高温環境下での耐熱性乳酸菌で調製したトウモロコシサイレージの微生物群集とFermentationDynamics

Microbial Community and FermentationDynamics of Corn Silage Prepared withHeat-Resistant Lactic Acid Bacteria in a HotEnvironment.

• Hao Guan
• Yang Shuai
• Yanhong Yan
• Qifan Ran
• Xia Wang
• Dandan Li
• Yimin Cai
• Xinquan Zhang

抄録

地球規模の気候変動に適応するサイレージ発酵技術を開発するために、高温条件下で耐熱性乳酸菌（LAB）を接種したトウモロコシサイレージのマイクロバイオームと発酵動態を研究した。トウモロコシを実験室のサイロでアンサイリングし、LS358とLR753の2種類の菌株、ATCC 11741とATCC 7469の2種類の菌株を選択した。アンサイリング温度は30℃と45℃に設計し、0、3、7、14、60日の発酵後にサンプリングを行った。30 ℃で保存されたものに比べて、45 ℃で保存されたサイレージでは、より高い pH と乾物の損失が観察された。LS358株とLR753株を30℃で接種したサイレージは、乳酸/酢酸の比率が低かった。30℃でのアンサイリング中にサイレージ中の支配的な細菌の属は徐々に変化し、45℃での7日間のアンサイリング後に細菌群集はより複雑で断片化した。高温はLAB集団のホモ発酵からヘテロ発酵への変態を有意に導いた。この研究は、トウモロコシのアンサイリング中の高温に対する微生物集団のダイナミクスの応答を記述した最初の研究であり、結果は、七五三が熱帯および亜熱帯におけるサイレージ発酵を改善する潜在的な能力を示していることを示しています。

To develop a silage fermentation technique to adapt to global climate changes, the microbiome and fermentation dynamics of corn silage inoculated with heat-resistant lactic acid bacteria (LAB) under high-temperature conditions were studied. Corn was ensiled in laboratory silo, with and without two selected strains, LS358 and LR753, two type strains ATCC 11741and ATCC 7469. The ensiling temperatures were designed at 30 °C and 45 °C, and the sampling took place after 0, 3, 7, 14, and 60 days of fermentation. The higher pH and dry matter losses were observed in the silages stored at 45 °C compared to those stored at 30 °C. Silages inoculated with strains LS358 and LR753 at 30 °C had a lower ratio of lactic acid/acetic acid. The dominant bacterial genera gradually changed from and to in silages during ensiling at 30 °C, while the bacterial community became more complex and fragmented after 7 d of ensiling at 45 °C. The high temperatures significantly led to a transformation of the LAB population from homo-fermentation to hetero-fermentation. This study is the first to describe microbial population dynamics response to high temperature during corn ensiling, and the results indicate that 753 shows potential ability to improve silage fermentation in tropics and subtropics. bacteria community; fermentation dynamics; high temperature; lactic acidbacteria; corn silage.