サイレージ中の乳酸異性体の産生に及ぼす要因およびL-乳酸比率の向上技術

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要約

通常のサイレージは家畜が利用しやすいL-乳酸の比率が低い。その原因は材料草に付着する耐酸性が強く、L-乳酸のみを生成する乳酸菌が少ないことである。L-乳酸の比 率を向上させるために、草地試験場が分離した耐酸性の強い乳酸菌の接種が有効である。

  • 担当:草地試験場・飼料生産利用部・飼料調製評価研究室
  • 連絡先:0287-37-7804
  • 部会名:飼料利用
  • 専門:調製加工
  • 対象:牧草類
  • 分類:研究

背景・ねらい

サイレージの発酵品質の改善のために、これまで単にサイレージ中の乳酸含量を増加させることのみ検討されてきた。しかし、乳酸にはL型とD型の異性体が 存在し、D型は家畜体内で代謝されにくく、栄養学的にはL型がより優れているとされている。そこで、サイレージ中の乳酸異性体の産生状況やその産生に影響 を及ぼす要因を解析する。さらに、サイレージ中のL-乳酸の生成比率を高めることを目的に、L-乳酸のみ産生する乳酸菌接種の有効性を明らかにする。

成果の内容・特徴

  • サイレージは通常L-乳酸が発酵初期に優占的に生成されるが、貯蔵1週間後D-乳酸がL-乳酸にかわって優勢になり、1か月間増え続ける。その結果、サイレージの貯蔵期間が延び るにつれてL-乳酸の比率が低下し、D-乳酸の比率が上昇する (図1) 。
  • サイレージのL-乳酸比率が低い原因は、材料草に付着するL-乳酸だけを産生する乳酸菌は酸性に弱く、サイレージpHの低下によってそれらの活動が抑制されることである (表1) 。 また、サイレージ中の優勢乳酸菌種と言われるDL乳酸を産生するLactobacillus plantarumはL-乳酸の産生比率が低い (図2) 。
  • 草地試験場で分離した耐酸性の強いL-乳酸のみを産生するL. casei NGRI0107またはL.rhamnosus NGRI0110の接種はサイレージ中のL-乳酸の産生比率を向上させる (図3) 。

成果の活用面・留意点

  • サイレージの乳酸異性体についての研究および乳酸菌添加剤の開発と利用のための基礎資料となる。
  • L. caseiおよびL. rhamnosusの他の菌株でのL-乳酸産生能については検討していない。

具体的データ

図1 ギニアグラスサイレージ中の乳酸異性体の経時的変化

表1 ソルガム材料草およびそのサイレージ中の乳酸菌の特性

図2 異なる乳酸菌のL(+)乳酸産生比率(MRS培地、30°C、48時間)

図3 乳酸菌を接種したギニアグラスサイレージ中の乳酸異性体組成

その他

  • 研究課題名:サイレージ中のL-乳酸産生比率の向上に関する研究
  • 予算区分 :特別研究員・経常
  • 研究期間 :平成12年度(平成10年～平成12年)
  • 研究担当者:張 建国・蔡 義民・藤田泰仁・小林亮英・河本英憲・加茂幹男
  • 発表論文等:
    1) The effect of inoculation and additives on D(-) and L(+)-lactic acid production and fermentation quality of guineagrass (Panicum maximum Jacq) silage. J. Sci. Food Agri. 80: 2186-2189 (2000).
    2) Characteristics of lactic acid bacteria isolated from forage crops and their effects on silage fermentation. J. Sci. Food Agri. 80: 1455-1460 (2000).
    3) サイレージ中の乳酸異性体の産生比率に及ぼす要因。第97回日本畜産学会大会講演要旨p21 (2000).