Введение
2 Основная часть 23
2.1 Обзор литературы 23
2.1.1 Закономерность организации и функционирования бактериальных сообществ в силосной экосистеме и их роль в ферментационных процессах 23
2.1.2 Роль эпифитной микрофлоры кормовых культур как основы получения качественных и безопасных кормов 36
2.1.3 Проблема присутствия микроскопических грибов и микотоксинов в объемистых кормах 46
2.1.3.1 Биоразнообразие токсигенных микромицетов в кормовом травостое и силосе 46
2.1.3.2 Распространение микотоксинов в кормовом травостое и силосе 55
2.1.3.3 Метаболизм микотоксинов в организме КРС и их воздействие на состояние здоровья и молочную продуктивность 63
2.1.4 Структура и функции микробиоценозов организма жвачных животных и их роль в физиологических процессах 75
2.1.5 Современный подход к получению безопасных консервированных кормов 89
2.1.5.1 Биодеструкция микотоксинов штаммами бактерий: метаболические пути и генетические системы 89
2.1.5.2 Управление микробными популяциями в силосной экосистеме с помощью интродукции штаммов бактерий 96
2.1.5.3 Профилактика и лечение микотоксикозов КРС в животноводстве с помощью метода энтеросорбции 104
2.1.6 Разнообразие существующих методов исследования структуры микробных сообществ экосистем 110
2.1.7 Современные методы исследования содержания микотоксинов 123
2.2 Материалы и методика исследований 130
2.2.1 Объекты исследований 130
2.2.2 Методика отбора образцов 140
2.2.3 Микробиологические методы культивирования, идентификации и исследования антимикробной активности микроорганизмов 142
2.2.4 Молекулярно-биологические методы анализа микрофлоры: T-RFLP, NGS-секвенирование, количественная ПЦР, секвенирование 144
2.2.5 Аналитические методы исследования 150
2.2.5.1 Биохимический анализ кормов, крови, молока 150
2.2.5.2 Анализ содержания микотоксинов методами ИФА и ВЭЖХ 152
2.2.5.3 Анализ спектра метаболитов штаммов бактерий методами ГЖХ-МС и HPLC153
2.2.5.4 Технология производства сорбента микотоксинов 154
2.2.5.5 Методика определения сорбционной емкости сорбента микотоксинов 155
2.2.6 Методика постановки лабораторных экспериментов по биодеструкции микотоксинов 157
2.2.7 Методика постановки модельных экспериментов по консервированию кормов158
2.2.8 Методики проведения научно-хозяйственных экспериментов 159
2.2.9 Математическая и статистическая обработка материалов исследований 167
2.3 Результаты собственных исследований 168
2.3.1 Результаты метагеномного анализа закономерностей организации комплексов микробиоты, важных для создания биологически безопасных кормов 168
2.3.1.1 Закономерности организации комплексов эпифитной микрофлоры 168
2.3.1.1.1 Разнообразие микрофлоры филлосферы в зависимости от вида кормовой культуры 168
2.3.1.1.2 Тенденции формирования структуры эпифитного метагенома кормовых культур под влиянием различных экологических факторов 180
2.3.1.1.3 Вклад состава ризосферной микрофлоры в формирование эпифитного микробиоценоза кормовых культур 188
2.3.1.2 Результаты изучения микроэкологии силосного микробиоценоза 197
2.3.1.2.1 Структура микробиома на разных этапах технологического процесса производства силоса 197
2.3.1.2.2 Особенности состава микробиоценоза сенажа и плющеного зерна 222
2.3.1.3 Связь состава микрофлоры кормов со структурой микробиома жвачных и состоянием здоровья 229
2.3.1.4 Влияние микотоксинов кормов на состав микрофлоры рубца жвачных 239
2.3.2 Результаты исследования содержания микотоксинов и микромицетов - их продуцентов - в травостое и силосе 243
2.3.2.1 Распространение микромицетов - продуцентов микотоксинов - в филлосфере кормового травостоя и силосе 245
2.3.2.2 Результаты анализа распространения микотоксинов в растениях в процессе вегетации 249
2.3.2.2.1 Распространение микотоксинов в фуражном травостое 249
2.3.2.2.2 Распространение микотоксинов в кормах жвачных Арктической зоны РФ 254
2.3.2.3 Мониторинг содержания микотоксинов в консервированных кормах 260
2.3.2.3.1 Распространение микотоксинов в силосах из животноводческих хозяйств Российской Федерации 260
3.2.3.2. Содержание микотоксинов в зависимости от срока хранения и вида корма 269
2.3.2.3.3 Мониторинг содержания афлатоксина М1 в молоке коров 272
2.3.3 Разработка комплексной стратегии получения безопасных кормов 277
2.3.3.1 Создание коллекции перспективных биоконтролирующих агентов для подавления патогенных бактерий и микромицетов 277
2.3.3.2 Исследование способности штаммов-антагонистов к биодеструкции микотоксинов in vitro 281
2.3.3.3 Изучение спектра антимикробных метаболитов штаммов в составе заквасок методами ГЖХ-МС и HPLC 289
2.3.3.4 Применение биоконтроля для снижения микотоксикологической нагрузки в процессе вегетации кормовых культур 294
2.3.3.5 Результаты производственной проверки биоконтролирующих штаммов бактерий в процессе консервирования кормов 297
2.3.3.6 Экономическая эффективность применения силосных заквасок 306
2.3.3.7 Этапы разработки новой полиштаммовой закваски Биотроф2+ 309
2.3.3.7.1 Лабораторные эксперименты по разработке закваски Биотроф2+ 309
2.3.3.7.2 Физиолого-биохимические свойства и анализ токсичности штаммов в составе закваски Биотроф 2+ 315
2.3.3.7.3 Молекулярно-генетическая идентификация штаммов в составе закваски Биотроф2+ 319
2.3.3.7.4 Модельные эксперименты по силосованию с применением новой закваски Биотроф2+ 324
2.3.3.7.5 Производственные испытания новой полиштаммовой закваски Биотроф2+ 332
2.3.3.7.6 Разработка технологии производства закваски Биотроф2+ 334
2.3.4 Разработка комплексных энтеросорбентов микотоксинов для молочного животноводства 337
2.3.4.1 Выбор носителя для энтеросорбентов микотоксинов на основе анализа сорбционой емкости 337
2.3.4.2 Выбор модификаторов и разработка технологических параметров процесса производства Заслона-Фито 341
2.3.4.3 Определение токсичности Заслона-Фито 346
2.3.4.4 Результаты производственных испытаний Заслона-Фито на КРС 350
2.3.4.4.2 Результаты исследования эффективности энтеросорбента фитобиотика Заслона Фито в рационах дойных коров 352
2.3.4.5 Экономическая эффективность применения Заслона-Фито в животноводстве 356
2.3.4.6 Изучение эффективности нового комплексного энтеросорбента Заслон2+ в молочном животноводстве 357
3 Заключение 369
3.1 Обсуждение результатов исследования 369
3.2 Выводы 377
3.3 Рекомендации производству 397
3.4 Перспективы дальнейшей разработки темы 399
Список использованной литературы 400
Приложения 456
