غربالگری و انتخاب باکتری‌های اسید‌ لاکتیک مناسب برای افزایش کیفیت سیلاژ ذرت

Abstract

سابقه و هدف: اثرات استفاده از باکتری‌های اسید‌لاکتیک به‌عنوان مکمل میکروبی بر ویژگی‌های تخمیر سیلاژ عمدتاً به‌دلیل تولید متابولیت‌های مفیدی است که می‌توانند رشد میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا و مخرب را مهار کنند. بنابراین، توانایی‌‌ یک سویه در استفاده از سوبستراهای متعدد موجود در گیاه علوفه‌ای و تولید متابولیت‌های مختلف می‌تواند در رقابت با سایر میکروارگانیسم‌ها مفید باشد. از این توانایی می‌توان به‌عنوان یک اصل برای انتخاب مواد تلقیحی استفاده کرد. با این وجود، تحقیقات نشان داده‌اند که مقالات منتشر شده در انتخاب ماده تلقیحی با هدف محدود کردن رشد این میکروارگانیسم‌های مخرب و بیماری‌زا هنوز کمیاب است. برخی از محققان اثرات مواد تلقیحی میکروبی بر تخمیر سیلاژ را گزارش کرده‌اند. با این حال، با وجود مقالات متعددی که در مورد اثرات ماده تلقیحی بر تخمیر سیلاژ منتشر شده‌اند، در مورد انتخاب سیستماتیک سویه‌ها توضیحات کمی وجود دارد. هدف از مطالعه حاضر جداسازی، شناسایی و انتخاب سویه‌های باکتری‌های اسید‌لاکتیک با قابلیت بهبود ویژگی‌های تخمیری و جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌های بیماریزا و مخرب و ارزیابی اثر تلقیح این سویه‌ها بر ارزش غذایی و پایداری هوازی سیلاژهای ذرت بود.مواد و روش‌ها: این تحقیق به‌منظور انتخاب سویه‌های باکتری‌های اسید لاکتیک جدا شده از منابع مختلف و ارزیابی تأثیر آن‌ها بر کیفیت سیلاژ ذرت انجام شد. سویه‌های باکتری‌های اسید‌لاکتیک برای ارزیابی تولید متابولیت‌ها و کاهش pH در عصاره آبی به‎دست آمده از علوفه ذرت تلقیح شدند. یکصدوبیست ویک سویه از منابع مختلف در آزمایشگاه جدا شد. همه‌ی سویه‌های جدا شده گرم مثبت، کاتالاز منفی و عمدتاً تولید‌کننده اسید‌لاکتیک، که باکتری‌های اسید‌لاکتیک در نظر گرفته شدند. تجزیه و تحلیل توالی 16S ریبوزومی DNA، 22سویه نماینده برای تأیید حضور گروه‌های غالب استفاده شد. توالی جدایه‌های مختلف باکتری‌های اسید‌لاکتیک درجه شباهت بالایی به سویه‌های نوع بانک‌ژن داشتند که بین 99 و 100 درصد شباهت نشان دادند. چهار سویه باکتری‌های اسید‌لاکتیک که بهترین نتایج را نشان دادند، در سیلوهای‌آزمایشی مورد ارزیابی قرار گرفتند. این آزمایش در یک طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار (چهار سویه ‌باکتری‌های اسید‌لاکتیک و یک شاهد بدون ماده تلقیحی) و نه تکرار انجام شد. مواد تلقیحی در 106 واحد تشکیل دهنده کلنی/ گرم علوفه تازه به علوفه ذرت خرد شده که پس از آن به مدت 105 روز سیلو شدند، استفاده شد. پس از باز شدن سیلوها، از سیلاژها برای تجزیه و تحلیل ترکیبات شیمیایی و فرآورده‌های تخمیری نمونه‌برداری شد.یافته‌ها: تلقیح سویه‌های باکتری‌های اسید‌لاکتیک بر ترکیب شیمیایی، خصوصیات تخمیری و جمعیت میکروبی سیلاژها تأثیر‌گذاشت. تلقیح سویه‌های باکتری‌های اسید‌لاکتیک بر ترکیب شیمیایی و غلظت اسیدهای لاکتیک و استیک، اتانول و 1،2-پروپان‌دی‌ال سیلاژها تأثیر معنی‌دار داشت. در میان تیمارها، سیلاژ تلقیح شده با لاکتوباسیلوس‌فرمنتوم دارای غلظت استات بالاتر (0.0001>P)، اما غلظت لاکتات (0.008>P) و تعداد مخمر کمتر (0.0001>P) نسبت به سایر سیلاژها بود. همچنین، تلقیح سیلاژ با لاکتوباسیلوس‌فرمنتوم (سویه‌ی 16) منجر به سیلاژی با جمعیت باکتری‌های اسید‌لاکتیک بیشتر و بهبود پایداری هوازی پس از در معرض قرار گرفتن هوا شد (0001/0>P). سیلاژهای تلقیح شده با لاکتوباسیلوس‌فرمنتوم و به‌دنبال آن لاکتوباسیلوس‌سالیواریوس حاوی کمترین تعداد مخمر (0001/0>P) و قارچ‌های رشته‌ای در طول تخمیر بودند. بین سیلاژها، سیلاژ تلقیح شده با لاکتوباسیلوس فرمنتوم، پایداری هوازی بالاتری را نشان داد (0.0001>P). نتیجه گیری: روش پیش انتخاب بر اساس تولید متابولیت‌ها در انتخاب سویه‌های جدید تلقیحی و همبستگی ‌بالا با سیلوهای آزمایشگاهی، کارآمد بود. تلقیح سویه‌های باکتری‌های اسید‌لاکتیک در سیلاژ ذرت منجر به‌تفاوت در ارزش غذایی یا جمعیت میکروارگانیسم‌های بیماریزا و مخرب شد. سویه های 16 و 7، که به‌عنوان لاکتوباسیلوس‌فرمنتوم و لاکتوباسیلوس‌سالیواریوس شناخته شدند، منابع امیدوارکننده‌ای برای استفاده به‌عنوان ماده تلقیحی در سیلاژهای ذرت در نظر گرفته شدند، زیرا آنها سیلاژهایی با ویژگی‌های تخمیری بهتر فراهم می‌کنند و باعث بهبودی پایداری هوازی پس از قرار گرفتن در معرض هوا می‌شوند.

Keywords

• اسید استیک
• پایداری هوازی
• پروپان دی ال
• لاکتوباسیلوس سالیواریوس
• لاکتوباسیلوس فرمنتوم