青贮过程中牧草中长链脂肪酸变化的机理及其抑制有氧变质的效果研究

The present research uses alfalfa and oat as the materials and aims to: analyzing the dynamic change of middle- and long- fatty acid (MLFA) under many ensiling conditions, the effects of lipoxygenase and lipase in alfalfa, oat and their epiphytic microorganism at the initial ensiling periods, the corresponding relation of main lactic acid bacteria (LAB) with MLFA in the middle and later periods, and the responsive intensity and mechanism of main LAB synthesized MLFA under the stimulation of fermentation substrate and electron receptor; identifying the related MLFA of aerobic stability through evaluating the inhibitive effect of main LAB synthesized MLFA on yeast; selecting the reasonable additive adjust the related MLFA of aerobic stability. The results of this research benefit to well clarify the changing mechanism of MLFA during ensiling, provide data for inhibiting silage aerobic determination.

本课题旨在分析多种青贮条件下苜蓿和燕麦中长链脂肪酸种类和含量的变化，青贮初期苜蓿和燕麦本身及其附着微生物的脂氧合酶和脂肪酶的作用效果，青贮中、后期主要乳酸菌与中长链脂肪酸的对应关系，在发酵底物和电子受体刺激下主要乳酸菌合成中长链脂肪酸的响应强度和机制；评价主要乳酸菌合成的中长链脂肪酸抑制酵母的活性，明确与有氧稳定相关联的目标中长链脂肪酸及其抑制青贮饲料有氧变质的效果，并选择适宜的添加剂进行调控，为深入了解青贮过程中牧草中长链脂肪酸变化的机理，抑制青贮饲料有氧变质提供理论依据。

青贮饲料的好氧变质是生产上存在的重要问题。某些中长链脂肪酸不仅对草食家畜有益，而且还具有抑制好氧变质的效果。本课题深入探讨了青贮过程中典型牧草（苜蓿和燕麦）中长链脂肪酸变化的机理，明确了与青贮饲料有氧稳定相关的目标中长链脂肪酸，筛选出了调控目标中长链脂肪酸的添加剂。截止项目结题时，研究成果发表SCI论文5篇，完成了发表SCI论文2-3篇的预定科技指标，待发SCI论文3篇；协助培养了研究生1名，完成了预定人才1-2名的培养指标。研究结果如下：不同青贮温度下的苜蓿中长链脂肪酸变化显著，过夜凋萎对总脂肪酸和大多数中长链脂肪酸无显著影响；苜蓿中的脂氧合酶和脂肪酶在青贮过程中呈现先增加后降低，而燕麦中的脂肪酶在青贮后稍有增加而脂氧合酶则稍有降低；添加植物乳杆菌可通过增加脂肪酶和脂氧合酶的活性来调控亚油酸（C18:2n6）和亚麻酸(C18:3n3)；筛选出的乳酸菌Lactobacillus parafarraginis ZH1 能够产生十六烷酸，在发酵底物果糖和电子受体柠檬酸的激发下其产生十六烷酸（C16:0）的能力增强；与苜蓿和燕麦青贮饲料有氧稳定性相关的主要中长链脂肪酸是十六烷酸（C16:0）、亚油酸（C18:2n6）和亚麻酸(C18:3n3)；分别添加十六烷酸（C16:0）和亚油酸（C18:2n6）提高了苜蓿青贮饲料的有氧稳定性，添加复合丙酸添加剂和乳酸菌Lactobacillus parafarraginis ZH1调控了燕麦中的十六烷酸（C16:0）、亚油酸（C18:2n6）和亚麻酸(C18:3n3)含量，提高了有氧稳定性。因此，本课题的研究成果为调控青贮饲料中长链脂肪酸和生产优质青贮饲料提供了理论依据和可行方案。