飲料作物及發(fā)酵飼料中自然附著乳酸菌群的分類學(xué)研究.pdf

1、本研究主要從不同地域、不同種類的玉米秸稈和青貯飼料材料入手，研究了這些材料中微生物菌群組成，對其中的乳酸菌進(jìn)行了生理生化性質(zhì)研究和16SrDNA序列測定，構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹；并對分離出的兩株不同于已知屬的乳酸菌進(jìn)行了鑒定命名，對兩個已知的乳酸桿菌屬進(jìn)行了重新鑒定。
　　 通過研究發(fā)現(xiàn)，從中國河南省的玉米秸稈中分離出的乳酸菌菌株的16SrDNA序列，顯示這些菌株與基因庫(GenBank)中的標(biāo)準(zhǔn)菌株具有高度的相似性(從99.4到100

2、％)。優(yōu)勢乳酸菌群中的乳桿菌屬(Lactobacillus)，包括植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)，戊糖乳桿菌(Lactobacillus pentosus)和短乳桿菌(Lactobacillus brevis)。其他的乳酸菌種包括乳明串珠菌(Leuconostoc lactis)，食竇魏斯氏菌(Weissella cibaria)和蒙氏腸球菌(Enterococcus mundtii)，也存在于玉米秸稈中。

3、本研究第一次較為全面地研究了與玉米秸稈上附著的乳酸菌，這些菌種也都是青貯發(fā)酵中的重要菌種。鑒定結(jié)果揭示了玉米秸稈中的乳酸菌構(gòu)成，為進(jìn)一步篩選適當(dāng)?shù)那噘A發(fā)酵微生物菌劑，從而提高青貯發(fā)酵品質(zhì)提供可能。
　　 從北京近郊的幾個奶牛場中的青貯玉米，青貯飼料稻、青貯高粱和青貯苜蓿中分離出乳酸菌，根據(jù)形態(tài)學(xué)和生理生化特性、γ-氨基丁酸(GABA)產(chǎn)生能力、16S rRNA基因序列等特征，這些菌株被分為8個組(A-H)，他們分別被鑒定為Wei

4、ssella cibaria，融合魏斯氏菌(Weissella confusa)，檸檬明串珠菌(Leuconostoccitreum)，Leuconostoc lactis，類腸膜明串珠球菌(Leuconostoc pseudomesenteroides)，乳酸乳球菌乳球菌亞種(Lactococcus lactis subsp.Lactis)，類植物乳桿菌(Lactobacillus paraplantarum)和植物乳桿菌(Lacto

5、bacillus plantarum)。青貯玉米、青貯高粱和青貯飼料稻都保存完好，而青貯苜蓿的品質(zhì)則相對較差。本實驗證實了青貯飼料中棲息著豐富的乳酸菌，表明了不同的乳酸菌自然群體可能會影響青貯的發(fā)酵品質(zhì)。這些結(jié)果將促使對乳酸菌種和青貯發(fā)酵品質(zhì)之間的關(guān)系的進(jìn)一步研究，并將促進(jìn)合適的青貯乳酸菌劑的篩選開發(fā)。
　　 經(jīng)過分類學(xué)方法對兩株從青貯蘇丹草中分離的乳酸菌進(jìn)行的鑒定，它們分別是革蘭氏陽性、過氧化氫酶反應(yīng)陰性、兼性厭氧的桿菌且不能

6、發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)氣。這兩株菌展現(xiàn)出的種內(nèi)DNA-DNA相關(guān)性高于93.5％，并且具有相同的表型特性，表明它們組成了一個單獨(dú)的種。這兩株菌DNA的G+C含量是58.5-59.2 mol％，基于16S rDNA序列分析，它們被歸類于Lactobacillus屬，在分子進(jìn)化樹上，和Lactobacillus manihotivorans JCM12514T和山茶花乳桿菌(Lactobacilluscamelliae)JCM13995T最接近，SU

7、18T和這兩個標(biāo)準(zhǔn)菌株的序列相似性分別高達(dá)95.9和96.8％，而核糖體分型模式表明SU18T能夠很清晰地同相關(guān)的乳酸桿菌屬的其他種分開，DNA-DNA雜交結(jié)果顯示SU18T和兩個標(biāo)準(zhǔn)菌株Lactobacillusmanihotivorans和Lactobacillus camelliae的DNA-DNA相關(guān)性很低(<23.7％)，表明它們分屬于不同的種。由此推知，這兩株歸類于Lactobacillus屬的菌是新種，命名為那須乳桿菌(L

8、actobacillus nasuensis sp.Nov.)，標(biāo)準(zhǔn)菌株是SU18T(=JCM17158T=CGMCC No.1.10181)。
　　 菌株CW1與模式菌株泡菜乳桿菌(Lactobacillus kimchii)和類植物乳桿菌(Lactobacillus paralimentarius)的16S rRNA基因序列相似性都高于99.6％，與二者之間的DNA-DNA關(guān)聯(lián)性大于87％。為了澄清Lactobacillus

9、 kimchii和Lactobacillusparalimentarius的分類學(xué)位置，分別進(jìn)行了形態(tài)學(xué)特性，16S rRNA基因序列，核糖體分型和DNA-DNA相關(guān)性實驗。兩個模式菌株表現(xiàn)出一些碳源發(fā)酵形式上的差異：L-阿拉伯糖(L-arabinose)，D-木糖(D-xylose)，松三糖(melezitose)和葡萄酸鹽(gluconate)。分子實驗結(jié)果表明，Lactobacillus paralimentarius是與Lact

10、obacilluskimchii距離最近的種，它們的16S rRNA基因序列相似性達(dá)99.9％，并且，這個結(jié)果也被Lactobacillus paralimentarius JCM10415T和Lactobacillus kimchii JCM10707T間極高的DNA-DNA相關(guān)性(relatedness value)(≥82％)所證實。因此，可以推定Lactobacillus kimchii和Lactobacillus parali