乳酸菌对全株玉米青贮发酵品质和霉菌毒素含量的影响

doi:10.11686/cyxb2024179

摘要/Abstract

摘要：

以前期研究筛得的具有潜在抑菌脱毒活性的副干酪乳杆菌LS2、植物乳杆菌S6-2和干酪乳杆菌GD2-1这3株乳酸菌为对象，模拟玉米在田间遭受霉菌侵染，将田间遭受霉菌侵染组（FI）和未侵染组（NFI）玉米进行以下处理：1）自然发酵对照组（CON）；2）接种副干酪乳杆菌LS2（LS2）；3）接种植物乳杆菌S6-2（S6-2）；4）接种干酪乳杆菌GD2-1（GD2-1），于青贮3、5、14、45和180 d后取样，研究乳酸菌对青贮玉米发酵品质和霉菌毒素含量的影响。结果表明，接种GD2-1显著降低了（P<0.05）NFI组氨态氮含量，3株乳酸菌均显著提高了（P<0.05）NFI组水溶性碳水化合物含量。接种S6-2处理显著降低了（P<0.05）FI组氨态氮含量，接种LS2和S6-2处理显著提高了（P<0.05）FI组水溶性碳水化合物含量，接种LS2处理均显示最高的乙酸含量。田间霉菌侵染显著提高了新鲜玉米中呕吐毒素和玉米赤霉烯酮浓度。乳酸菌对霉菌毒素的脱毒效应受到底物浓度影响，各接种剂均未显著影响玉米赤霉烯酮和NFI组呕吐毒素含量，而接种LS2、S6-2和GD2-1处理均显著（P<0.05）降低了FI组全株玉米青贮饲料黄曲霉毒素B₁浓度，S6-2处理显著（P<0.05）降低了FI组呕吐毒素浓度。综上所述，接种3株乳酸菌均降低了氨态氮含量，提高了青贮过程中水溶性碳水化合物和乙酸等含量，改善了全株玉米青贮饲料发酵品质，3株乳酸菌均未显著影响青贮饲料玉米赤霉烯酮含量，但均降低了霉菌侵染组全株玉米青贮饲料黄曲霉毒素B₁浓度，S6-2还可降低霉菌侵染组全株玉米青贮饲料呕吐毒素浓度。

关键词: 全株玉米青贮, 乳酸菌, 霉菌毒素, 发酵品质

Abstract:

The study aimed to evaluate the effects of Lactobacillus paracasei LS2， Lactiplantibacillus plantarum S6-2， and Lactobacillus casei GD2-1 on the fermentation quality and mycotoxin concentrations in corn silage. Fungal infected （FI） or non-fungal infected （NFI） whole-plant corn was ensiled with： 1） no treatment （CON）， 2） L. paracasei （LS2）， 3） L. plantarum （S6-2）， or 4） L. casei （GD2-1） for 180 days. The results indicated that inoculation withGD2-1 significantly reduced the ammonia nitrogen contents， and all three lactic acid bacterial strains significantly increased the water-soluble carbohydrate contents in the NFI treatments （P<0.05）. Inoculation withS6-2 significantly reduced the ammonia nitrogen contents， and inoculation withLS2 andS6-2 increased the water-soluble carbohydrate content in the FI treatments （P<0.05）. The LS2 inoculated silages showed the highest acetic acid contents. Fungal infection significantly increased the concentrations of deoxynivalenol and zearalenone in fresh corn. The detoxification effects of lactic acid bacteria were mycotoxin-dose dependent. The inoculants did not affect the zearalenone concentration in FI and NFI silages and deoxynivalenol in NFI silages. Inoculating LS2，S6-2， and GD2-1 significantly （P<0.05） decreased the aflatoxin B₁ concentration in FI silages， andS6-2 significantly （P<0.05） decreased the deoxynivalenol concentration in FI silages. In summary， inoculating the three lactic acid bacteria reduced the ammonia-nitrogen concentration and increased the water-soluble carbohydrates and acetic acid contents during the ensiling， improving the fermentation quality of the whole-plant corn silage. The three strains did not significantly affect the zearalenone contents of FI and NFI silages， but reduced the concentration of aflatoxin B₁ in FI silages， and S6-2 reduced the deoxynivalenol concentration in the FI silages.

Key words: whole-plant corn silages, lactic acid bacteria, mycotoxins, fermentation quality

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图/表 6

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项目Items	NFI	FI	标准误SEM	P值P-value
干物质Dry matter （g·kg^-1 FW）	349.00b	425.00a	16.70	0.005
水溶性碳水化合物Water-soluble carbohydrate （g·kg^-1 DM）	115.00	89.50	7.66	0.091
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber （g·kg^-1 DM）	382.00b	436.00a	12.30	0.073
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber （g·kg^-1 DM）	219.00b	250.00a	7.00	0.024
粗蛋白Crude protein （g·kg^-1 DM）	67.10b	77.10a	1.90	<0.001
乳酸菌Lactic acid bacteria （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	7.86	7.87	0.07	0.974
酵母菌Yeasts （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	5.73b	6.25a	0.12	0.013
霉菌Molds （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	3.61b	5.00a	0.29	0.003
肠杆菌Enterobacteriaceae （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	<2.00b	7.47a	1.04	<0.001
黄曲霉毒素B₁ Aflatoxin B₁ （μg·kg^-1 DM）	13.80	14.60	0.32	0.221
玉米赤霉烯酮 Zearalenone （μg·kg^-1 DM）	328.00b	546.00a	53.40	0.011
呕吐毒素 Deoxynivalenol （mg·kg^-1 DM）	3.17b	4.14a	0.24	0.019

项目Items	NFI	FI	标准误SEM	P值P-value
干物质Dry matter （g·kg^-1 FW）	349.00b	425.00a	16.70	0.005
水溶性碳水化合物Water-soluble carbohydrate （g·kg^-1 DM）	115.00	89.50	7.66	0.091
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber （g·kg^-1 DM）	382.00b	436.00a	12.30	0.073
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber （g·kg^-1 DM）	219.00b	250.00a	7.00	0.024
粗蛋白Crude protein （g·kg^-1 DM）	67.10b	77.10a	1.90	<0.001
乳酸菌Lactic acid bacteria （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	7.86	7.87	0.07	0.974
酵母菌Yeasts （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	5.73b	6.25a	0.12	0.013
霉菌Molds （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	3.61b	5.00a	0.29	0.003
肠杆菌Enterobacteriaceae （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	<2.00b	7.47a	1.04	<0.001
黄曲霉毒素B₁ Aflatoxin B₁ （μg·kg^-1 DM）	13.80	14.60	0.32	0.221
玉米赤霉烯酮 Zearalenone （μg·kg^-1 DM）	328.00b	546.00a	53.40	0.011
呕吐毒素 Deoxynivalenol （mg·kg^-1 DM）	3.17b	4.14a	0.24	0.019

项目 Items	处理 Treatment	接种剂Inoculants				均值Mean	标准误SEM	P值P-value
项目 Items	处理 Treatment	CON	LS2	S6-2	GD2-1	均值Mean	标准误SEM	F	I	F×I
干物质Dry matter （g·kg^-1 FW）	NFI	348b	361Bab	364Bab	376a	362B	4.335	<0.001	0.024	0.932
	FI	374	383A	397A	406	390A
	均值Mean	361b	372ab	380ab	391a
氨态氮Ammonia-N （g·kg^-1 TN）	NFI	66.1Aa	71.5Aa	70.6Aa	29.7Bb	59.5A	2.955	<0.001	<0.001	<0.001
	FI	46.5Ba	47.7Ba	25.6Bb	39.9Aa	39.9B
	均值Mean	56.3a	59.6a	48.1a	34.8b
粗蛋白Crude protein （g·kg^-1 DM）	NFI	80.2B	78.9B	77.1B	75.7B	78.0B	1.678	<0.001	0.045	0.336
	FI	97.7A	95.8A	92.8A	96.5A	95.7A
	均值Mean	89.0a	87.4ab	85.0b	86.1ab
淀粉Starch （g·kg^-1 DM）	NFI	35.4A	33.3A	33.2A	36.9A	34.7A	1.042	<0.001	0.586	0.054
	FI	23.3B	23.0B	26.9B	20.1B	23.6B
	均值Mean	29.4	28.2	30.1	28.5
水溶性碳水化合物 Water-soluble carbohydrate （g·kg^-1 DM）	NFI	63.0c	84.6b	82.5b	99.7Aa	82.5A	2.276	<0.001	<0.001	<0.001
	FI	61.3b	74.5a	74.1a	66.1Bab	69.2B
	均值Mean	62.2b	79.6a	78.3a	82.9a
中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （g·kg^-1 DM）	NFI	37.6B	37.4B	37.6B	34.8B	36.9B	0.837	<0.001	0.205	0.060
	FI	46.2A	45.6A	42.3A	45.6A	45.0A
	均值Mean	41.9	41.5	40.0	40.2
酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （g·kg^-1 DM）	NFI	21.6B	21.7B	21.6	19.9B	21.2B	0.517	<0.001	0.237	0.031
	FI	26.6A	26.8A	24.3	26.9A	26.1A
	均值Mean	24.1	24.2	23.0	23.4

项目 Items	处理 Treatment	接种剂Inoculants				均值Mean	标准误SEM	P值P-value
项目 Items	处理 Treatment	CON	LS2	S6-2	GD2-1	均值Mean	标准误SEM	F	I	F×I
干物质Dry matter （g·kg^-1 FW）	NFI	348b	361Bab	364Bab	376a	362B	4.335	<0.001	0.024	0.932
	FI	374	383A	397A	406	390A
	均值Mean	361b	372ab	380ab	391a
氨态氮Ammonia-N （g·kg^-1 TN）	NFI	66.1Aa	71.5Aa	70.6Aa	29.7Bb	59.5A	2.955	<0.001	<0.001	<0.001
	FI	46.5Ba	47.7Ba	25.6Bb	39.9Aa	39.9B
	均值Mean	56.3a	59.6a	48.1a	34.8b
粗蛋白Crude protein （g·kg^-1 DM）	NFI	80.2B	78.9B	77.1B	75.7B	78.0B	1.678	<0.001	0.045	0.336
	FI	97.7A	95.8A	92.8A	96.5A	95.7A
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淀粉Starch （g·kg^-1 DM）	NFI	35.4A	33.3A	33.2A	36.9A	34.7A	1.042	<0.001	0.586	0.054
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水溶性碳水化合物 Water-soluble carbohydrate （g·kg^-1 DM）	NFI	63.0c	84.6b	82.5b	99.7Aa	82.5A	2.276	<0.001	<0.001	<0.001
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中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （g·kg^-1 DM）	NFI	37.6B	37.4B	37.6B	34.8B	36.9B	0.837	<0.001	0.205	0.060
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酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （g·kg^-1 DM）	NFI	21.6B	21.7B	21.6	19.9B	21.2B	0.517	<0.001	0.237	0.031
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	均值Mean	24.1	24.2	23.0	23.4

项目 Items	处理 Treatment	接种剂Inoculants				均值 Mean	标准误 SEM	P值P-value
项目 Items	处理 Treatment	CON	LS2	S6-2	GD2-1	均值 Mean	标准误 SEM	F	I	F×I
乳酸 Lactic acid （g·kg^-1 DM）	NFI	74.3	82.7	72.0	69.2	74.6	1.201	0.789	0.053	0.632
	FI	72.5	78.3	68.0	73.3	73.0
	均值Mean	73.4	80.5	70.0	71.3
乙酸 Acetic acid （g·kg^-1 DM）	NFI	20.30Ab	25.60Aa	21.50Aab	17.30Ab	21.20A	1.330	<0.001	<0.001	0.005
	FI	6.75Bc	8.45Ba	7.82Bab	7.54Bab	7.64B
	均值Mean	13.50b	17.00a	14.70b	12.40b
丙酸Propionic acid （g·kg^-1 DM）	NFI	0.917Aa	1.100Aa	NDBb	NDBb	1.01B	0.081	0.030	0.006	<0.001
	FI	0.758Bb	1.060Bab	1.580Aa	1.670Aa	1.27A
	均值Mean	0.837b	1.080b	1.580a	1.670a
乙醇Ethanol （g·kg^-1 DM）	NFI	6.60Bb	9.43Ba	5.43Bb	5.34Bb	6.70B	1.945	<0.001	0.003	0.179
	FI	21.40Ac	35.10Aa	18.20Ac	26.40Ab	25.30A
	均值Mean	14.00b	22.30a	11.80b	15.80ab
乳酸菌Lactic acid bacteria （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	NFI	<2.00Bb	<2.00Bb	5.84a	5.78a	3.91B	0.293	<0.001	<0.001	<0.001
	FI	5.41Ab	5.73Aa	5.87a	5.78a	5.70A
	均值Mean	3.71b	3.86b	5.86a	5.78a
酵母菌Yeasts （log₁₀ cfu·g^-1 FW）	NFI	<2.00Bc	7.27Aa	<2.00Bc	4.36Bb	3.91B	0.338	<0.001	<0.001	<0.001
	FI	4.87Abc	4.82Bc	5.78Ab	6.98Aa	5.61A
	均值Mean	3.43b	6.04a	3.89ab	5.67a