[發明專利]一種提高玉米秸稈黃貯品質的犏牛瘤胃自然共培養物及其應用

有效

• 申請號: 202210292919.7
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114591862B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 魏亞琴;方彥昊;王霄霄
• 申請（專利權）人: 甘肅省科學院生物研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A23K10/12;A23K10/37;A23K30/18;C12R1/01
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 戴治娟

本發明屬于微生物益生菌應用技術領域，具體涉及一種提高玉米秸稈黃貯品質的犏牛瘤胃的新美鞭菌和甲烷短桿菌的自然共培養物(Methanobrevibacterolleyae)Cattle?YakTZ1，所述的菌劑可以用于制備玉米秸稈黃貯飼料，顯著地提升了玉米秸稈的黃貯感官品質、營養成份和粗飼料營養價值，具有極為廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及生物技術可再生能源領域，具體為一種提高玉米秸稈黃貯品質的犏牛瘤胃自然共培養物及其應用。

背景技術

我國牦牛占世界總牦牛數的90％以上，約2000萬頭。黃牛是我國本地品種，具有耐粗飼、適應性強等優點。犏牛是牦牛的衍生牛種，是牦牛種群不斷創新結出的果實。犏牛是牦牛與黃牛或改良牛種間遠緣雜交的F1代雜種，公黃牛與母牦牛雜交，其雜種稱黃犏牛，公牦牛與母黃牛雜交，其雜種稱牦犏牛。無論黃犏牛、牦犏牛雄性均不育，其生長發育、產肉、役力等生產性能上均明顯優于牦牛親代，在高海拔地區適應生態環境的能力高于黃牛親代，對提高牧區人民生活水平、繁榮牧區經濟，保持三江源區生態平衡具有十分重要意義。調查發現截止至2012 年青海省犏牛占牛總數的3.5％，不少于12萬頭，且犏牛生長發育快、抗病力強，一般不易得病，適于高山放牧，且犏牛肉、役兼用，產奶性能好，奶質量高，表現出明顯的雜種優勢。同樣飼養條件下，與黃牛和牦牛相比，在體重、體長、體高等各個方面，犏牛均表現出突出的雜種優勢。同一地區生長的黃牛、犏牛和牦牛的飼料轉化率、肉品質、乳品質不同，造成這種差異的原因除了遺傳差異外，我們也推測與瘤胃微生物之間關系緊密。牦牛和犏牛瘤胃液真菌區系遺傳距離更為接近，與黃牛瘤胃液真菌差異較大。犏牛適應高寒生態條件，耐粗飼、耐嚴寒、耐低氧的惡劣自然環境。犏牛瘤胃內棲息著獨特的，復雜多樣，大量的微生物群落協同高效降解野牧草為犏牛提供生存能量和營養物質。研究表明反芻動物瘤胃內的厭氧真菌能產生一系列高活性降解植物細胞壁的木質纖維素降解酶，包括纖維素酶、半纖維素酶 (主要是木聚糖酶)、漆酶和酯酶等，在瘤胃木質纖維素的降解中發揮了重要作用。厭氧真菌可以利用和降解的底物包括可溶性糖，以及纖維素、木聚糖、葡聚糖等復雜的結構性多糖和貯存性多糖等。體外降解實驗表明甲烷菌可以利用厭氧真菌的代謝產物，與厭氧真菌形成穩定的共培養物，這個過程中促進了厭氧真菌和甲烷菌的生長，同時顯著提高了厭氧真菌對木質纖維素底物的降解和利用，同時產生更高活性的木質纖維素降解酶，以及大量甲烷和乙酸作為主要發酵終產物。

玉米是世界主要農作物之一。玉米穗收取之后，剩下的玉米秸稈作為農業作物的副產品，具有很大的飼喂價值，作為食草家畜的粗飼料資源，特別在反芻動物方面應用極其廣泛。我國作為農業大國，玉米秸稈分布廣、數量多，每年的玉米秸稈產量高達2億噸以上，但有很大一部分的秸稈都被焚燒處理，不僅浪費了大量的資源，而且造成了嚴重的空氣污染。玉米秸稈營養成份豐富，有機物質含量平均為15％，是一種非常有價值的可再生資源。但玉米秸稈也是一種天然的纖維劣質飼料，其中的有機物質直接當做飼料的營養價值很低。組成玉米秸稈細胞壁的主要成分為纖維素、半纖維素、木質素和果膠多糖，其中粗纖維占據了干物質的75.4％，也有較少量的粗蛋白質(6％—7％)和粗脂肪(1％—2％)，但品質較差。相關研究表明，玉米秸稈中的纖維素、半纖維素被木質素包裹，其中部分纖維素、半纖維素與木質素以共價形式結合，形成緊密的結構限制了玉米秸稈的利用率。經過對秸稈進行適當的物理、化學、生物技術處理，其營養價值和適口性會得到很大的提升。目前，處理秸稈飼料的方法包括：青貯、黃貯、氨化、熱噴。在現代經濟發展的背景下，如何充分利用農作物秸稈，如何將資源效益轉化為經濟效益，具有十分重要的社會、經濟和生態意義。玉米秸稈的綜合利用具有廣闊的前景。玉米秸稈的可溶性碳水化合物和纖維物質含量很高，可以為微生物和酶提供充足的底物，所以采用青貯、黃貯或酶預處理等生物法處理秸稈是一種很好的選擇。