Piyasada satışa sunulan etlik piliç yemlerinin besin kalitesi üzerine bazı rhizopus türlerinin etkinliğinin araştırılması
Investigation of the efficacy of some rhizopus species on the nutritional quality of market broiler feed
Yazar: AHMED ADEL ABDELFATAH HAMZA
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM ABACI GÜNYAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Etlik piliç üretim endüstrisinde en önemli ve pahalı unsur yemdir. Artan talep nedeniyle, ucuz ve etkili bir yem bulmak acil bir ihtiyaçtır. Etlik piliç yeminin probiyotik olarak kullanım potansiyeli olan funguslar ile fermantasyonu, patojenik büyümeyi önlerken besinin mevcudiyetini ve sindirilebilirliğini artırabilir.
Bu çalışmada daha önceki çalışmalarda farklı tarım topraklarından izole edilmiş ve bu çalışma kapsamında tavuk yemi ve dışkısından izole edilmiş Rhizopus genusuna ait izolatların   probiyotik olarak kullanım potansiyelleri ve piliç beslenmesinde kullanılan yemleri fermantasyon kapasiteleri araştırılmıştır. Öncelikle izole edilmiş Rhizopus suşlarının endofungal bakteri içerip içermedikleri floresan mikroskobu ile incelenmiştir. Çalışmamızda endofungal bakteri içermediği saptanan toplam 94 izolat kullanılmıştır. Tüm izolatların bakteriyel ve fungal patojenlere karşı antimikrobiyal aktiviteye sahip olup olmadığı araştırılmıştır.  Geniş spektrumlu antimikrobiyal aktivite sergileyen suşların fenotipik ve genotiptik identifikasyonu yapılmış ve izolatlar Rhizopus oryzae suşu olarak tanılanmıştır. Yine geniş spektrumlu antimikrobiyal aktiviteye sahip olanlar (toplam 10), gastrointestinal koşulları tolerans yetenekleri ve antioksidan aktivite göstermeleri açısından test edildi. 10 suşun tümü değişken gastrointestinal koşulları tolerans yeteneği ve antioksidan aktivite gösterirken, üçü (92/1, 236/2 ve 284) nispeten yüksek antioksidan aktiviteye sahip olarak saptanmıştır. 
Bu potansiyel probiyotik suşların tavuk yemi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olma yeteneklerini test etmek için, önce ticari yem örneği, ardından konvansiyonel olmayan yem örneği olan zeytin posası suşlar tarafından fermente edildi. Daha sonra kuru ağırlık, ham protein, ham yağlar, ham lifler, ham kül, şekerler ve nişastayı içeren kimyasal analizler yapılmış ve verilen değerlerden metabolize edilebilir enerji hesaplanmıştır.
Ticari yemin fungal suşlar ile fermentasyonun ardından, suşların fermentasyon kapasitesi incelenmiş ve fermente edilmemiş ticari yem ile sonuçlar kıyaslanmıştır. 92/1 izolatı ile 4 gün ve 236/2 izolatı ile 2 gün fermantasyondan sonra ham lif içeriğinde genel olarak %56'lık bir azalma gözlenmiştir. Ham protein içeriğindeki en yüksek artış (%14,5) 236/2 izolat ile 4 günlük fermantasyon sürecinden sonra meydana gelmiştir. Metabolize edilebilir enerjideki en yüksek artış, 2 günlük fermantasyondan sonra 284 izolat tarafından %8.64 olarak saptanmıştır. Sonuç olarak, üç suş iyi probiyotik özellik ve fermantasyon kapasitesi sergilemiştir. Dolayısıyla sonuçlar kümes hayvanları endüstrisi için faydalı olabilir.
Ayrıca, hem zeytinyağı değirmeni atıklarının (zeytin posası) üç potansiyel probiyotik R. oryzae (92/1, 236/2 ve 284) suşu ile fermantasyon sonrasında hem de ticari yemlerin fermente zeytin değirmeni atığı ile takviyesi üzerine kimyasal bileşimi ve metabolize edilebilir enerjisindeki değişiklikler incelenmiştir. Yalnızca geleneksel olmayan yem (zeytin posası) için, kimyasal bileşim fermantasyondan 7 ve 14 gün sonra analiz edildi. Hem ticari yem hem de zeytin posası fermantasyonunda en iyi sonuçları veren R. oryzae 284-suşu ile fermente edilmiş zeytin posası, ticari bir piliç yemine %20, %30 ve %40 katkı oranlarında eklenmiştir. Daha sonra katkısız ticari yem ile katkılı yemi karşılaştırmak için proksimal analizler yapıldı.
Fermente edilmemiş zeytin posasıyla karşılaştırıldığında en iyi sonuçlar, 7 günlük fermantasyondan sonra ham protein içeriğinde %23,4 artış, 14 gün sonra ham lif içeriğinde %9,8 azalma sağlayan R. oryzae 284-suşu tarafından elde edildi. 7 günlük fermantasyondan sonra metabolize edilebilir enerji de %3,6'lık artış gözlenmiştir. Ticari yem ile karşılaştırıldığında, %20, %30 ve %40 zeytin posası ilave edilmiş örneğin ilave edilen zeytin posası oranına göre sırasıyla metabolize edilebilir enerjide %8,38, %2,83 artışa ve %4,27 azalmaya neden olduğu gözlenmiştir.  Fermente zeytin posası, metabolize edilebilir enerjide herhangi bir azalmaya neden olmadan piliç yemi rasyonlarına %30'a kadar katılabilir. Gelecek vaat eden piliç üretkenliği ve sağlığı nın iyileştirmeleri amacı ile ucuz bir alternatif olarak kullanılabilir.

Abstract:
The most crucial and expensive fragment in the broiler chicken production industry is the feed. Because of the rising demand, finding cheap and effective feed is an urgent necessity. Fermentation of broiler feed by probiotic fungal starters can enhance the nutrient's availability and digestibility while preventing pathogenic growth. 
In this study different Rhizopus spp. that had been isolated from agricultural soils around Izmir, Turkey, in a previous study, as well as newly isolated Rhizopus strains from chicken feed and stool were tested for their probiotic potential and fermentative capacity. To prove their safety, the isolated Rhizopus strains first underwent microscopical fluorescent investigation to exclude endofungal bacterial presence, then, those without endofungal bacteria (totally 94) were tested for antimicrobial activity against bacterial and fungal pathogens. The ones with wide-spectrum antimicrobial activity (totally 10) were tested for gastrointestinal tolerance and antioxidant ability. Upon phenotypic and genotypic identification, the 10 isolates were found to belong to the Rhizopus oryzae species. While all 10 strains showed variable gastrointestinal tolerance and antioxidant activities, three of them (92/1, 236/2, and 284) had relatively high antioxidant activity. 
To test the ability of these potential probiotic strains to have good effect on chicken feed, first commercial feed then non-conventional feed was fermented by them. Then chemical analyses including dry weight, crude protein, crude fats, crude fibres, crude ash, sugars and starch were done, then metabolizable energy was calculated from the given values. 
Upon fermentative capacity assay of commercial feed, compared to unfermented commercial feed, there was a general decrease in crude fiber content by 56% after fermentation by 92/1 isolate for 4 days and 236/2 isolate for 2 days. The highest increase in crude protein content (by 14.5%) occurred after a 4-day fermentation period by 236/2 isolate. The highest increase in metabolizable energy was 8.64%, by the 284 isolate after 2 days of fermentation. In conclusion, the three strains showed good probiotic properties and fermentative capacities hence can be beneficial for the poultry industry.
Also, the changes in chemical composition and metabolizable energy of both olive mill waste upon fermentation by the three potential probiotic R. oryzae (92/1, 236/2, and 284) strains and commercial feed upon its supplementation by fermented olive mill waste were investigated. The objective was to test whether there will be an enhancement in the nutritional value of olive mill waste after fermentation and/or commercial broiler feed upon supplementation by potentially probiotic filamentous fungi.
For the non-conventional feed (olive mill waste) only, the chemical composition was analysed after 7 and 14 days of fermentation. The fermented olive mill waste with the R. oryzae 284-strain, which gave the best results in both commercial feed and olive mill waste fermentation, was added to a commercial broiler feed at 20%, 30% and 40% supplementation ratios. Then proximal analyses were done to compare non-supplemented with supplemented commercial feed. 
Compared to non-fermented olive mill waste, the best results were obtained by the R. oryzae 284-strain allowing an increase in crude protein content by 23.4% after 7 days of fermentation, a decrease in crude fibre content by 9.8% after 14 days of fermentation and an increase in ME by 3.6% after 7 days of fermentation. Compared to non- supplemented CF, the ME changes of 20%, 30% and 40% supplementation increased by 8.38%, 2.83% and decreased by 4.27%, respectively. Fermented olive mill waste can be incorporated into broiler feed rations up to 30% without causing any decrease in metabolizable energy. It can be a cheaper alternative with promising productivity and chicken health improvements.