桑叶发酵改性和在肉牛瘤胃中降解特性的研究

摘要

饲料资源紧缺已成为制约我国养殖业发展的主要因素，桑树是农业部列入我国饲料目录中的植物。桑叶作为新型饲料资源，具有营养丰富，品质优良，饲用价值高等特点，是潜在的蛋白质饲料资源。已有研究表明，桑叶作为饲料可以改善畜禽水产品质，增强动物健康。但在养殖过程中也普遍出现采食量不高、日粮中添加量高则影响生长速度等问题。近年来，一些地方开始规模化种植饲料桑，采用机械化采收方式来降低生产成本，出现桑枝叶饲料中木质素、粗纤维含量较高，动物采食适口性差、日粮中添加量低等问题，影响饲料桑利用及产业发展。本论文通过体外人工发酵方法，筛选出能够改善桑叶饲用品质的适宜菌株，分析测定这些菌株菌体生长特点以及生理生化特性，并对它们应用于桑叶发酵的工艺参数进行了优化，以达到改善桑叶品质的目的。同时研究了桑叶中主要营养成分在具有多种发酵微生物的肉牛瘤胃中的消化率，获得桑叶在反刍动物体内降解特性的基础数据。
　　本研究主要内容包括：⑴选取分属于霉菌、酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌四类菌中的18个菌株分别发酵桑叶，观察、测定其外观形态、pH、粗纤维、粗蛋白以及粗脂肪含量的变化。结果表明，经不同的菌株发酵桑叶后，其外观形态、pH以及粗纤维、粗蛋白、粗脂肪含量均发生了显著的变化(P＜0.05)，其中康宁木霉(编号40505)发酵桑叶后的发酵产物中粗蛋白含量最高，达31.27%；蜡状芽孢杆菌(编号19375)发酵桑叶后的产物中粗纤维含量最低，降至12.71%；植物乳杆菌(编号21801)发酵桑叶后产物中粗脂肪含量最高，达5.71%。将康宁木霉、产脘假丝酵母、蜡状芽孢杆菌、植物乳杆菌等四个菌株作为改善桑叶品质的适宜菌株。⑵观察四个适宜菌株的菌落和菌体特征，测定产酶特性和生长曲线，全面了解其生理生化特性。结果表明，四株菌均具有产蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶活性，其中康宁木霉产蛋白酶活性最高，可达到107.173U/mL，蜡状芽孢杆菌产纤维素酶活性最高，达116.815U/mL，植物乳杆菌的产脂肪酶活性最高，达到38.209U/g。⑶通过对发酵菌种的优化确定了最佳的菌种组合为康宁木霉、产脘假丝酵母、蜡状芽孢杆菌、植物乳杆菌等四个菌株的发酵组合，最佳接种量为5%且蜡状芽孢杆菌、植物乳杆菌、产脘假丝酵母、康宁木霉的接种比例为2:1:1:1；结合单因素试验以及正交试验优化发酵条件得出最佳的发酵条件为pH=7，发酵时间84h，发酵温度30℃。并且在最佳发酵条件下发酵桑叶后产物中的粗蛋白的含量高达36.30%，真蛋白含量高达22.12%，粗纤维含量降至9.63%。⑷分别测定桑叶的常规营养成分以及桑叶中干物质(DM)、有机物(OM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)在云岭牛瘤胃中6h、12h、24h、36h、48h、72h的实时降解率以及有效降解率，结果显示，桑叶降解前粗蛋白含量高达20.99%，饲料相对值(RFV)达到2.22，粗饲料等级达特级水平；桑叶DM、CP、OM在肉牛瘤胃中72h的降解率分别达到87.62%、96.29%、87.71%，接近于完全降解，各营养成分的有效降解率也分别达到DM68.38%、CP74.60%、NDF54.59%、ADF15.04%、OM68.51%，说明肉牛瘤胃中多种微生物作用下，其对桑叶消化率高，具有较高的饲用价值；桑叶各营养成分在瘤胃中的降解在36h内均显著增高(P＜0.05)，36h后降解速率减慢，降解率趋于稳定，说明桑叶各营养成分在瘤胃中36h就基本降解完成，桑叶具有在肉牛瘤胃中的降解速度快的特性。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 我国饲料资源现状及发展趋势

1.2 桑叶的饲料化利用

1.3 饲料的人工发酵

第2章 引言

2.1 研究背景及目的意义

2.2 主要研究内容

2.3 实验技术路线

第3章 单菌株发酵桑叶筛选优良菌剂的研究

3.1 材料与方法

3.2 实验结果

3.3 讨论

第4章 适宜菌株生理生化特征的研究

4.1 试验材料

4.2 试验方法

4.3 实验结果

4.4 讨论

第5章 多菌株混合发酵桑叶工艺条件的优化

5.1 试验材料与分析方法

5.2 试验方法

5.3 结果与讨论

第6章 桑叶在肉牛瘤胃中降解特性的研究

6.1 材料与方法

6.2 试验结果与分析

6.3 讨论

第7章 全文总结

参考文献

在读期间发表论文及参加课题

致谢