多酸协同发酵提升麸皮饲料品质的机制研究及其在畜禽养殖中的应用价值

【字体: 时间:2025年09月03日 来源:Frontiers in Microbiology 4.5

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  本研究创新性地利用浓香型白酒窖泥中的厌氧产酸微生物群(GMAS2/GMBS3/GMCS3),通过选择性连续传代(SSP)技术开发多酸协同发酵体系。结果显示,经三次SSP的GMAS2S3组麸皮饲料总可滴定酸度(TTA)显著提升,富含乳酸菌(Lactobacillus)和片球菌(Pediococcus),蛋白质含量达22.8%(常规饲料16-18%),氨基酸总量229.41 mg/g,电子鼻分析证实其风味特征更突出,为低成本功能性饲料开发提供新策略。

  

微生物筛选与发酵优化

通过浓香型白酒窖泥(A/B/C三组)在四种培养基(GM葡萄糖/LM乳酸/GY葡萄糖+黄水/LY乳酸+黄水)中的选择性连续传代(SSP),发现GM培养基培养的微生物生长最优(OD600达2.25±0.15),总可滴定酸度(TTA)最高达11.61±0.91 g/L。16S rRNA测序显示,经SSP后窖泥微生物群落显著变化,GMAS2(窖泥A在GM培养基传代两次)和GMCS3(窖泥C传代三次)分别富集片球菌(相对丰度47.2%)和乳酸菌(51.8%),而潜在致病菌肠球菌(Enterococcus)和葡萄球菌(Staphylococcus)丰度降低至0.38%以下。

有机酸谱与风味特征

将优选菌群接种麸皮发酵后,GMAS2S3组(传代三次)有机酸总量达8902.82 μg/g,其中乳酸(6244.11 μg/g)和柠檬酸(1034.28 μg/g)含量分别为自发发酵组的8.3倍和47倍。电子鼻分析显示其W1W(硫化物)和W5S(氮氧化合物)响应值显著升高,PCA表明三次传代后样品风味独特性增强。相关性分析证实片球菌与柠檬酸合成呈强正相关(r=0.786),而乳酸菌能转化香草酸为香兰素(r=-0.738)。

营养品质与适口性验证

GMAS2S3麸皮粗蛋白含量达22.8%,含18种游离氨基酸(总量229.41 mg/g),必需氨基酸占比21.9%。四川麻鸭饲喂试验显示,添加60% GMAS2S3的试验组初期摄食量(179.2 g/天)低于对照组(202.6 g/天),但适应期(4-7天)后反超,表明其适口性可通过动物适应过程改善。

应用前景与局限性

该研究首次将白酒酿造微生物应用于饲料发酵,通过多酸协同作用提升麸皮营养价值,其高酸特性可替代抗生素调节肠道菌群。但研究未评估长期饲喂对动物生长性能的影响,且GMCS3组中残留的消化链球菌(Peptostreptococcus,30.4%)可能存在安全隐患,需进一步优化菌群构成。未来可拓展至生猪和水产饲料领域,并结合代谢组学探究有机酸-微生物互作机制。

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