利用水稻秸秆制备乳酸菌生物膜培养基调控青贮发酵品质的研究

【编辑推荐】本研究创新性地以水稻秸秆提取物制备低成本天然培养基，成功合成促进青贮发酵的乳酸菌(LAB)生物膜，显著提升果园草与梯牧草青贮品质。实验表明，FG1(Lactiplantibacillus plantarum)培养基处理的青贮pH值(<3.6)和氨态氮含量(<0.7?g/kg FW)显著降低(P<0.05)，同时乳酸含量(>1.1?g/kg FW)显著提升，通过调控微生物群落结构使L. plantarum相对丰度达35.4%，为农业废弃物高值化利用提供新策略。

　　

Highlight

本研究利用水稻秸秆开发低成本培养基，成功构建乳酸菌(LAB)生物膜调控青贮发酵。商业冻干菌株FG1(植物乳杆菌)和TH14(干酪乳杆菌)在果园草与梯牧草青贮中形成以有害微生物为主的原始生物膜结构。FG1培养基处理的青贮表现出卓越发酵品质：pH值和氨态氮含量分别低于3.6和0.7?g/kg鲜重(FW)(P<0.05)，而乳酸含量超过1.1?g/kg FW(P<0.05)。

Results and discussion

全球范围内青贮原料多样，包括饲草作物和农作物副产品。本研究通过FG1培养基构建的单一LAB生物膜，使青贮微生物群落结构从革兰氏阴性菌快速转变为以植物乳杆菌为主导(相对丰度35.4%)的革兰氏阳性菌群落。该结构显著驱动碳水化合物代谢和全局代谢通路，同时抑制氨基酸代谢途径。

Conclusion

水稻秸秆制备的LAB培养基成功激活菌群活性，形成LAB主导的生物膜共生网络系统。该技术促进碳水化合物代谢、保障青贮营养价值，为农业废弃物资源化利用提供科学方案。