PL212635B1

PL212635B1 - Bakteryjny preparat do kiszenia pasz

Info

Publication number: PL212635B1
Application number: PL388221A
Authority: PL
Inventors: Krystyna Zielinska; Antoni Miecznikowski; Alina Suterska; Krystyna Stecka
Original assignee: Inst Biotechnologii Przemyslu Rolno Spozywczego
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2012-11-30
Also published as: PL388221A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest bakteryjny preparat do kiszenia pasz objętościowych stosowanych w żywieniu bydła, zwłaszcza mlecznego, przeznaczony do obniżania zawartości aflatoksyn.

Jakkolwiek asortyment znanych biopreparatów do kiszenia pasz jest znaczny, to istnieje duże zapotrzebowanie na nowe preparaty poprawiające zarówno jakość, stabilność kiszonek po otwarciu zbiorników oraz co najważniejsze bezpieczeństwo zdrowotne pasz. Bowiem skażenie płodów rolnych pleśniami i mikotoksynami stanowi nadal ważny i nie do końca rozwiązany problem, a istniejące preparaty nie spełniają wszystkich oczekiwań hodowców bydła, zwłaszcza mlecznego w okresie laktacji.

Występujące porażenie płodów rolnych pleśniami toksynotwórczymi, stanowi zagrożenie zdrowotne, co wymaga prowadzenia badań nad opracowaniem metod ich detoksykacji. Pasze mogą ulec zanieczyszczeniu w każdym momencie, począwszy od rozwoju rośliny na polu, poprzez zbiór, jak też w trakcie ich konserwowania.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 180329 dodatek paszowy do enzymatycznej i chemicznej dezaktywacji mikotoksyn wytwarzany jest z produkujących enzymy mikroorganizmów jak drożdże i porowatych minerałów jak kaolinit i klinoptyolit. Preparat ten jest przeznaczony do dezaktywacji mikotoksyn w paszy, po jej specjalnej obróbce związanej z procesami: nawadniania, ogrzewania, podwójną korektą pH, oddzielenia wody i suszenia.

Przeprowadzenie dezaktywacji paszy tą metodą wymaga specjalnej aparatury i jest energochłonne.

Ze względu na problemy związane z zabezpieczaniem pasz przed inwazją grzybów syntetyzujących mikotoksyny oraz ich usuwaniem na drodze chemicznej i fizycznej, coraz większe zainteresowanie budzi możliwość eliminacji toksyn, przez wybrane szczepy bakterii fermentacji mlekowej.

Aflatoksyny charakteryzują się właściwościami rakotwórczymi, neurotoksycznymi, teratogennymi i stanowią coraz częściej zauważany problem zdrowotny. Mogą być syntetyzowane przez Aspergillus flavus, większość szczepów Aspergillus parasiticus oraz spokrewnione gatunki Aspergillus nomius.

W nowoczesnych metodach kiszenia pasz objętościowych w celu poprawy jakości kiszonek stosuje się dodatki preparatów bakteryjnych lub bakteryjno-enzymatycznych, przeznaczonych przeważnie do kiszenia pasz o wysokiej zawartości skrobi i włókna surowego. Preparaty tego typu znane są również z wielu patentów, np. z europejskiego nr 369198, PCT nr WO 92/10945 oraz z patentów polskich 160878, 169243, 180272, 180314, 190232.

Znane z amerykańskiego patentu nr 6403084 inokulanty przeznaczone do kiszenia pasz dla zwierząt zawierają mieszane kultury homo- i heterofermentatywnych bakterii fermentacji mlekowej z rodzaju Lactobacillus i Enterococcus faecium. Niektóre ze szczepów są modyfikowane genetycznie poprzez mutagenezę chemiczną, radiacyjną, koniugację, transdukcję lub transformację.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 380358 znany jest bakteryjny preparat do kiszenia zielonek, zawierający mieszane kultury bakterii fermentacji mlekowej wyselekcjonowanych z naturalnego środowiska: Lactobacillus plantarum K ΚΚΡ/593/ρ w ilości 30-50%, Lactobacillus plantarum C ΚΚΡ/788/ρ w ilości 30-50%, Lactobacillus brevis KKP/839 w ilości 5-20% i Lactobacillus buchneri ΚΚΡ/907/ρ w ilości 5-20%, przy czym stosunek bakterii homofermentatywnych do heterofermentatywnych wynosi od 3:1 do 5:1 najkorzystniej jak 4:1. Preparat ten poprawia proces kiszenia zielonek, ich wartość pokarmową, strawność i stabilność tlenową.

Celem wynalazku jest bakteryjny preparat przeznaczony do stymulowania procesu kiszenia pasz objętościowych z jednoczesnym obniżaniem ich skażenia pleśniami i aflatoksynami, który zawiera kulturę starterową bakterii fermentacji mlekowej szczepów wyselekcjonowanych z naturalnego środowiska, nie poddanych modyfikacjom genetycznym i posiadających status bezpiecznych dla ludzi i zwierząt GRAS.

Bakteryjny preparat według wynalazku, zawierający kulturę starterową, stanowiącą mieszaninę znanych bakterii heterofermentatywnych i homofermentatywnych: Lactobacillus buchneri ΚΚΡ/907/ρ, Lactobacillus plantarum K ΚΚΡ/593/ρ, Lactobacillus plantarum C ΚΚΡ/788/ρ oraz zawierający nośniki, emulgator i biostymulator, charakteryzuje się tym, że w składzie kultury starterowej zawiera ponadto Lactobacillus fermentum N KKP 2020 p w ilości 30-50% wagowych, przy czym stosunek bakterii heterofermentatywnych Lactobacillus fermentum N KKP/2020/p i Lactobacillus buchneri ΚΚΡ/907/ρ do homofermentatywnych Lactobacillus plantarum K ΚΚΡ/593/ρ i Lactobacillus plantarum C ΚΚΡ/788/ρ wynosi od 1,5 do 1 do 2,0 do 1, najkorzystniej jak 1 do 1.

PL 212 635 B1

Zastosowany w preparacie, według wynalazku nowy szczep Lactobacillus fermentum N KKP/2020/p, został wyselekcjonowany z niestrawionych przez trzodę chlewną resztek surowych ziemniaków i odznacza się zdolnością do wzrostu w obecności aflatoksyn, obniżania ich zawartości w podłożu w czasie wzrostu i hamowania rozwoju pleśni. Lactobacillus fermentum N został zdeponowany w Międzynarodowej Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych Instytutu Biotechnologii Przemysłu RolnoSpożywczego pod numerem KKP 2020 p.

Okazało się, że synergiczne działanie heterofermentatywnych szczepów: Lactobacillus fermentum N KKP/2020/p o szczególnej zdolności do hamowania rozwoju pleśni i usuwania aflatoksyn z podłoża i Lactobacillus buchneri ΚΚΡ/907/ρ oraz względnie homofermentatywnych szczepów Lactobacillus plantarum K ΚΚΡ/593/ρ i Lactobacillus plantarum C ΚΚΡ/788/ρ, o zdolności do biosyntezy enzymów amylolitycznych i celulolitycznych, skomponowanych najkorzystniej w stosunku jak 1:1, pozwala na obniżenie skażenia runi łąkowej aflatoksynami do poziomu zapewniającego pełne bezpieczeństwo żywieniowe jak również poprawę procesu fermentacji mlekowej, a zatem jakości, strawności masy organicznej i smakowitości wytwarzanych kiszonek. Preparat zastosowany w procesie kiszenia pasz hamuje rozwój pleśni i obniża poziom aflatoksyn o 60-80% w środowisku kiszonych roślin, w stosunku do ich zawartości w surowcach.

Przykłady wykonania wynalazku

Preparaty bakteryjne do kiszenia pasz otrzymano w ten sposób, że dla każdego szczepu oddzielnie namnażano inokulum, prowadzono hodowlę wgłębną bakterii, wydzielano biomasę, mieszano biomasę z nośnikami, emulgatorem i biostymulatorem, poddawano procesowi granulowania, suszeniu fluidyzacyjnemu, a następnie suche preparaty poszczególnych szczepów, charakteryzujące się zawartością suchej masy 92-94% i liczbą jednostek tworzących kolonie bakterii w gramie 2 x 10⁹, mieszano w proporcjach podanych w przykładach w poniższym zestawieniu.

Lp.	Szczepy wchodzące w skład preparatów	Przykłady preparatów o zawartości poszczególnych szczepów % wagowy
I	Il	III
1	Lactobacillus fermentum N KKP/2020/p*)	30	50	40
2	Lactobacillus buchneri KKP/907/p*)	20	10	20
3	Lactobacillus plantarum K ΚΚΡ/593/p**)	40	20	20
4	Lactobacillus plantarum C KKP/788/p**)	10	20	10

*) heterofermentatywne szczepy bakterii fermentacji mlekowej. **) homofermentatywne szczepy bakterii fermentacji mlekowej.

Wytworzony preparat według wynalazku, o stosunku szczepów bakterii heterofermentatywnych do homofermentatywnych jak 1:1, co ilustruje przykład I zestawienia, zastosowano do produkcji kiszonek z runi łąkowej. Preparat stosowany był w formie oprysku po rozpuszczeniu w wodzie pitnej, w dawce 5 g na 1 tonę zakiszanej masy zielonej. Proces kiszenia trwał 6 tygodni. Otrzymane kiszonki poddano analizie chemicznej i oceniono ich jakość według skali Fliega-Zimmera. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 1.

PL 212 635 B1

T a b e l a 1

Ocena jakości kiszonek z runi łąkowej sporządzonych bez i z dodatkiem preparatu według wynalazku (wyniki średnie z 4 gospodarstw)

Ruń łąkowa	Strawność substancji organicznej, % s.m.	Sucha masa, %	pH	Zawartość kwasów organicznych, %	Ocena jakości
mlekowy	octowy	masłowy
Kiszonka bez dodatku preparatu	56,1	52,4	5,3	0,32	0,18	0,09	dobra
Kiszonka z dodatkiem preparatu	59,0	54,6	4,9	0,88	0,15	brak	bardzo dobra

Pod wpływem działania preparatu nastąpiło hamowanie rozwoju pleśni w runi łąkowej, liczba ₅

j.t.k. pleśni wynosiła średnio - 2,2 x 10⁵/g, pod wpływem działania preparatu w procesie kiszenia obni₁ żyła się do poziomu liczby j.t.k. pleśni 6 x 10¹/g kiszonki (rysunek 1). Nastąpiło istotne obniżenie w kiszonkach z dodatkiem preparatu zawartości aflatoksyny B1 i sumy aflatoksyn, odpowiednio o 61 i 45% w stosunku do kiszonek bez dodatku preparatu oraz o 90 i 72% w stosunku do ich zawartości w runi łąkowej (rysunek 2).

Ponadto dodatek preparatu, według wynalazku przyczynił się do poprawy: jakości kiszonki, jej wartości żywieniowej wyrażonej wzrostem strawności substancji organicznej, jakości i stabilności tlenowej wyrażonej wzrostem zawartości kwasu mlekowego i octowego, oraz brakiem kwasu masłowego.

Claims

Bakteryjny preparat do kiszenia pasz zawierający kulturę starterową, stanowiącą mieszaninę znanych bakterii heterofermentatywnych i homofermentatywnych: Lactobacillus buchneri KKP/907/p, Lactobacillus plantarum K KKP/593/p, Lactobacillus plantarum C KKP/788/p oraz zawierający nośniki, emulgator i biostymulator, znamienny tym, że w składzie kultury starterowej zawiera ponadto Lactobacillus fermentum N KKP/2020/p w ilości 30-50% wagowych, przy czym stosunek bakterii heterofermentatywnych Lactobacillus fermentum N KKP/2020/p i Lactobacillus buchneri KKP/907/p do homofermentatywnych Lactobacillus plantarum K/KKP 593/p i Lactobacillus plantarum C KKP/788/p wynosi od 1,5 do 1 do 2,0 do 1, najkorzystniej jak 1:1.