Katı kültür fermantasyonu uygulamasının zeytin küspesinin besin madde kompozisyonu üzerine etkileri
The effects of solid state fermentation on nutrient composition of olive cake
Yazar: ABDOL HOSSAIN ATAEI
Danışman: PROF. DR. FİGEN KIRKPINAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Zeytinyağı üretimi sırasında artık olarak yüksek miktarda zeytin küspesi (ZK) elde edilmektedir. ZK hayvan beslemede kullanılabilecek ucuz bir yem hammaddesi olmakla birlikte ham protein içeriği düşük, selüloz içeriğinin fazla olması ve anti-besleme faktörleri içermesi en büyük dezavantalarıdır. Bu çalışmada in vitro koşullarda zeytin küspesinin Aspergillus niger ve Bacillus subtilis ile katı kültür fermantasyonu yöntemiyle besleme değerinin artırılması amaçlanmıştır.
Çalışmada söz konusu mikroorganizmalar patates dekstroz agar (PDA) kullanılarak 24 ºC'de 14 gün inkübasyona bırakılmıştır. İnkübasyon sonrası mikroorganizma sporları süspansiyon olarak ZK'ye uygulanarak 24, 48 ve 72 saatlik inkübasyona tabi tutulmuştur. Bu tez çalışmasında iki adet deneme gerçekleştirilmiştir. Birinci denemede örnekler, kontrol grubu (mikroorganizmasız inkübasyon, K1) ve muamele grupları (A1-24, A1-48, A1-72, B1-24, B1-48 ve B1-72) olmak üzere 5'er tekerrürlü 7 gruba ayrılmıştır. Daha sonra, her bir tekerrür için 200 gram ZK'ye 100 ml distile su ilave edilmiştir. İkinci denemede birinci denemeye benzer şekilde kontrol (mikroorganizmasız inkübasyon, K2) ve muamele grupları (A2-24, A2-48, A2-72, B2-24, B2-48 ve B2-72) oluşturulmuş, her bir tekerrür için 160 g ZK + 40 g buğday kepeği ve 100 ml distile su ilave edilmiştir. Her iki denemede de fermantasyon için naylon torbalar kullanılmış ve ZK'ler 30 ºC'de 24, 48 ve 72 saatlik inkübasyon sonrasında kurutma dolabına alınmıştır.

ZK'nin fermantasyon öncesi ve sonrasında kuru madde (KM), ham kül (HK), ham yağ (HY), ham protein (HP), şeker, nişasta, ham selüloz (HS), hücre çeperi içerikleri (NDF, ADF ve ADL), toplam fenolik madde (TFM) içeriği, toplam flavonoidler (TF) ve antioksidan aktivite (AA) analizleri yapılmıştır.
Çalışma sonunda her iki denemede ve tüm gruplarda, fermante ZK'nin KM ve nitrojensiz öz madde miktarlarının arttığı, şeker, metabolik enerji, HY, TFM, TF ve AA içeriklerinin önemli ölçüde azaldığı tespit edilmiştir (P<0.05). HP içeriği 1. denemede A. niger ile fermantasyon dışında tüm gruplarda kontrole göre artmıştır (P<0.05). HS içeriği 1. denemede, A. niger ile fermante edilmiş gruplarda ve 2. denemede A. niger ve B. subtilis ile fermante edilmiş gruplarda önemli ölçüde azalmıştır (P<0.05). NDF içeriği sadece 2. denemede B. subtilis ile fermante edilmiş gruplarda önemli bir düşüş göstermiştir. ZK'nin ADF içeriği her iki denemede A. niger ile fermantasyon gruplarında ve B. subtilis ile sadece 2. denemede önemli derecede azalmıştır. ADL içeriği ise sadece 1. denemede ve A. niger ile fermante edilmiş gruplarda azalmıştır (P<0.05).
Sonuç olarak, artık ve ucuz bir ürün olan zeytin küspesinin katı kültür fermantasyonu ile hayvan beslemede; özellikle de kanatlı hayvanların beslenmesinde yem ve/veya yem katkı maddesi değeri kazanmış olduğu görülmüştür. Elde edilen bu sonuçların in vivo olarak da doğrulanması önerilmektedir.

Abstract:
During the production of olive oil, a high amount of olive cake is obtained as a residual. Although olive cake (OC) is an inexpensive feed raw material that can be used in animal nutrition, its biggest disadvantages are low crude protein content, high cellulose content, and containing anti-nutritional factors. This study, it was aimed to increase the nutritional value of OC by solid state fermentation method with Aspergillus niger and Bacillus subtilis under in vitro conditions.
Microorganisms used in the study were incubated for 14 days at 24ºC using potato dextrose agar (PDA). After incubation, spores of microorganisms were applied to ZK as suspension and incubated for 24, 48 and 72 hours. Two trials were carried out in this thesis. In the first trial, the samples were divided into 7 groups with 5 replications as the control group (incubation without microorganisms, K1) and treatment groups (A1-24, A1-48, A1-72, B1-24, B1-48, and B1-72). Then, 100 ml of distilled water was added to 200 g of OC for each replication. In the second trial, similar to the first trial, control (incubation without microorganisms, K2) and treatment groups (A2-24, A2-48, A2-72, B2-24, B2-48, and B2-72) were formed. For each replication, 160 g olive cake + 40 g wheat bran and 100 ml distilled water were added. In both trials, nylon bags were used for fermentation and olive pulps samples were incubated at 30 ºC for 24, 48, and 72 h and then dried with an air oven.
Dry matter (DM), crude ash (CA), ether extract (EE), crude protein (CP), sugar, starch, crude fiber (CF), cell wall contents (NDF, ADF, and ADL), total phenolic content (TPC), total flavonoids (TF) and antioxidant activity (AA) analyzes of olive cake were determined before and after fermentation.
At the end of the study, it was determined that DM and nitrogen free extract content of fermented OC increased, while the sugar, metabolic energy, EE, TPC, TF, and AA contents were significantly decreased in both trials and in all fermented groups (P<0.05). Except in the fermented groups with A. niger in the first trial, CP content increased in all groups compared to the control (P<0.05). The CF content of the fermented groups with A. niger and B. subtilis decreased in the second trial, but only the fermented groups with A. niger significantly decreased in the first trial (P<0.05). However, only the fermented groups with B. subtilis in the second trial showed a significant decrease in NDF content. The ADF content of all fermented groups was significantly decreased in both trials with A. niger and only in the second trial with B. subtilis (P<0.05). Also, it showed a significant decrease in ADL content only in the first trial with A. niger (P<0.05).
As a result, it has been observed that OC as a waste and cheap by-product, could be acquired a potential value of feed and/or feed additive in animal nutrition, especially in poultry nutrition, by solid state fermentation. However, these results need to be confirmed in vivo.