CC BY
36
УДК 636.085.1:636.085.52
интродукция природного штамма lactobacillus sp. rs4 при сенажировании клевера лугового
Р.А. ШУРХНО1, кандидат биологических наук, ген. директор
Ф.С. ГИБАДУЛЛИНА2, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора
М.Ш. ТАГИРОВ2, доктор сельскохозяйственных наук, директор
ООО «БИОАГРОПЛЮС», ул. Челюскина, 28-105, Казань, 420127, Россия
2Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059, Россия
E-mail:[email protected]
Резюме. Исследования проводили с целью определения эффективности интродукции эпифитного штамма Lactobacillus sp. RS4 при сенажировании растительной массы клевера лугового по стандартным биохимическим показателям, характеризующим качество готового продукта. Проанализирована исходная масса клевера, которая обладает высокой питательностью в виде как зеленой массы, так и объемистого корма. Клевер выбран в качестве природного источника штамма Lactobacillus sp. RS4. В серии опытов для увеличения запасов доступной энергии, обеспечивающей рост молочнокислых бактерий, добавлена патока. Наибольшее содержание молочной кислоты (83,6%) и соответственно самое низкое значение рН (4,3) установлено в варианте с L. sp. RS4. Образование трех основных органических кислот (молочной, уксусной и пропионовой) отмечено в сенаже из клевера в контроле (57,8, 9,9 и 31,7%) и варианте с L. sp. RS4 + патока (76,5, 0,5 и 18,3%), что связано с необходимостью направленного регулирования бродильного процесса при ферментации высокобелкового сырья. Наибольшая суммарная концентрация аминокислот установлена в сенаже с интродукцией L. sp. RS4 - 51,50 г/кг, в варианте L. sp. RS4 + патока и контроле она составила 50,95 и 46,31 г/кг соответственно. При этом на долю незаменимых аминокислот приходилось 41,8, 40,9 и 38,5%. В случае использования L. sp. RS4 доли таких незаменимых аминокислот, как метионин, валин, триптофан, лейцин и лизин увеличились, по сравнению с исходной массой клевера, в 2,3, 1,4, 1,4, 1,3 и 1,2 раза соответственно. Сохранность протеина в сенаже с применением L. sp. RS4 была больше, чем в контроле, на 6,1%, растворимых сахаров - на 8,2%. Интродукция природного штамма молочнокислой бактерии экономически эффективна.
Ключевые слова: молочнокислые бактерии, сенаж, клевер, органические кислоты, аминокислоты, ферментация. Для цитирования: Шурхно Р.А., Гибадуллина Ф.С., Тагиров М.Ш. Интродукция природного штамма Lactobacillus sp. RS4 при сенажировании клевера лугового //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №5. С. 75-79.
Молочнокислые бактерии (МКБ) составляют гетерогенную группу микроорганизмов, которые встречаются в различных экологических нишах, включая эпифитные и ризосферные сообщества растений, а также микрофлору кишечника человека и млекопитающих, [1].
Они не относятся к числу мажорных групп микроорганизмов в фило- и ризосфере бобовых растений. Полагают, что группа этих бактерий в процессе эволюции была глубоко взаимосвязана с растением [2].
Поэтому целесообразно выделение лактобацилл, перспективных для использования в качестве биологических консервантов растительного сырья, из природных источников [3]. О положительных результатах применения культур молочнокислых бактерий при консервировании кормов, особенно высокобелковых, сообщают многие авторы [2, 4-10].
Растительный белок считается наиболее дешевым. Его использование для снижения дефицита протеина в
рационах животных - одно из основных и эффективных направлений в кормопроизводстве. Решающая роль при этом принадлежит бобовым культурам, в урожае которых содержание растительного белка в ~1,5-3 раза больше, чем у злаковых. Протеин бобовых трав полноценен по аминокислотному составу и содержит значительное количество незаменимых аминокислот. Кроме того, при благоприятных условиях выращивания благодаря фиксации атмосферного азота ризосферны-ми микроорганизмами-симбионтами они формируют экологически безопасный белок [11].
Поскольку бобовые культуры обладают высокой кормовой ценностью, поиск биотехнологий увеличения сохранности питательных веществ и качества полученного после консервирования корма представляет собой чрезвычайно актуальную задачу.
Цель нашей работы - анализ эффективности интродукции природного эпифитного штамма Lactobacillus sp. RS4 при сенажировании растительной массы клевера лугового.
Условия, материалы и методы. Объект исследования многолетняя бобовая культура - клевер луговой (Trifolium pratense L.) сорт Ранний 2.
Зеленая масса культуры скошена в фазе начала цветения на полях лаборатории многолетних трав Татарского НИИСХ. Почва опытного участка лугово-черноземная, гидроморфная, тяжелосуглинистого механического состава. Содержание гумуса (по Тюрину) 2,8-3,8%, рН - 5,7-5,8, обеспеченность подвижным фосфором 310-318, обменным калием - 118-157 мг/кг. Исследования проводили в 2012 г.
В опыте использовали биологический консервант на основе штамма, выделенного из филосферы клевера лугового, гомоферментативной молочнокислой бактерии Lactobacillus sp. RS4 (L.sp. RS4) [12]. Штамм задепонирован ГНУ «Татарский НИИСХ Россельхо-закадемии» в ИБФМ РАН - регистрационный номер, присвоенный ВКМ: ВКМ В-2343 Д и запатентован (Патент №2309605 от 10.11.2007, бюл. №31) [13]. Доза применения - 1 л на 15 т растительной массы.
Схема опыта включала следующие варианты: контроль (провяленная масса клевера без добавок); консервирование с интродукцией природного гомо-ферментативного осмотолерантного штамма молочнокислой бактерии Lactobacillus sp. RS4 (0,07 мл/кг) в чистом виде и совместно с патокой (40 г/кг).
Вариант с патокой был включен в схему опыта в связи с тем, что при сенажировании культур с высоким содержанием протеина и относительно низкой концентрацией сахара необходимо стимулировать развитие молочнокислых бактерий. Патока - богатый углеводом материал, поэтому при его добавлении можно ожидать увеличения запасов энергии, доступной для роста молочнокислых бактерий. Известно, что патока или меласса - это ценнейший побочный продукт свеклосахарного производства по общему количеству сухих веществ и разнообразию питательных элементов. Добавление ее увеличивает концентрацию сухих веществ и молочной кислоты, что вызывает снижение рН и позволяет ингибировать развитие нежелательной микрофлоры. При сенажировании культур с низким содержанием водорастворимых углеводов патоку необходимо использовать в относительно
высоких дозах (около 40-50 г/кг и более) [6]. В этом случае в конце ферментации в кормах сохраняется довольно высокое количество водорастворимых углеводов [6,7]. С научной точки зрения было интересно оценить влияние интродуцированной молочнокислой бактерии на формирование состава и количества органических кислот, а также сохранность питательных веществ в процессе сенажирования клевера с добавлением патоки.
Определение питательности и сохранности полученного корма проводили после экспериментального сенажирования. С этой целью свежескошенную растительную массу клевера лугового предварительно измельчали и провяливали до содержания сухого вещества 39-40%. После этого осуществляли ее инокуляцию суточной культурой молочнокислой бактерии L. sp. RS4, которую проводили асептически, распределяя 10 мл клеточной суспензии (титр 106 КОЕ/мл, КОЕ - колониеобразующие единицы) в 1 кг растительной массы. Кроме того, в одном из вариантов с добавляли патоку (40 г/кг). Сенажируемую массу закладывали в стерильные полиэтиленовые пакеты (в 3-кратной повторности), помещали в силосный бурт и утрамбовывали с целью создания неблагоприятных условий для облигатно и факультативно аэробных микроорганизмов. Готовый корм вскрывали через 60 сут.
Для определения кислотности образцы сенажа (5 г) гомогенизировали в 10 мл деионизированной воды и замеряли рН фильтрата [14]. Измерения проводили на рН-метре Toledo MP-120.
Продукты брожения анализировали с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) (Series-200, «PerkinElmer», США; колонка С18 (250x4,6 мм), рефрактометрический детектор). Элюцию проводили 0,1%-ной H3PO4. Скорость протока элюента составляла 0,6 мл/мин, температура 30 °С. В качестве стандартов использовали водные растворы органических кислот («ACROS», Бельгия). Пробы готовили с использованием картриджей SerPak C-18 фирмы «TESSEK» (Чехия), заполненных сорбентом Sеpаrоn марки SGX-С18 (зернение 60 мкм, диаметр пор 80А) для предварительного удаления высокомолекулярных соединений и пигментных веществ.
Аминокислотный состав белков определяли методом ВЭЖХ (Series-200, «PerkinElmer», США, колонка С18 (150x2,1 мм), детектор с диодной матрицей II). Пробо-подготовка образца включала в себя отбор средней пробы, высушивание, измельчение, кислотный и щелочной гидролиз пептидных связей, фильтрование полученного образца. Гидролиз перемолотого образца проводили в запаянных ампулах с термостатированием в течение 24 и 48 ч для кислотного и 18 ч для щелочного гидролиза при температуре 110 °С. Хроматографический анализ осуществляли в градиентном режиме с расходом элюента 1,5 мл/мин при температуре термостатирования колонки 30 °С. В качестве подвижной фазы использовали: 2,5 мМ KH2PO4 (0,025М) с рН 7,0 (компонент А), смесь ацетони-трила и метанола в соотношении 70:30 (компонент В) и воду дистиллированную (компонент С). Использовали стандартные образцы аминокислот MERCK (Германия).
Сухое вещество растительной массы и образцов сенажа определяли высушиванием при 105±2 °С (ГОСТ 31640).
Оценку питательности по концентрации обменной энергии проводили на основе данных о содержании перевариваемых питательных веществ (1 г их суммы соответствует 18,46 кДж или 4,41 ккал энергии) с последующим расчетом согласно стандартным методам [15, 16].
Общий азот определяли по Кьельдалю путем сжига-
ния органических веществ в растворе концентрированной серной кислоты с образованием солей аммония, перевода последних в аммиак, отгонки его в раствор кислоты и количественном учете титриметрическим методом. Анализ выполняли в автоматическом режиме («VELP Scientifica», Италия) с использованием дигистера для мокрого озоления (ДК-6) и полного автоматического дистилляционного аппарата со встроенным титратором (UDK-152). Содержание азота в исследуемом материале с последующим пересчетом на общий азот оценивали по ГОСТ 13496.4.
Концентрацию сырого жира измеряли в автоматическом режиме (SER 148 «VELP Scientifica», Италия). Сущность метода заключается в горячей экстракции сырого жира из исследуемого образца диэтиловым эфиром (ГОСТ 13496.15).
Сырую клетчатку определяли в автоматическом режиме (FIWE 6 «VELP Scientifica», Италия). Метод основан на удалении из продукта кислото- и щелочерастворимых веществ и измерении массы остатка, условно принимаемого за клетчатку. Проводили последовательную экстракцию, включая кипячение, промывание и фильтрование (ГОСТ 31675).
Сахара определяли путем экстракции растворимых углеводов из растительной массы и образцов сенажа дистиллированной водой при температуре 50-60°С с последующим гидролизом в 1%-ном растворе серной кислоты легкогидролизуемых углеводов (крахмала) в остатке, дегидратацией сахаров экстракта и гидролизата. После взаимодействия растворов с антроновым реактивом спектрофотометрически измеряли оптическую плотность при 610 нм (ГОСТ 26176).
Для определения кальция осуществляли сжигание образца, обработку золы соляной кислотой, осаждение кальция в виде оксалата, растворение осадка в серной кислоте и титрование образующейся щавелевой кислоты стандартным раствором перманганата калия (ГОСТ 26570).
Концентрацию фосфора измеряли спектрофотометрически после минерализации пробы способом мокрого озоления с образованием солей ортофосфорной кислоты (ГОСТ 26657).
Содержание каротина в образцах определяли спектрофотометрически после растворения в не-фрасе (нефрас-С 50/170 - бензин для промышленно-технических целей) (ГОСТ 13496.17).
Спектрофотометрические измерения проводили на приборе Lambda 35 («Perkin Elmer», США).
В работе использовали стандартные методы математической статистики с применением пакета прикладных программ MS Excel.
Результаты и обсуждение. Состав и питательность скошенной зеленой массы оценивали в фазе начала цветения. Количество сухого вещества составляло 220 г/кг; содержание обменной энергии - 2,14 МДж/кг; сырого протеина, жира и клетчатки - соответственно 43,9, 8,0 и 61,1 г/кг; растворимых углеводов - 14,2 г/кг, кальция и фосфора - 4,5 и 0,7 г/кг; каротина - 44,7 мг/кг (все значения приведены для натурального состояния).
Все образцы готового корма характеризовались низким значением рН - 4,3-4,4 (рис.1). Очень важную роль в процессе ферментации играет молочная кислота, которая обладает более высокой константой диссоциации (К=0,0138), чем уксусная (К=0,0018) и ряд других кислот. Кроме того, она обладает сильным антимикробным действием и может служить достаточно перспективной альтернативой антибиотикам в кормлении животных. Бу-
гНН I —Т—
4, 4 4, 3 4,3
100 80 60
40 -20 0
контролL 1_. sp. RS4 1_. sp.
RS4+патока
контроль
1_. sp. RS4
б
1_. sp. RS4+патока
рисунок. Значение рН (А) и содержание органических кислот (Б) в сенаже из клевера: - молочная;
| - уксусная; Ц -
пропионовая; Щ - масляная.
дучи естественным метаболитом, молочная кислота бесследно ассимилируется в организме животного, принося ему пользу в виде дополнительной энергии, а также улучшает органолептические показатели консервированного корма [17,18]. Наибольшее ее содержание отмечено в сенаже с L. sp. RS4 (83,6%) при стабилизации значения рН на уровне 4,3 (см. рисунок). Образование трех основных органических кислот (молочной, уксусной, пропионовой) установлено в контроле (соответственно 57,8:9,9:31,7%) и варианте с L. sp. RS4 + патока (76,5:0,5:18,3%).
Пропионовая кислота увеличивает сохранность готового корма, хотя и не относится к консервирующим средствам в прямом смысле из-за своей сравнительно низкой константы диссоциации. Присутствие полезных органических кислот улучшает вкусовые качества корма, побуждая животных потреблять его в большем количестве. Молочная кислота в рубце коровы преобразуется в пропионовую, которая после всасывания превращается в лактозу, стимулирующую производство молока [19]. Следует иметь в виду, что скорость брожения в провяленном материале ниже, чем в свежей зеленой массе трав. Это зачастую способствует снижению содержания масляной
Таблица 1. количественный и качественный состав белков зеленой массы и сенажа клевера лугового (натуральное состояние, г/кг*)
Показатель Зеленая Вариант опыта
масса контроль I эр. ЯБ4 эр. RS4 + патока
Химический состав
Сухое вещество 220 400 388 402
Сырой протеин 43,9 61,0 62,8 62,7
Аминокислотный состав
Лизин 2,20 2,40 2,60 2,50
Валин 2,20 2,30 3,00 3,20
Лейцин 2,62 3,01 3,35 3,30
Треонин 2,00 2,20 2,60 2,50
Гистидин 1,00 1,20 1,80 1,60
Метионин 0,71 1,00 1,60 1,40
Триптофан 0,80 1,00 1,10 0,90
Изолейцин 1,30 1,50 1,50 1,70
Фенилаланин 1,80 1,60 2,10 2,10
Аргинин 1,50 1,60 1,85 1,65
Серин 2,15 3,00 2,70 3,60
Аланин 1,05 4,50 5,00 4,60
Глицин 1,55 4,00 4,40 4,00
Цистин 0,60 1,50 1,80 1,80
Аспарагиновая кислота 8,80 7,00 7,50 7,10
Глутаминовая кислота 5,05 8,50 8,60 9,00
Сумма аминокислот: 35,33 46,31 51,50 50,95
в том числе незаменимые 16,13 17,81 21,50 20,85
заменимые 19,20 28,50 30,00 30,10
Аминокислотный индекс 0,84 0,63 0,72 0,69
*среднеквадратичное отклонение результатов 3-х повторности о < 12% Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 5 _
кислоты в корме, что мы и отметили в вариантах с L. sp. RS4 + патока, где ее концентрация составляла 0,02%, а в контроле - 0,08%. Согласно действующим нормам допустимая величина этого показателя находится в пределах 0,3-0,6% [20].
Результаты качественного и количественного анализа содержания органических кислот по вариантам опыта свидетельствуют о том, что интенсивность и направленность бродильных процессов в сенажируемой массе была разной. Интродуцированная гомоферментативная культура лактобактерии L. sp. RS4 обладала высокой скоростью роста в провяленной массе клевера и утилизировала легкомобильные формы углеводов по гликолитическому пути брожения с накоплением высокого содержания молочной кислоты (83,6%). Частично ингибированная аборигенная микрофлора способствовала накоплению в корме незначительного количества уксусной кислот (15,3%).
В других вариантах пул органических кислот состоял из молочной, уксусной, пропионовой и масляной. В контроле микробиологический процесс происходил благодаря росту и развитию аборигенных гетерофер-
ментативных молочнокислых бактерий, в результате чего доля молочной кислоты в сенаже составила 57,8% от общей суммы органических кислот. Значительное содержание пропионовой кислоты (31,7%) в образце указывает на активный метаболизм факультативно анаэробных аэротолератных пропионо-вокислых бактерий.
В образце сенажа с интродукцией природного осмотолерантного штамма L. sp. RS4 и добавлением патоки содержание молочной кислоты составило 76,5%. Несмотря на это присутствие патоки способствовало активизации метаболизма про-пионовокислых бактерий и другой спонтанной микрофлоры ферментируемой растительной массы.
Распаду белка способствуют условия, создаю-
а
Таблица 2. Питательность сенажа клевера (натуральное состояние)
Показатель Вариант
контроль L. sp. RS4 | L. sp. RS4+патока
Сухое вещество, г/кг 400 388 402
Обменная энергия, МДж/кг 3,8 3,8 3,8
Сырой протеин, г/кг 61,0 62,8 62,7
Сырой жир, г/кг 10,8 10,2 10,8
Сырая клетчатка, г/кг 106,1 102,4 107,2
Растворимые углеводы, г/кг 12,0 12,6 17,4
Кальций, г/кг 6,9 6,8 6,6
Фосфор, г/кг 1,3 1,2 1,3
Каротин, мг/кг 38,0 40,0 39,0
*среднеквадратичное отклонение результатов 3-х повторности a < 12%.
щиеся при ферментации незрелых культур с высоким содержанием влаги. Результаты исследований ряда авторов свидетельствуют, что в кормах, приготовленных из свежих трав, расщеплялось более 50% белка, в то время как в сенаже из провяленной растительной массы величина этого показателя не превышал 30% [2, 6, 7]. Механическая обработка растений (например, резка), а затем подвяливание травяной массы полностью исключают потери с вытекающим соком, что в последствие приводит к снижению расхода сахаров и распада протеина, так как из-за высокого осмотического давления сопутствующая микрофлора, разрушающая питательные вещества, подвергается ингибированию [19].
Сумма аминокислот в зеленой массе клевера в нашем опыте составила 35,33 г/кг, в том числе незаменимых -16,13 г/кг, заменимых - 19,20 г/кг; аминокислотный индекс - 0,84 (табл.1). Последнее указывает на то, что клевер относится к кормам с высоким содержанием незаменимых аминокислот [21].
Фактическое количество сырого протеина в сенаже с L. sp. RS4 было равно 62,8 г/кг; с патокой - 62,7 г/кг; в контроле - 61,0 г/кг. Максимальное в опыте содержание суммы аминокислот установлено в образце корма с интродукцией L. sp. RS4 - 51,50 г/кг, а в варианте с патокой и контроле, оно было равно 50,95 и 46,31 г/кг соответственно. Соотношения незаменимых и заменимых аминокислот в контрольном образце составляло 17,81:28,50 г/кг, в сенаже с интродукцией L. sp. RS4 - 21,23:30,00 г/кг, с патокой - 20,85:30,10 г/кг, а величины аминокислотного индекса - 0,63; 0,72 и 0,69 соответственно. Важно отметить, что в контроле на долю незаменимых аминокислот приходилось 38,5% от общей их суммы, в варианте с L. sp. RS4- 41,8%, в корме с патокой - 40,9%, что находится в рамках требований к сохранности ценных питательных веществ в процессе заготовки и хранения. В сенаже с L. sp. RS4установлено увеличение доли таких незаменимых аминокислот, как метионин, валин, триптофан, лейцин и лизин, по сравнению с исходной зеленой массой, в 2,3; 1,4; 1,4; 1,3 и 1,2 раза соответственно. Особо следует отметить преимущество ограниченного микробного протеолиза белков в консервируемой массе, что соответствует литературным данным [22, 23].
Результаты наших исследований подтверждают, что процесс сенажирования протекал с ограниченным расщеплением протеина до аминокислот и указывают на сохранность основных питательных компонентов корма (табл.2).
Количество сухого вещества в сенаже из клевера сопоставимо: в контроле - 400 г/кг, в варианте с L. sp. RS4 - 388 г/кг и в корме с патокой - 402 г/кг. Величина этого показателя при заготовке объемистых кормов, особенно провяленных, во многом определяет сохранность сахаров - основного источника энергии. Впо-
следствии сахар в рубце превращается в уксусную и пропионовую кислоты, стимулируя тем самым производство молока и молочного жира [24, 25, 26]. Энергетическая питательность (обменная энергия) корма во всех вариантах была одинаковой (3,8 МДж/ кг). Содержание сырого протеина в вариантах с интродукцией L. sp. RS4 и с патокой составляло 62,8 и 62,7 г/кг, а в контроле - 61,0 г/кг. С увеличением концентрации в сенаже сухого вещества до 40-45% количество сырого протеина и других питательных веществ повышается, по сравнению с силосом, в 1,5-2 раза [27], что подтвердили и наши исследования, согласно результатам которых, концентрация сырого протеина в образцах возросла, по сравнению с зеленой массой клевера (43,9 г/кг), в 1,4 раза. Количество сырой клетчатки в готовом корме колебалось в пределах 102,4-107,2 г/кг, что превосходило величину этого показателя в исходной растительной массе до 1,8 раза. Концентрация растворимых углеводов в варианте с интродукцией L. sp. RS4 составила 12,6 г/кг, с дополнительным внесением патоки - 17,4 г/кг, в контроле - 12,0 г/кг. В провяленной зеленой массе растений содержание сахаров увеличивается, что связано не только с потерей воды, но и с активизацией деятельности бактерий, образующих амилазы. Бактериальные энзимы могут играть важную роль в гидролизе полисахаридов особенно при высокой концентрации сухого вещества [2]. Минеральный состав сенажа по кальцию (6,6-6,9 г/кг) и фосфору (1,2-1,3 г/кг) был сопоставимым. Незначительная разница наблюдалась в содержании каротина: в варианте с L. sp. RS4 - 40,0 мг/кг, с L. sp. RS4 + патока -39,0 мг/кг, в контроле - 38,0 мг/кг.
Полученные данные свидетельствуют о том, что сохранность протеина в сенаже с применением природного штамма L. sp. RS4 была больше, чем в контроле, на 6,1%, растворимых сахаров - на 8,2%.
Затраты на применение биологического консерванта на основе молочнокислой бактерии L. sp. RS4 и патоки составляют 142,67 руб./т., а при использовании только микроорганизмов - 10,72 руб./т (табл. 3).
Таблица 3. оценка затрат при использовании биологического консерванта и добавки в процессе заготовке сенажа из высокобелковой культуры
Наименова- Цена, руб. Доза (на Затраты,
ние 1 т) руб./т
L. sp. RS4, л 160* 0,067 10,72
Патока, кг 3,30** 40 132
коммерческая цена биоконсерванта, ООО «БИОАГРО-ПЛЮС»; ** коммерческая цена патоки, ОАО «Буинский сахарный завод».
выводы. Биологическая ценность белкового азота сенажа с консервантом на основе Lactobacillus sp. RS4 в варианте без патоки была выше, чем в контроле, на 33,3%, сохранность протеина - на 6,1%, сахаров - на 8,2%.
В корме с интродукцией природного осмотолерантно-го штамма L. sp. RS4 и добавлением патоки содержание молочной кислоты оказалось также достаточно высоким (76,5%). Вместе с тем, наряду с действием гомофермен-тативных молочнокислых бактерий в указанном варианте наблюдалась активизация метаболизма пропионово-
кислых бактерий и другой спонтанной микрофлоры, что привело к появлению в сенаже следов бутирата.
В целом более эффективным оказалось применение в процессе сенажирования клевера лугового природного гомоферментативного осмотолерантного штамма
L. sp. RS4 в чистом виде. На это указывают более высокая скорость и масштабы ацидогенеза, оптимальное соотношение молочной кислоты и гомологов жирных кислот, а также меньшие затраты на производство ферментированного корма.
Литература.
1. Giraffa, G., Chanishvili N., Widyastuti Y. Importance of Lactobacilli in food and feed biotechnology // Res. Microbiol. 2010. Vol.161. №6. P.480-487.
2. Квасников Е.И., Нестеренко O.A. Молочнокислые бактерии и пути их использования. М.: Наука, 1975. 384 с.
3. Буряко И.А., Шыбеко Е.А., Стефанович Л.И., Беликова В.Л. Выделение бактерий рода Lactobacillus - активных кислоо-бразователей из растительных источников // Микробиология. 1997. №4. С.527-531.
4. Зубрилин А.А. Силосование и технология кормов. М.: Колос, 1964. 448 c.
5. Богданов Г.А., Привало О.Е. Сенаж и силос. М.: Колос, 1983. 319 с.
6. Мак-Дональд П. Биохимия силоса. М.: Агропромиздат, 1985. 272 с.
7. Чуканов Н.К., Попенко А.К. Микробиология консервирования трудносилосуемых растений. Алма-Ата: Наука, 1986. С.82-191.
8. Бондарев В.А. Приемы повышения качества кормов //Кормопроизводство.1996. №1. С.33-37.
9. Vikova E., Rada V., Bonesova V., Rockova S. Growth and survival of lactic acid bacteria in Lucerne silage // Folia Microbiol. 2012. Vol. 57. №4. P.359-362.
10. Качественный силос - с закваской «Биотроф»/Г.Ю. Лаптев, В.А. Солдатова, С.Н. Варакина, Н.В.Новикова//Животноводство России. 2002. №4. С.40.
11. Биологический азот как источник белка / Б.Х. Жеруков, К.М. Магомедов, Н.В. Бербекова, З.М. Карданова // Вестник РАСХН. 2003. № 2. С. 51-52.
12. Ферментация высокобелковой растительной массы с интродукцией молочнокислых бактерий /Р.А. Шурхно, Р.Г. Га-реев, А.Г. Абульханов, Ш.З. Валидов, А.М. Боронин, Р.П. Наумова//Прикладная биохимия и микробиология. 2005. Т.41. №1. С. 79-89.
13. Шурхно Р.А., Валидов Ш.З., Хадеев Т.Г., Наумова Р.П., Ильинская О.Н. Способ диагностики силосуемости растений. Патент 2309605 от 10.11.2007, Бюл. №31.
14. ГОСТ26180-84. Корма. Методы определения аммиачного азота и активной кислотности (рН). М.: Изд-во стандартов, 1984. С. 8.
15. Зоотехнический анализ кормов /Е.А. Петухова, Р.Ф. Бессарабова, Л.Д. Халенева, О.А. Антонова. М.: Агропромиздат, 1989. С. 139-147.
16. Корма Республики Татарстан: состав, питательность и использование: справочник/Л. П. Зарипова, Ф.С. Гибадуллина, Ш.К. Шакиров, М.Ш. Тагиров, М.Г. Нуртдинов, Н.Н. Хазипов, М.Ю. Быкова, И.Х. Габдрахманов, Р.А. Шурхно, А.А. Лукманов. Казань: Изд-во «Фэн», 2010. 271 с.
17. McDonald P., Henderson N., Heron S. The biochemistry of silage 2nd ed. / Marlow, UK: Chalcombe Publications. 1991. 249 p.
18. Клименко В.П., Бондарев В.А., Логутов А.В. Эффективность современных технологий приготовления объемистых кормов // Земледелие. 2009. № 6. С. 35-38.
19. Таранов М.Т., Сабиров А.Х. Биохимия кормов. М.: Агропромиздат, 1987. 224 с.
20. ГоСТ Р 55452-2013. Сено и сенаж. Технические условия.
21. Гибадуллина Ф.С. Резервы повышения протеиновой питательности кормов и рационов для крупного рогатого скота на современном этапе. Казань: «Фэн», 2007. 187 с.
22. Winters A.N., Cockburn J.E., Dhanoa M.S., Merry R.J. Effect of lactic acid bacteria in inoculants on changes in amino acid composition during ensilage of sterile and nonsterile ryegrass // J. Appl. Microbiol. 2000. Vol.89. № 3. P.442-451.
23. Winters A.L., Minchin F.R, Michaelson-Yeates T.P. Т., Lee R.F., Morris P. Latent and active polyphenol oxidase (PPO) in red clover (Trifolium pratense) and use of a low PPO mutant to study the role of PPO in proteolysis reduction // J. Agricul. Food Chemis. 2008. Vol.56. №8. P.2817-2824.
24. Вяйзенен Г.Н., Токарь А.И., Лукин Ю.Н., Левоско М.Ю., Г.А. Вяйзенен, А.Г. Вяйзенен. Производство кормов с учетом химического состава //Кормопроизводство. 2010. №3. С. 33-37.
25. Маскаленко С.П. Рубцовое пищеварение у коров при кормлении сенажом, заготовленном в пленочной упаковке // Зоотехния. 2003. №7. С.11-12;
26. Коробов А.П. Сравнительная эффективность скармливания коровам сенажа разной технологии заготовки//Зоотехния. 2005. №2. С.12-13.
27. Хохрин С.Н. Корма и кормление животных. Санкт-Пб.: Изд-во Лань, 2002. 510 с.
introduction of natuve strain of Lactobacillus sp. RS4 at preparation
OF HAYLAGE FROM MEADOw CLOVER
RA. Shurkhno1, F.S. Gibadullina2, M.Sh. Tagirov2
'Limited Liability Company «BIOAGROPLUS», Chelyuskina Str., 28-105, Kazan, 420127, Russia 2Tatar Research Institute of Agriculture, Orenburgskiy Tract, 48, Kazan, 420059, Russia
Summary. The purpose of the work was to determine the efficacy of introduction of epiphytic strain of Lactobacillus sp. RS4 at preparation of haylage from plant mass of meadow clover according to the standard biochemical indicators characterizing the quality of finished product. The source mass of clover, which had high food value both in the form of green mass and voluminous forages, was analysed. The clover was chosen as natural source of strain of Lactobacillus sp. RS4. To increase the reserve of available energy for growth of lactic acid bacteria treacle was added in the series of experiments. The maximum content of lactic acid was established in the variant with L. sp. RS4 (83.6 %) and with low рН value (4.3), accordingly. Formation of three main organic acids: lactic, acetic and propionic was noted in clover haylage in control variant (57.1, 9.9 and 31.7 %) and with L. sp. RS4 with treacle (76.5, 0.50 and 18.3 %), which was connected with the necessity in the directed regulation of barmy process during fermentation of high-protein materials. The highest total concentration of amino acids was in haylage with introduction of L. sp. RS4 - 51.50 g/kg, and in variants with L. sp. RS4 with treacle and control it was 50.95 and 46.31g/kg, respectively. In this case the share of essential amino acids was 41.8, 40.9 and 38.5 %. In the variant with L. sp. RS4 the shares of such essential amino acids as methionine, valine, tryptophan, leucine and lysine increased in comparison with the source mass of clover 2.3, 1.4, 1.4, 1.3 and 1.2 times, respectively. The preservation of protein in haylage with L. sp. RS4 was higher than in the control by 6.1 %, of soluble sugars - by 8.2 %. Introduction of native strain of lactic acid bacteria is economically effective. Keywords: lactic acid bacteria, haylage, clover, organic acids, amino acids, fermentation.
Author Details: RA Shurkhno, Cand. Sc. (Biol.), Chief Director (e-mail: [email protected]); F.S. Gibadullina, Dr. Sc. (Agr.), Deputy Director; M.Sh. Tagirov, Dr. Sc. (Agr.), Director
For citation: Shurkhno RA, Gibadullina F.S., Tagirov M.Sh. Introduction of natuve strain of Lactobacillus sp. RS4 at preparation of haylage from meadow clover. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2015. V.29. №5. pp. 75-79 (In Russ)
