Есть ли разница между жидкими и сухими заквасками?

Г.Ю.Лаптев

д.б.н.

Н.И.Новикова

к.б.н.

Е.А.Йылдырым

к.б.н.

Л.А.Ильина

к.б.н.

В.А.Филиппова

С.Н.Биконя

А.В.Дубровин

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

http://biotrof.ru

Поделиться статьей:

Другие статьи из журнала:

Есть ли разница между жидкими и сухими заквасками?

Г.Ю.Лаптев

д.б.н.

Н.И.Новикова

к.б.н.

Е.А.Йылдырым

к.б.н.

Л.А.Ильина

к.б.н.

В.А.Филиппова

С.Н.Биконя

А.В.Дубровин

Все, кто пьет молоко, знают, что свежее лучше сухого.

Миллиарды упущенной выгоды

Анна Любоведская

Союз органического земледелия

Лугопастбищное хозяйство снижает затраты на производство кормов в 2 раза. Россия импортирует синтетические кормовые премиксы, в то время как собственные природные ресурсы практически не задействованы. По оценкам Союза органического земледелия, это более 2,5 трлн рублей упущенной выгоды ежегодно.

Слагаемые успеха в органическом земледелии

Слагаемые успеха в органическом земледелии

С.А.Доброхотов

к.с.-х.н.

А.И.Анисимов

д.б.н., СПбГАУ

Органическое (экологическое, биологическое) земледелие является динамично развивающейся отраслью сельского хозяйства, которое находит всё больше сторонников как среди владельцев ЛПХ, так и среди фермерских хозяйств.