جداسازی، شناسایی و بهینه سازی تولید سوش های مناسب میکروبی به عنوان افزودنی در سیلاژ ذرت

طرح تحقیقاتی حاضر با هدف جداسازی و شناسایی سویه های بومی لاکتوباسیل از سیلوی ذرت مناطق مختلف و ارزیابی کارایی آنها در حفظ کیفیت و ماندگاری سیلاژ ذرت در قالب سه پروژه طراحی و اجرا شد. در پروژه اول،جداسازی و شناسایی سویه های لاکتوباسیل موثر در فرایند سیلاژ از ذرت های مزارع گرگان، اصفهان و قزوین صورت گرفت. حدود 200 جدایه باسیل گرم مثبت و کاتالاز منفی از نمونه های روزهای مختلف سیلوها جداسازی و انتخاب شدند. سویه های دارای قابلیت رشد مناسب تا pH 3 و غلظت 8 درصد نمک انتخاب شدند. در ادامه اثرات ضد میکروبی سویه های منتخب بر علیه قارچ Fusarium verticillioidesدر شرایط آزمایشگاهی و مزرعه ای مورد ارزیابی قرار گرفت که برخی سویه ها در شرایط آزمایشگاهی (بازدارندگی تا 2/6 سانتی متر قطر کلنی) و مزرعه ای (تا حدود 40 درصد) اثرات معنی داری بر کاهش میزان بیماری و حفظ عملکرد ذرت نشان دادند. شناسایی مولکولی 18 سویه منتخب بر اساس توالی ژن 16SrDNA نشان داد که سویه ها متعلق به گونه هایLactobacillus fermentum, L. plantarum, L. pentosus, L.paralimentaris, L. plantarum, L. buchneriمی باشند. در پروژه دوم، فلور میکروبی دخیل در فرایند در سیلاژهای ذرت نمونه برداری شده از سه منطقه با استفاده از روش های مبتنی بر توالی یابی نسل جدید در بازه های زمانی مختلف پس از سیلاژ مطالعه شد. تکثیر و توالی یابی نواحی متغیرV3-V5ژن 16SrRNA به روش 454 pyrosequencingانجام شد. در سطح شاخه (phylum)بیش از 83 درصد از توالی ها به شاخه Firmicutes، 3 درصد به شاخه Proteobacteriaو 0/01 درصد به شاخه Bacteroidetes نسبت داده شدند و بقیه یا به طور محدود به شاخه های Actinobacteria و Cynobacteria نسبت داده شدند. جمعیت باکتری های خانواده Lactobacillaceaeکه نقش بسیار مهمی در انجام فرایند تخمیر اسید لاکتیکی سیلاژ ایفا می کنند،در ابتدا اندک بوده اما سه روز پس از شروع فرایند سیلاژ جمعیت آنها به شدت افزایش یافته و تا انتهای دوره سیلاژ جمعیت غالب میکروبیوم سیلاژ را تشکیل می دهند. در پروژه سوم، اثرات سویه های بومی لاکتوباسیل بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی، ماندگاری و فلور میکروبی سیلاژ ذرت در سیلاژهای آزمایشگاهی بررسی شد. در این راستا، تعداد 12 سویه بومی لاکتوباسیل بومی جداسازی شده در پروژه های قبلی، در ترکیب های 4 سویه ای (T1، T2 و T3) با غلظت 107 سلول در گرم سیلاژ ذرت علوفه ای استفاده شد. نتایج نشان داد که در تیمارهای حاوی باکتری در طی فرایند دارای جمعیت لاکتوباسیل بیشتر، جمعیت انتروباکتر و مخمر کمتر، کاهش pHبیشتر، کاهش درصد ماده خشک کمتر، کاهش پروتیین خام کمتر، ضریب فلیگ، اسید لاکتیک و اسید پروپیونیک بیشتر، اتانول، اسید بوتیریک ، ADF و NDF کمتر نسبت به تیمار شاهد بودند. این شرایط در بررسی های پایداری سیلاژ نیز رویت شد. بررسی های تغییرات جمعیتی مبتنی بر متاژنومیکس نتایج میکروبیولوژی را تایید نمود. بطور کلی نتایج پروژه سوم نشان داد که استفاده از سویه های لاکتوباسیل بومی به عنوان افزودنی منجر به افزایش کیفیت سیلاژ تولیدی و افزایش ماندگاری آن می شود. کلمات کلیدی: جداسازی، لاکتوباسیل بومی، سیلاژ ذرت، کیفیت، پایداری هوازی،متاژنومیکسوFusarium verticillioides