Новости

Oct 12, 2023

Разложение в рубце in vitro пшеничной соломы, выращенной с белым

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 7794 (2023) Цитировать эту статью

180 доступов

Подробности о метриках

Биологическая обработка соломы зерновых культур для питания жвачных животных может представлять собой экологически безопасный вариант повышения ценности широко доступного побочного продукта производства зерна для систем земледелия с низкими внешними затратами. В прошлом в практически контролируемых лабораторных условиях было отобрано несколько штаммов грибов белой гнили по их способности разлагать лигнин. Исследование адаптировано к условиям фермы в целях масштабирования. Развитие усвояемости соломы in vitro при двух различных предварительных обработках увлажнением и инокуляции тремя различными видами грибов, а именно Pleurotus ostreatus, Ceriporiopsis subvermispora и Volvariella volvacea, определяли в течение 42 дней ферментации с пятью периодами отбора проб. Было оценено влияние физической предварительной обработки соломы на параметры питания. Усвояемость нейтрально-детергентной клетчатки (NDFD30h), ферментативно растворимых органических веществ (ELOS) и газообразование (тест на кормовую ценность Хоэнхайма, HFT) как индикаторы разложения в рубце in vitro снижались со временем независимо от грибков: HFT, ELOS и NDFD30h на до 50, 35 и 30% исходной соломы. Повторное увлажнение и автоклавирование соломинки значительно увеличило газообразование на 2,6 мл/200 г сухого вещества (СВ), а ELOS и NDFD30h на 45 и 51 г/кг СВ по сравнению с исходной соломинкой (34,9 мл/200 мг СВ, 342 г/кг СВ). кг СВ, 313 г/кг НДФ).

Отсутствие грубых кормов для жвачных животных из-за засухи в некоторых частях Европы в 2018–2020 годах возобновило поиск альтернативных источников клетчатки для кормов.

Зерновая солома широко доступна. Только в Германии более 8 млн т сухого вещества (СВ) ежегодно перерабатывается без дальнейшего использования1. Однако основным препятствием для его широкого использования в кормлении животных является его низкая усвояемость из-за высокого содержания лигнина и его прочных связей в лигнин-углеводных комплексах2.

После серии исследований химической обработки соломы для улучшения усвояемости в Германии и других странах3,4,5,6, с 1990-х годов больше внимания стало уделяться биологической обработке с использованием грибов белой гнили. Различные исследования доказали, что некоторые виды и штаммы способны разлагать лигнин при определенных условиях7,8,9,10,11. Например, в ходе лабораторного исследования Ceriporiopsis subvermispora (Cs) делигнифицировал пшеничную солому и дубовую щепу в течение первых 5 недель лечения12. Pleurotus ostreatus (Po) экспрессирует лигнинолитическую пероксидазу13 и изменяет соотношение полимеров лигнина, одновременно увеличивая усвояемость14. В банановых листьях, инокулированных Volvariella volvacea (Vv), снизилось содержание кислотно-детергентных волокон (ADF) и лигнина (ADL)15. Несмотря на многочисленные публикации, на сегодняшний день, насколько нам известно, ни одно или, по крайней мере, небольшое количество практических реализаций на фермах не было осуществлено в более широком масштабе.

Цель нашего исследования состояла в том, чтобы протестировать выбранные штаммы грибов Po, Cs и Vv на их эффективность в улучшении усвояемости в рубце in vitro, поставить под сомнение эффекты предварительной обработки и определить, можно ли их применять в практических условиях фермы, например, в Германии. .

Существуют разные и противоречивые утверждения относительно оптимального времени ферментации. Ван Куйк и др.12 обнаружили оптимальную деградацию лигнина через 5 недель с Cs, в то время как Оуэн и др.16 рекомендовали максимальное время ферментации в целом 6–8 дней, чтобы ограничить потери органических веществ. Таким образом, образцы были получены в течение определенного периода времени для анализа.

При использовании сельскохозяйственных зерновых культур в исследовании были соблюдены все местные и национальные руководящие принципы и законодательство.

Солома озимой пшеницы (Triticum aestivum Linnaeus) без видимого грибкового поражения была собрана в июле 2018 года в Кёлличе (51,5° широты, 13,1° долготы), Северная Саксония, Германия, и хранилась в виде квадратных тюков в сухом помещении. Он был получен на станции сельскохозяйственного обучения и испытаний Государственного управления окружающей среды, сельского хозяйства и геологии Саксонии и выращивался в сельскохозяйственном производстве. Длина измельчения составляла 7–10 см.