Esansiyel yağ karışımının In Vitro rumen mikrobiyal fermentasyonu ve metan üretimi üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of essential oil mixture on In Vitro rumen microbial fermentation and methane production
Yazar: AHMET ERSEN ŞENÇAĞLI
Danışman: PROF. DR. ÖZGE SIZMAZ
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
ÖZET
Esansiyel Yağ Karışımının İn Vitro Rumen Mikrobiyal Fermentasyonu ve Metan Üretimi Üzerine Etkilerinin Araştırılması
Atmosferdeki sera gazlarının konsantrasyonundaki artışlar küresel ısınmaya neden olabileceği kabul edilmektedir. Hayvancılık faaliyetlerinden kaynaklanan metan salınımının %18 olduğu ve bunun %95-97'si ruminantlar tarafından üretildiği belirtilmektedir. Metanın sahip olduğu enerji vücut tarafından kullanılamamakla birlikte vücuttan atılır. Bu enerji kaybı birçok faktöre bağlı olup, yemlerle alınan enerjinin %2 ile %12'si arasında olabilmektedir. Bu kaybın azaltılması için ve yem tüketimini iyileştirmek için antibiyotikler yem katkı olarak kullanılmış fakat daha sonra insan sağlığı göz önüne alınarak yasaklanmıştır. Bundan dolayı yeni arayış içerisine girilmiş ve bitkisel yağlar denenmeye başlanmıştır. Yaptığımız bu çalışmada esansiyel yağ olan okaliptüs yağı, nane yağı ve menta arvensis ekstaktı karışım halinde in vitro rumen fermentasyonu ve sindirilebilirlik değerlerine bakılmıştır. Çalışmada yem olarak konsantre ve kaba yemler (buğday kuru otu ve fiğ kuru otu) 3 farklı şekilde (30:70 50:50 70:30) dizayn edilmiştir. Araştırmada in vitro kuru madde sindirelibilirliği NDF ve organik madde sindirilebilirliği değerlendirildiğinde eklenen EYK'larının hiçbir etkisi olmamıştır (p>0,05). Farklı oranlarda kullanılan kaba ve konsantre yemlerin sindirilebilirliğe etkileri istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. Fermentasyon sonucu oluşan metan miktarı değerlendirilmiş ve metan miktarı 30. ve 48. saat ölçülmüştür. Özellikle 48. Saat sonunda yapılan kontrolde EYK'nın doz artışına bağlı olarak 3 farklı KK yem oranı kullanılan grupta linear şekilde metanın azaldığını görülmüştür (p<0,05). Metan gazının en yüksek olduğu grup 30:70 kaba yemin fazla olduğu grup bulunmuştur. En düşük olan ise 70:30 konsantre yem ağırlıklı ve 1000 ppm EYK'ı eklenen grupta bulunmuştur. Toplam gaz miktarındaki değişim EYK'nın eklenmesi ile istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (p>0,05). Fakat EYK'nın toplam gaz miktarını azaltma eğilimi olduğu tespit edilmiştir p=0,064. En yüksek toplam gaz miktarı 30:70 konsantre yem ağırlıklı grubun kontrol grubunda yer bulunmuştur. En düşük toplam gaz miktarı ise 50:50 yem oranının olduğu grupta tespit edilmiştir. 30:70 ve 70:30 KK yem oranlarına 100 ppm EYK i eklenmesiyle de benzer sonuçlar elde edilmiştir. Farklı KK yem oranlarına farklı dozlarda EYK i ekleyerek yaptığımız çalışmada fermentasyon sonucu pH ve amonyak konsantrasyonuna bakılmıştır. pH da EYK'larına ve dozlarına bağlı değişiklik olmamıştır (p>0,05). Amonyak seviyesinde 100 ppm EYK inin farklı KK yem oranlarına katıldığında kontrol grubuna göre düşüş olduğu görülmüştür. En yüksek amonyak seviyesi 70:30 konsantre yemin olduğu gruba 1000 ppm EYK'ı eklendiğinde görülmüştür. En düşük ise 50:50 yem oranına 100 ppm eklendiğinde görülmüştür. EYK inin amonyak seviyesini azaltma eğiliminde olduğu tespit edilmiştir p=0,067. Yapılan deneyde fermentasyon sonucu ayrı ayrı UYA'leri toplam UYA konsantrasyonu ve A/P oranına bakılmıştır. Kullanılan EYK inin farklı KK yem oranları ile toplam UYA'ti A/P oranına ve UYA'lerine azaltmaya ya da arttırmaya yönelik istatistiksel olarak önemi olmamıştır (p>0,05). En fazla asetik asit, bütirik asit ve propiyonik asit miktarları 30:70 kaba yem içeren kontrol grubunda bulunmuştur. Her 3 UYA'i ve toplam UYA'i için en düşük miktarlar ise 50:50 KK yem oranına 1000 ppm eklenen EYK'ında tespit edilmiştir. En yüksek A/P oranı 30:70 KK yem oranı kullanılan kontrol grubunda yer almaktadır. En düşük A/P oranı ise ayni yem oranlarında 100 ve 1000 ppm EYK inin eklenmesi ile elde edilmiştir. 100 ppm dozda, kaba konsantre yem oranı gözetmeden  sindirimi olumsuz etkilemeden oluşan protein ve enerji kayıplarını azaltmaya yönelik amonyak seviyesini ve metan gazını azalttığı fakat pH, uçucu yağ asitlerini etkilemediği görülmüştür.
Anahtar Sözcükler: Menta Arvensis Ekstraktı, Metan Gazı, Nane Yağı, Okaliptüs Yağı, Rumen Fermentasyon

Abstract:
SUMMARY
Investigation of The Effects of Essential Oil Mixture on In Vitro Rumen Microbial Fermentation and Methane Production
It is accepted that increases in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere can cause global warming. It is stated that methane emissions resulting from livestock activities are 18% and 95-97% of this is produced by ruminants. The energy contained in methane cannot be used by the body and is excreted from the body. This energy loss depends on many factors and can be between 2% and 12% of the energy received through feed. To reduce this loss and improve feed consumption, antibiotics were used as feed additives, but were later banned considering human health. For this reason, a new search was started and essential oils started to be tried. In this study, in vitro rumen fermentation and digestibility values of the mixed essential oils of eucalyptus oil, peppermint oil and menta arvensis extract were examined. In the study, concentrate and roughage (wheat hay and vetch hay) were used as feed in 3 different ways (30:70, 50:50, 70:30). Added BEOs had no effect on actual in vitro dry matter digestibility, organic matter digestibility and NDF digestibility. The effects of roughage and concentrated feeds used in different proportions on digestibility were found to be statistically significant. The amount of methane formed as a result of fermentation was evaluated and the amount of methane was measured at the 30th and 48th hours. Especially in the control made at the end of the 48th hour, it was observed that methane decreased linearly in the group where 3 different C:F feed rates were used, depending on the BEOs dose increase (p<0.05). The group with the highest methane gas, 30:70, was found to be the group with the highest amount of roughage. The lowest was found in the group with 70:30 concentrated feed weight and 1000 ppm BEOs added. When looking at the total gas amount, it was found to be statistically non significant with the addition of VFAs. However, it was determined that BEOs had a tendency to reduce total gas, (p = 0.067). The highest total gas amount was found in the control group of the 30:70 concentrate feed weight group. The lowest total gas amount was detected in the group with 50:50 feed ratio. Similar results were obtained by adding 100 ppm BEOs to 30:70 and 70:30 C:F feed rates. In our study by adding different doses of BEOs to different F:C feed ratios, pH and ammonia concentration as a result of fermentation were examined. There was no significant in pH depending on BEOs and doses (p>0.05). It was observed that the ammonia level of 100 ppm BEOs decreased compared to the control group when different F:C feed rates were added. The highest ammonia level was observed when 1000 ppm BEOs was added to the group containing 70:30 concentrated feed. The lowest was observed when 100 ppm was added to the 50:50 feed ratio. It was determined that BEOs tended to reduce the ammonia level (p = 0.067). As a result of the fermentation of the experiment, individual VFAs, total VFA concentration and A/P ratio were examined. There was no statistical significance in reducing or increasing the total VFAs, A/P ratio and each VFAs of the BEOs used with different C:F feed rates. The highest amounts of acetic acid, butyric acid and propionic acid were found in the control group containing 30:70 roughage. The lowest amounts for all 3 VFAs and total VFAs were determined in the BEOs when 1000 ppm was added to the 50:50 C:F feed ratio. The highest A/P ratio was in the control group using 30:70 C:F feed ratio. The lowest A/P ratio was obtained by adding 100 and 1000 ppm BEOs at the same feed rates. At a dose of 100 ppm, without considering the ratio of roughage to concentrate feed, it has been observed that ammonia levels and methane gas are reduced without adversely affecting digestion. However, there was no effect on pH or volatile fatty acids.
Keywords: Eucalyptus Oil, Menta Arvensis Extract, Methane Gas, Peppermint Oil, Rumen Fermentation