9,99	2,06	29,70	11,5	34,7	12,7
3	Силос, полученный с использованием закваски «АмарантоСил»	23,4	13,97	3,81	24,07	10,9	40,15	5,3

В таблице 1 представлены результаты исследования химического состава силоса из зеленой массы амаранта, полученного в соответствии с примером №1. Исследованиями установлено, что по всем контролируемым показателям силос, приготовленный с использованием предлагаемой закваски, состоящей из Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816 в концентрации 10^{9 -}10¹⁰ клеток в 1 мл, значительно превосходит силос, приготовленный с использованием «Универсальной силосной закваски – БИОАГРО».

Так, если в контрольном образце силоса содержание протеина составило 9,99 %, то в опытном образце силоса, приготовленного с использованием бактериальной закваски, данный показатель составил 13,97 %. Аналогичная разница установлена и в отношении других питательных веществ (таблица 1).

Необходимо отметить также, что потери питательных веществ в опытном образце силоса (5,3%) был значительно меньше, чем в контроле (12,7%).

Установлено, что внесение закваски «АмарантоСил» в силосуемую массу способствует интенсивному накоплению молочной кислоты, ускоряя созревание силоса, снижает потери питательных веществ и повышает качество силоса по сравнению с контролем (таблица 2).

Таблица 2 - Качество силоса из зеленой массы амаранта

№ п/п	Наименование образца	Содержание органических кислот, %	органолептическая оценка	рН
молочная	уксусная	масляная	Цвет	Запах	Структура
1	Силос, полученный с использованем «Универсальной силосной закваски – БИОАГРО»	55,93	44,07	0	темно-зеленый	фруктовый	плотная	4,7
2	Силос, полученный с использованием закваски «АмарантоСил»	82,91	17,09	0	светло-зеленый	квашеных овощей	плотная	4,3

Следовательно, использование бактериальной закваски, состоящей из Leuconostoc mesenteroides ssp dextranicum ВКПМ B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816 в концентрации 10^{9 -}10¹⁰ клеток в 1 мл, для силосования зеленой массы амаранта обеспечивает высокую питательность и качество силоса.

Закваска для силосования зеленой массы амаранта, состоящая из Leuconostoc mesenteroides ssp. dextranicum B-3425, Lactobacillus fermentum ВКПМ В-10888, Lactobacillus plantarum ВКПМ В-10816 в концентрации 10⁹-10¹⁰ клеток в 1 мл.