Все, кто пьет молоко, знают, что свежее лучше сухого.
Качество силоса и сенажа оказывает непосредственное влияние на уровень молочной продуктивности, состояние здоровья и продуктивное долголетие коров. В свою очередь, качество и безопасность объемистых кормов зависят от сочетания целого ряда факторов, основными из которых являются состояние исходного травостоя, плотность трамбовки и используемые для силосования препараты.
Существующие бактериальные закваски для силосования делятся на две группы в зависимости от биологического состояния бактерий.
К первой группе заквасок относятся сухие препараты на основе микроорганизмов, пребывающих в глубоком анабиозе.
Во вторую группу заквасок входят жидкие препараты, основу которых составляют живые микроорганизмы, постоянно пребывающие в активном состоянии.
В научной лаборатории ООО «БИОТРОФ» специалистами по молекулярногенетическим исследованиям был проведен анализ микрофлоры двух силосов полуторамесячного срока хранения. Для силосования использовали различные закваски: сухую – на основе высушенных штаммов Lactobacillus plantarum и комплекса ферментов, а также жидкую – на основе L. plantarum (Биотроф). Исследование силосов проводили с использованием метода NGSсеквенирования (NextGeneration Sequencing). NGSсеквенирование – это один из наиболее современных молекулярногенетических методов для исследования видового состава микробных сообществ, основанный на изучении особенностей структуры ДНК. Метод позволяет идентифицировать виды бактерий, не прибегая к их выделению и культивированию на питательных средах.
Рисунок 1 наглядно иллюстрирует то, что в силосе, заложенном с сухой закваской, доминировали представители нежелательной микрофлоры: бактероиды, снижающие питательность силоса (78%), и препятствующие подкислению кислотутилизирующие бактерии (14%). Как следствие, был получен силос низкого качества. В силосе, заготовленном с жидкой закваской Биотроф, преобладали лактобактерии (87,7%), которые обеспечивают быстрое подкисление консервируемой массы за счет накопления молочной кислоты и подавления нежелательных микробиологических процессов. Положительно сказалась жидкая закваска и на показателях питательности силоса: сохранности сырого протеина и содержании ОЭ.
В чем же причина такой разницы?
Закваски для силосования на основе высушенных бактерий имеют большой срок годности, и стабильность их не слишком зависит от температурных условий при хранении. Однако следует иметь в виду, что лиофильная сушка – это стрессовый фактор для любых бактерий, и активность микрорганизмов при попадании в силосную массу после «летаргического сна» восстанавливается не сразу, а через длительное время. К этому времени в силосе успевают развиться спонтанные эпифитные нежелательные микроорганизмы. Жидкая закваска, содержащая штаммы в физиологически активном состоянии, не имеет отсроченного действия.
Кроме того, основной физиологической особенностью молочнокислых бактерий, входящих в состав большинства заквасок, является отсутствие способности к спорообразованию, в связи с этим при лиофильной сушке большая часть молочнокислых бактерий гибнет. Таким образом, эффективность высушенного препарата стремится к нулю.
В лаборатории ООО «БИОТРОФ» был проведен анализ соответствия реального бактериального титра микроорганизмов, входящих в состав жидкой закваски Биотроф, и потерпевшей неудачу в эксперименте по силосованию высушенной закваски другого производителя. Для этого использовали классические высевы на питательные среды.
Из таблицы 1 следует, что сухая закваска содержала несколько меньше полезных бактерий, чем заявлено производителем. А вот реальный титр бактерий жидкой закваски Биотроф был выше заявленного в 9,2 раза.
В условиях in vitro было проведено сравнение скорости размножения микроорганизмов L. plantarum, входящих в состав жидкой закваски Биотроф, и сухой закваски с использованием современного молекулярногенетического метода ПЦР в реальном времени.
Рабочий раствор бактерий, входящих в состав заквасок, вносили в равной концентрации в жидкую универсальную питательную среду для культивирования лактобактерий. Результирующая концентрация бактерий обеих заквасок в среде составляла 4,5 х 105 КОЕ/мл (по результатам ПЦР в реальном времени).
Результаты исследования динамики скорости размножения бактерий L. plantarum молекулярногенетическим методом ПЦР в реальном времени представлены на рисунке 2.
Уже через сутки культивирования концентрация L. plantarum в варианте с использованием Биотрофа на 3 порядка превосходила исходную концентрацию бактерий в рабочем растворе закваски Биотроф.
Через 24 часа культивирования количество клеток бактерий, входящих в состав препарата Биотроф, составляло 1,2 х 109 клеток/мл, т.е. в 7,7 раз больше, чем через 24 часа культивирования микроорганизмов, входящих в состав сухой закваски.
Через 30 часов культивирования содержание бактерий, входящих в состав препарата Биотроф, достигло 7,6 х 109 клеток/мл, т.е. в 10,8 раз больше, чем в варианте с сухой закваской.
Для более глубокого понимания разницы процессов динамики увеличения содержания бактерий, входящих в состав жидких и сухих препаратов, был выбран метод Хаттори. Это метод определения физиологического состояния различных микроорганизмов, который позволяет дать количественную оценку различиям в активности бактериальных популяций.
В результате наблюдения за процессом культивирования микроорганизмов на твердых питательных средах Хаттори установил, что колонии бактерий при прочих равных условиях (состав питательной среды, температура и т. д.) имеют различную динамику увеличения численности до уровня визуального обнаружения. Эта динамика описывается следующим уравнением:
N(t)= N∞ (1 – eλ (ttr)), (t>tr) (1)
где N(t) – количество колоний бактерий в момент времени t; N∞ – финальное число колоний; λ – вероятность образования колоний отдельной бактериальной клеткой в единицу времени; tr – время задержки размножения (т.е. время до образования видимой невооруженным глазом колоний).
Таким образом, показатели N∞, λ и tr характеризуют физиологическое состояние бактериальных популяций.
На рис. 3 представлено расписание появления колоний молочнокислых бактерий, входящих в состав трех заквасок, на универсальной питательной среде. Для сравнения использовали жидкую закваску Биотроф и две высушенные закваски других производителей.
Далее с помощью метода наименьших квадратов были рассчитаны параметры λ и tr (табл. 2). Из полученных данных видно, что время задержки размножения бактерий (tr) у сухих бактериальных заквасок (№1 и №2) составляет более суток. При этом время задержки размножения бактерий у жидкой закваски Биотроф практически в 2 раза меньше и составляет лишь 15,2 ч.
Таким образом, в отличие от «спящих» бактерий, являющихся основой высушенных заквасок, высокоактивные бактерии жидкой закваски Биотроф начинают работать значительно быстрее, увеличивая свою численность намного эффективней. Именно поэтому использование жидкой закваски приводит к быстрому подкислению и подавлению нежелательных микроорганизмов, в том числе патогенов и продуцентов микотоксинов, уже в первые сутки силосования. Это позволяет получить безопасный силос с высокими показателями питательности.
ООО «БИОТРОФ»
Санкт-Петербург, г. Пушкин,
ул. Малиновская, д. 8, лит. А, пом. 7-Н
+7 (812) 322-85-50, 322-65-17, 452-42-20
biotrof@biotrof.ru
