Rumen düzenleyicilerinin tampon özellikleri kullanılarak in vitro yöntemiyle rumen fermantasyonuna etkisinin belirlenmesi
The effect of rumen regulators buffer characteristics on rumen fermentation using in vitro method
Yazar: FATİH ŞAHİNER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA YAVUZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada rumen düzenleyici olarak kullanılan (sodyum bikarbonat ve magnezyum oksit) ve kullanılabilecek (amonyum bikarbonat ve sönmüş kireç) tampon maddelerinin laboratuvar ortamında rumen pH'sına etkisi in vitro yöntemiyle incelenmiştir. Bunun dışında farklı yem maddeleri saman, yonca, TMR, kesif yem, mısır silajı, nişasta ve melas rumen sıvısına in vitro yöntemiyle farklı saatlerde inkübe edilmiştir. Elde edilen zamana bağlı pH verileri grafiklere aktarılarak bir kısım hesaplamalar yapılmıştır. Tampon maddelerinin rumen sıvısında ilk 15 dakika içerisinde çözünmesiyle birlikte etkileri hızlı bir şekilde görülmektedir. Saf su içerisinde çözünürlük seviyeleri en yüksekten en düşüğe sıralanırsa amonyum bikarbonat, sodyum bikarbonat, sönmüş kireç ve magnezyum oksit olarak sıralanmaktadır. Amonyum bikarbonat ve sodyum bikarbonat benzer özellikler göstermelerine rağmen sönmüş kireç ve magnezyum oksitin yüksek düzeylerde kullanımında pH 8.0 üzerine çıkmıştır. Bu sebeple bu iki madde iyi bir tampon özelliği göstermediğinden kullanılacak miktarların sınırlandırılması gereklidir.
Yem maddelerinin farklı dozlarda rumen sıvısına ilavesinde yem madelerinin pH değerlerine bağlı olarak ilk 15 dakikada dengeye geldiği daha sonrasında ise fermantasyona bağlı olarak düşmeye başladığı gözlemlenmiştir. Rumen sıvısına konulan yem miktarı artıkça rumen pH'sıda buna bağlı şekilde doğru orantılı olarak düşme göstermiştir. Yemlerin rumen sıvısına konulmasından kaynaklı pH değişimlerine bakıldığında en az etkileyenden en çok etkileyen sıralandığında; saman, yonca, TMR, kesif yem ve mısır silajı gelmektedir.
Farklı düzeylerde nişasta ve melasın rumen sıvısında inkübasyonuna bağlı pH düzeylerinde değişimler gözlemlenmiştir. pH 5.8 olması için %2 nişasta sonuçlarına göre 10-11 saat, bununla birlikte %5-20 nişasta konulan örneklerdeki sonuçlara göre 8-9 saat civarında süreyle etkisi gözükmektedir. %2 düzeyinde melas kullanımında yaklaşık 4 saat içerisinde pH 6.0'ya kadar düşürmüş, sonra melas kalmadığından pH da fazla düşmemiştir. Melasın %3'ten %20'ye kadar ilavesinde 9-12 saatte pH 5.8'e kadar düşmüştür. Yüksek melas kullanımı fermantasyonun yavaşlamasına sebep olmuştur.
Sodyum bikarbonat hem yemlerde besin öğesi olarak hem de tampon olarak diğer maddelere göre daha yoğun bir şekilde kullanımı tercih edilmektedir fakat aşırı sodyum kullanımı ruminantlarda tuz zehirlenmelerine sebep olabilmektedir. Bu sebeple diğer tamponlayıcılarla bereber kullanılması önemlidir. Amonyum bikarbonat benzer özellikler göstersede yoğun amonyak kokusu hayvanlarda yem tüketimini kısıtlayacaktır. Bunun yanında sönmüş kireç ve magnezyum oksit rumen sıvısında pH'yı hızlı yökseltiği için belli sınırların üzerinde kullanılmamalıdır. Sönmüş kirecin elde edildiği bölgeye göre içindeki Ca(OH)2 (%50-90) farklılık göstermektedir. Sönmüş kirecin kullanılabilmesi için bazı özelliklerinin bilinmesi gerekir.
Özellikle sodyum düzeyinin aşılmasında oluşabilecek diğer problemlerin azaltılması ve mineral ihtiyacının karşılanması (magnezyum oksit) ya da mikroorganizmaların azot ihtiyacının karşılanması (amonyum bikarbonat) veya daha ucuz tampon maddesi (sönmüş kireç) kullanılmak isteniyorsa, bu maddelerin tek başlarına ya da karışım olarak kullanılması, hayvanın ihtiyacı ve kısıtlamalar göz önünde bulundurularak kullanılmalıdır.

Abstract:
In this study, the effects of rumen buffer (sodium bicarbonate and magnesium oxide) and buffers (ammonium bicarbonate and slaked lime), which are can be used as rumen regulators, on rumen pH were investigated in vitro in the laboratory. In addition, different feedstuffs (straw, alfalfa, TMR, concentrate, corn silage, starch and molasses) were incubated in vitro and pH levels were recorded at different times. The obtained time-dependent pH data were transferred to the grapHs and some calculations were made. In the first 15 minutes, the effects of the buffer substances of dissolving in the rumen liquid can be seen quickly. When the solubility levels in purified water are listed from highest to lowest, ammonium bicarbonate, sodium bicarbonate, lime and magnesium oxide can be listed. Ammonium bicarbonate and sodium bicarbonate showed similar properties but lime and magnesium oxide at high level use increased over pH 8.0. These two substances do not show a good buffer property, so the amounts to be used should be limited.
It was observed that when the raw feedstuffs were added to the rumen liquid at different doses, the feedstuffs began to stabilize in the first 15 minutes depending on the pH values and then to fall off depending on the fermentation levels. The amount of feedstock which put in to the rumen fluid has been shown to lower the pH in proportion to feed amounts. When we look at the pH changes caused by the feed stuff which put in to the rumen fluid, straw, alfalfa, TMR, concentrate and corn silage can be ordered lowest to highest effect on rumen pH levels.
Different amount adding starch and molasses were affected the rumen fluid pH levels. According to the 2% starch use, it takes 10-11 hours to reach a pH of 5.8 and 8 to 9 hours for 5-20% starch. In the use of molasses at the level of 2%, the pH was lowered 6.0 within 4 hours after that molasses were disappeared and pH were not affected . In the addition of 3% to 20% of molasses, the pH dropped to 5.8 within 9-12 hours. The use of high molasses has caused the fermentation to slow down.
Sodium bicarbonate is preferred to be used more intensively in feed as a nutrition and as a buffer when compared to other ingredients, but excessive sodium use can lead to salt poisoning in ruminants. For this reason, it is important to use with other buffers. Ammonium bicarbonate shows similar characteristics and dense ammonia smell will limit the feed consumption of the animals. However, lime and magnesium oxide should not be used above certain limits for pH in the rumen fluid. Ca(OH)2 levels (50-90%) differs according to the area where lime is obtained. Some properties must be known in order to be able to use the lime.
Alternative buffers should be used when sodium level is exceeded, to reduce salt poisoning and meet the mineral demand (magnesium oxide), microbiological nitrogen requirement (ammonium bicarbonate) or cheaper buffer (lime) where needed. It is possible to use these substances alone or a mixture.