高水分苜蓿青贮发酵中添加剂（甲酸、植物乳杆菌、肉桂精油和木醋液）的调控机制与品质提升研究

本研究首次系统比较了甲酸（FA）、植物乳杆菌（LP）、肉桂精油（CEO）和木醋液（WV）对高水分苜蓿青贮发酵品质的影响，揭示了新型天然添加剂（CEO/WV）通过调控微生物群落（如富集乳酸菌属Lactobacillus、片球菌属Pediococcus）和抑制有害菌（如Pantoea），显著提升干物质（DM）、粗蛋白（CP）保留率及体外消化率（IVDMD/IVCPD），为开发安全高效青贮技术提供理论支撑。

　　

ABSTRACT

高水分苜蓿青贮过程中，有害微生物增殖易导致品质下降。本研究首次证实肉桂精油（CEO）和木醋液（WV）的添加效果优于传统甲酸（FA），通过促进乳酸（LA）发酵菌群（如Lactobacillus、Weissella）并抑制Pantoea等有害菌，显著降低pH值（4.95-5.12）和纤维含量（ADF/NDF），同时提升体外干物质消化率（IVDMD达52.86%）和粗蛋白消化率（IVCPD达79.64%）。

INTRODUCTION

苜蓿（Medicago sativa L.）因高蛋白、低水溶性碳水化合物（WSC<2.49%）特性，青贮时易受腐败菌（如Clostridium）影响。植物精油（如CEO含肉桂醛）和木醋液（含200+有机化合物）的抗菌潜力此前在甘蔗青贮中获验证，但其在苜蓿中的应用尚未探索。

MATERIALS AND METHODS

实验将含水量75%的苜蓿分别添加FA（25 mL）、LP（1×10⁶ cfu/g）、CEO（10 mL）、WV（100 mL）及对照（CK），真空密封发酵60天。通过HPLC测定有机酸（LA/AA/BA），高通量测序分析细菌群落（V3-V4区），并构建共现网络。

RESULTS AND DISCUSSION

发酵特性：添加剂组pH快速下降（FA组最低4.47），LA产量CEO组最高（6.92%），CK组因有害菌代谢出现丁酸（BA 0.66%）。WV组IVDMD/IVCPD分别提升31.62%/5.62%（P<0.05）。
微生物群落：CK组以Pantoea（31.37%）为主，而LP组Lactobacillus占比96.16%。CEO组富集Lactococcus（37.90%），WV组Enterococcus和Weissella显著增加。
共现网络：WV组正相关性最高（99.21%），关键菌属如Rhizobium与乳酸菌协同作用。
功能预测：添加剂组碳水化合物代谢提升，而CK组氨基酸代谢活跃。表型分析显示LP/CEO/WV显著降低潜在致病菌（Potentially Pathogenic）和移动元件（Mobile Element Containing）丰度（P<0.05）。

CONCLUSIONS

LP、CEO和WV通过调控微生物群落结构和功能，有效提升高水分苜蓿青贮的安全性与营养价值，为天然添加剂开发提供新方向。