重庆欢乐生肖

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关皓 曾泰儒 帅杨 闫艳红 张新全

引用本文: 关皓,曾泰儒,帅杨,闫艳红,张新全. 西南高温高湿地区青贮中天然乳酸菌群落结构特征及优质乳酸菌的筛选. 草业科学, 2019, 36(12): 3203-3213. doi: shu
Citation:  GUAN H, ZENG T R, SHUAI Y, YAN Y H, ZHANG X Q. Natural lactic acid bacterial community and screening of high-quality lactic acid bacteria in silage in southwest China. Pratacultural Science, 2019, 36(12): 3203-3213. doi: shu

西南高温高湿地区青贮中天然乳酸菌群落结构特征及优质乳酸菌的筛选

    作者简介: 关皓(1991-),女,四川成都人,在读博士生,主要从事饲草加工及利用研究。E-mail: ;
    通讯作者: 张新全, .cn
  • 基金项目: 国家现代牧草产业技术体系(CARS-34);教育部春晖计划(20191383)

摘要: 为提高湿热地区青贮饲料的品质,本研究首先分析了从西南高温高湿地区青贮饲料中分离到的227株天然乳酸菌种群结构,再根据乳酸菌在高温条件下的生长活性和产酸能力筛选到4株优质乳酸菌(LP149、LS358、LR753和LPA761),并对菌株生理生化特性和生长、产酸曲线进行了测定。结果表明,天然植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)是高温高湿地区青贮料中最常见的乳酸菌菌株(占62.55%),其次是鼠李糖乳杆菌(L. rhamnosus)和副干酪乳杆菌(L. paracasei),分别占总乳酸菌的13.21%和9.25%。所筛选的4株菌株为革兰氏阳性和过氧化氢酶阴性的杆状菌,能够在pH 3.5和45 ℃的条件下生长。根据生理、生化特征和16S rRNA测序分析,LP149、LS358、LR753和LPA761分别被鉴定为植物乳杆菌、唾液乳杆菌(L. salivarius)、鼠李糖乳杆菌和副干酪乳杆菌。在37和45 ℃条件下的菌株生长和产酸曲线结果表明,筛选出的4株乳酸菌有良好的高温适应性(45 ℃),不仅生长速度快,产酸能力强,耐盐性较好,对糖源利用范围广,而且对酸性环境有较好的适应性,可以作为后续进行高温青贮回填试验的候选菌株。

English

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  • 重庆欢乐生肖

    图 1  重庆欢乐生肖 西南高温高湿地区玉米和狼尾草青贮前后乳酸菌种群结构

    Figure 1.  Community of lactic acid bacteria in corn and Pennisetum before and after ensiling in hot and humid areas of Southwest China

    图 2  筛选出的乳酸菌系统发育树

    Figure 2.  Phylogenetic tree of lactic acid bacteria

    图 3  重庆欢乐生肖 乳酸菌生长曲线

    Figure 3.  Growth curves of lactic acid bacteria

    图 4  重庆欢乐生肖 乳酸菌产酸曲线

    Figure 4.  重庆欢乐生肖 Acid production curves of lactic acid bacteria

    表 1  青贮前后样品信息及227株乳酸菌鉴定结果、分布详情

    Table 1.  重庆欢乐生肖 Sample information before and after ensiling and identification and distribution of 227 strains of lactic acid bacteria

    品种
    Variety
    取样点
    Sampling
    site
    收获时期
    Harvest stage
    样品
    Sample
    青贮时间
    Silage duration/
    month
    菌株总数
    Total number
    序列比对结果
    Sequence alignment result
    (> 99%)
    菌株数目
    Total number
    雅玉8号(全株)
    Yayu No.8 (whole plant)
    四川宣汉
    Xuanhan, Sichuan
    乳熟期
    Milk stage
    原料
    Raw material
    2 33 Lactobacillus plantarum 22
    Weissella cibaria 1
    Pediococcus pentosaceus 7
    Pediococcus acidilactici 2
    Lactobacillus rhamnosus 1
    青贮Silage 2 37 Lactobacillus rhamnosus 26
    Lactobacillus plantarum 4
    Lactobacillus paracasei 5
    Lactobacillus farraginis 2
    桂牧一号杂交象草
    Hybrid elephant grass 'Guimu No.1'
    四川崇州
    Chongzhou, Sichuan
    高于1.5米
    Higher than 1.5 m
    原料
    Raw material
    3 27 Pediococcus pentosaceus 2
    Lactobacillus plantarum 22
    Lactobacillus salivarius 2
    Pediococcus acidilactici 1
    青贮 Silage 3 28 Lactobacillus plantarum 28
    中单808号
    (全株)
    Zhongdan No. 808 (whole plant)
    重庆云阳
    Yunyang, Chongqing
    乳熟期
    Milk stage
    原料
    Raw material
    2 27 Lactobacillus plantarum 23
    Weissella cibaria 2
    Weissella paramesenteroides 2
    青贮 Silage 2 24 Lactobacillus paracasei 14
    Lactobacillus farraginis 7
    Lactobacillus rhamnosus 3
    多玉3号 (全株)
    Duoyu No.3 (whole plant)
    贵州独山
    Dushan, Guizhou
    乳熟期
    Milk stage
    原料
    Raw material
    2 30 Lactobacillus plantarum 23
    Pediococcus acidilactici 5
    Pediococcus pentosaceus 1
    Lactobacillus paracasei 1
    青贮 Silage 2 21 Lactobacillus plantarum 20
    Lactobacillus paracasei 1
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    表 2  乳酸菌的生理生化特性

    Table 2.  Physiological and biochemical characteristics of lactic acid bacteria

    特性
    Characteristic
    乳酸菌 Lacticacid bacteria
    LP149LS358LR753LPA761LPLSLRLPALPC
    来源
    Source
    玉米
    Maize
    杂交象草
    Hybrid elephant grass
    玉米
    Maize
    玉米
    Maize
    ATCC
    14917
    ATCC
    11741
    ATCC
    7469
    ATCC
    334
    商业
    Commercial
    采集地点
    Collection site
    崇州,四川
    Chongzhou, Sichuan
    宣汉,四川
    Xuanhan, Sichuan
    宣汉,四川
    Xuanhan, Sichuan
    宣汉,四川
    Xuanhan, Sichuan
    未知
    Unknown
    未知
    Unknown
    未知
    Unknown
    未知
    Unknown
    未知
    Unknown
    形状
    Shape
    杆状
    Rod
    杆状
    Rod
    杆状
    Rod
    杆状
    Rod
    杆状
    Rod
    杆状
    Rod
    杆状
    Rod
    杆状
    Rod
    杆状
    Rod
    革兰氏染色
    Gram's stain
    +++++++++
    过氧化氢酶
    Catalase test
    葡萄糖产气
    Gas production
    ++++++
    乳酸的光学形式
    Optical form
    DLLLLDLLLLDL
    发酵类型
    Fermentation type
    同型发酵
    Homofermentation
    异型发酵
    Heterofermentaion
    异型发酵
    Heterofermetation
    异型发酵
    Heteroermentation
    同型发酵
    Homofermentation
    异型发酵
    Heterofermentation
    异型发酵
    Heterofermentation
    异型发酵
    Heterofermentation
    同型发酵
    Homofermentation
     +,90%及以上菌株有活性或显阳性;–,90%及以上菌株无活性或显阴性;W,有微弱活性;LP,ATCC 14917;LS,ATCC 11741;LR,ATCC 7469;LPA,ATCC 334;L: 左构型;DL: 左构型和右构型混合物;下同。
     +, more than 90% of the strains were active or positive; –, more than 90% of the strains were inactive or negative; W, weakly active; LP, ATCC 14917; LS, ATCC 11741; LR, ATCC 7469; LPA, ATCC 334; L: Levo; DL: Dextro and levo; similarly for the following tables and figures.
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    表 3  重庆欢乐生肖 乳酸菌糖发酵特性

    Table 3.  Characteristics of sugar fermentation of lactic acid bacteria

    底物 SubstrateLP149LS358LR753LPA761LPLSLRLPALPC
    半乳糖 Galactose + + + + + + + + +
    菊粉 Inulin + W + W + + +
    棉子糖 Raffinose + + + W + + + + +
    D-海藻糖 D-Trehalose + + + + + + + + +
    D-葡萄糖 D-Glucose + + + + + + + + +
    麦芽糖 Maltose + + + + + + + + +
    山梨醇 Sorbitol + + + + + + +
    D-甘露醇 D-Mannitol + + + + + + +
    蜜二糖 Melibiose + + + + + + + +
    鼠李糖 Rhamnose + W + +
    乳糖 Lactose + + + W + + + + +
    水杨苷 Salicin W + + + + + + +
    阿拉伯糖 Arabinose + + + + + + + +
    蔗糖 Saccharose + + + + + + + + +
    D-甘露糖 D-Mannose + + + + + + + + +
    七叶苷 Esculin + + + + + + + +
    D-果糖 D-Fructose + + + + + + + + +
    纤维二糖 Cellobiose + + + + + + +
    半固体琼脂 Semi-solid agar + + + + + + +
    木糖 Xylose + + + +
    马尿酸 Hippuric acid + + + +
    苦杏仁苷 Amygdalin W W W + W + + W
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    表 4  重庆欢乐生肖 乳酸菌耐温性特征

    Table 4.  Temperature tolerance of lactic acid bacteria

    温度处理
    Temperature treatment
    CZ149XH358XH753XH761LPLSLRLPALPC
    4 ℃ W W W W W W
    10 ℃ W W W W W W W W
    20 ℃ + + + + + + + + +
    30 ℃ + + + + + + + + +
    40 ℃ W + + + + + + + +
    45 ℃ W + + + + W W
    50 ℃ W W W W W W
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    表 5  37 重庆欢乐生肖下乳酸菌耐盐性和耐酸性特征

    Table 5.  Salt and acid tolerance of lactic acid bacteria at 37

    项目
    Item
    处理
    Treatment
    乳酸菌 Lactic acid bacteria
    LP149LS358LR753LPA761LPLSLRLPALPC
    耐盐处理
    Salt tolerance treatment
    3% NaCl + + + + + + + + +
    6.5% NaCl + W + + +
    耐酸处理
    Acid tolerance
    treatment
    pH 3
    pH 3.5 + + W + W + W W
    pH 4 + + + + W W + W +
    pH 4.5 + + + + + + + + +
    pH 5 + + + + + + + + +
    pH 5.5 + + + + + + + + +
    pH 6 + + + + + + + + +
    pH 7 + + + + + + + + +
    pH 7.5 + + + + + + + + +
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    表 6  在45 下乳酸菌耐盐性和耐酸性特征

    Table 6.  Salt and acid tolerance of lactic acid bacteria at 45

    项目
    Item
    处理
    Treatment
    乳酸菌 Lactic acid bacteria
    LP149LS358LR753LPA761LPLSLRLPALPC
    耐盐处理
    Salt tolerance treatment
    3% NaCl + + + W + W
    6.5% NaCl
    耐酸处理
    Acid tolerance treatment
    pH 3
    pH 3.5
    pH 4
    pH 4.5 + + + + +
    pH 5 + + + + + W
    pH 5.5 + + + + W + W W W
    pH 6 + + + + W W W W W
    pH 7 + + + + W + W W W
    pH 7.5 W + W + + W
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                        • 通讯作者:  张新全, .cn
                        • 收稿日期:  2018-07-16
                        • 网络出版日期:  2018-11-06
                        • 刊出日期:  2018-12-01
                        通讯作者: 陈斌,
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