Laktik asit bakteri inokulantlarının mısır silajının fermantasyon ve aerobik stabilite özellikleri ile rumen ekolojisi üzerine etkileri
The effects of lactic acid bacterial inoculants on fermentation, aerobic stability and rumen ecology of maize silage
Yazar: EKİN SUCU
Danışman: PROF. DR. İSMAİL FİLYA
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışma, laktik asit bakteri (LAB) inokulantlarının mısır silajının fermantasyon, mikrobiyal yapı, aerobik stabilite ve hücre duvarı bileşenleri ile in vitro rumen ekolojisinin bazı özellikleri üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla düzenlenmiştir.Araştırmada kullanılan mısır hamur olum döneminde (%32.72 kuru madde) hasat edilmiştir. Yaklaşık 2 cm boyutunda parçalanmış olan materyal LAB inokulantları ile muamele edilerek, 1.5 L' lik laboratuvar (Weck, Wehr-Oflingen, Germany) silolarına silolanmıştır. Silaj katkı maddesi olarak, 6 homofermantatif, 2 heterofermantatif ve 1 homofermantatif+heterofermantatif LAB olmak üzere 9 farklı inokulant kullanılmıştır. İnokulantlar parçalanan taze materyale 106 cfu/g düzeyinde katılmışlardır. Sonuçta 10 uygulama (kontrol + 9 LAB ), 4 farklı açım dönemi (2., 4., 8. ve 60. gün) ve 3 paralelden oluşan toplam 120 (10x4x3) silo silaj hazırlanmıştır. Her uygulama için 3' er silo, silolamanın 2., 4., 8. ve 60. günlerinde açılarak, kimyasal ve mikrobiyolojik analizler yapılmıştır. Silolama döneminin sonunda (60. gün) açılan silajlara 5 gün süre ile aerobik stabilite testi uygulanmış ve silajların in vitro gaz üretim değerleri, rumen uçucu yağ asitleri konsantrasyonları ile in vitro besin maddeleri sindirilebilirlikleri saptanmıştır.Mısır silajında kullanılan homofermantatif ve homofermantatif +heterofermantatif LAB inokulantları; suda çözünebilir karbonhidratların etkin kullanımını sağlayarak, ortam pH' sı ile silajların asetik ve bütrik asit konsantrasyonlarını düşürmüşler, laktik asit konsantrasyonlarını ise kontrol grubuna göre önemli düzeyde artırmışlardır (P<0.05). Bu silajlarda etkin mikroflora Lactobacilli olurken, bu inokulantlar silajların maya içeriklerini kontrol grubu ve diğer silajlara göre artırmışlar, küf gelişimini ise tamamen engellemişlerdir. Aerobik dönemde (65.gün) ise homofermantatif LAB silajlarda CO2 üretimini artırmışlar ve aerobik stabiliteyi kontrol grubu ve diğer silajlara göre önemli düzeyde düşürmüşlerdir (P<0.05). Homofermantatif+heterofermantatif LAB ise kontrol grubuna göre aerobik stabiliteyi etkilemezken (P>0.05), homofermantatif LAB' ne göre artırmıştır (P<0.05). Heterofermantatif LAB inokulantları; ortam pH' sını, silajların asetik asit konsantrasyonlarını ve kuru madde kayıplarını artırmışlar, suda çözünebilir karbonhidrat, bütrik asit ve etanol konsantrasyonlarını ise kontrol grubuna göre önemli düzeyde düşürerek, daha az laktik asit üretmişlerdir (P<0.05). Bu inokulantlar silajların Lactobacilli içeriklerini kontrol grubuna göre düşürürlerken, maya ve küf gelişimini tamamen engellemişlerdir. Aerobik dönemde ise CO2 üretimini diğer silajlara göre önemli düzeyde düşürerek, aerobik stabiliteyi geliştirmişlerdir (P<0.05). İnokulantların hiçbirisi silajların kuru madde, ham protein, ham kül ve amonyak azotu konsantrasyonu ile hücre duvarı bileşenlerini etkilememiştir (P>0.05).Homofermantatif LAB inokulantları; rumen ekolojisine ait parametrelerden in vitro gaz üretim değerini (P1132TM ve Lactobacillus pentosus), rumen uçucu yağ asitleri (L. plantarum MTD1 ve L. pentosaceus) ile gerçek kuru madde (L. plantarum MTD1), organik madde (P1132TM) ve nötr deterjanda çözünmeyen lif sindirilebilirliklerini (L. plantarum MTD1 ve L. pentosus) kontrol grubuna göre önemli düzeyde artırmışlardır (P<0.05). Homofermantatif+heterofermantatif ve heterofermantatif LAB inokulantları ise genel olarak söz konusu parametreleri etkilememişlerdir (P>0.05).Anahtar Kelimeler: Katkı maddesi, laktik asit bakteri inokulantları, mısır silajı, fermantasyon, mikrobiyal yapı, aerobik stabilite, hücre duvarı bileşenleri, in vitro sindirilebilirlik, rumen ekolojisi

Abstract:
This study was conducted to evaluate the effects of lactic acid bacterial (LAB) inoculants on the fermentation, microbial structure, aerobic stability, cell wall components and some of the rumen ecology parameters of maize silage.Maize was harvested at dough stage of maturity (32.72% dry matter). Plant was chopped approximately 2 cm after harvest then treated with LAB inoculants and were ensiled in 1.5-L (Weck, Wehr-Oflingen, Germany) laboratory silos. Six homofermentative, 2 heterofermentative and 1 homofermentative +heterofermentative LAB inoculants were used as a silage additives. The inoculants were applied at 106 cfu/g chopped fresh material. As a result, 10 treatment (control, 9 LAB), 4 opening period (2., 4., 8. and 60. days), 3 parallel, total 120 (10x4x3) silo were ensiled. Three silo per treatment were sampled on 2., 4., 8. and 60. days to evaluate the chemical and microbiological analysis. At the end of the ensiling period (60. day) the silages were subjected to an aerobic stability test, lasting 5 days. Furthermore, in vitro gas production values, rumen volatile fatty acid concentrations and in vitro nutrient digestibilities of silages were also determined.Homofermentative and homofermentative+heterofermentative LAB inoculants; decreased silage pH, water-soluble carbohydrates, acetic and butyric acid concentrations, but increased lactic acid concentration compared with the control or other inoculated silages (P<0.05). In these silages dominant microflora was Lactobacilli. Besides, both inoculant groups inhibited mould growing but increased yeast population of the silages. In the aerobic period of the experiment, homofermentative LAB inoculants produced significantly more CO2 than the other silages, as a result they impaired aerobic stability of maize silages (P<0.05). On the other hand homofermentative+heterofermentative LAB inoculants did not affect aerobic stability compared with control silages (P>0.05) but they increased aerobic stability compared with homofermentative LAB inoculants (P<0.05). Heterofermentative LAB inoculants; increased silage pH, acetic acid concentrations and dry matter losses compared with the other silages. In contrast, they decreased water-soluble carbohydrates, butyric and lactic acid concentrations compared with the others (P<0.05). These inoculants also depressed Lactobacilli, yeast and moulds populations in maize silages. In the aerobic period of the experiment, heterofermentative additives produced significantly less CO2, as a result they were found more stabil to aerobic exposure than the other silages (P<0.05). None of the inoculants did not make any sense in dry matter, crude protein, crude ash, ammonia nitrogen and cell wall contents of the silages according to control silages (P>0.05).Inoculation with homofermentative LAB enhanced rumen ecology parameters such as in vitro gas production (P1132TM and Lactobacillus pentosus), rumen volatile fatty acids (L. plantarum MTD1 and L. pentosaceus) and true dry matter (L. plantarum MTD1), organic matter (P1132TM), neutral detergent fiber digestibilities (L. plantarum MTD1 and L. pentosus) of silages according to control (P<0.05). In contrast homofermentative+ heterofermentative and heterofermentative LAB inoculants generally did not lead to any difference on these parameters (P>0.05).Key Words: Silage additive, lactic acid bacterial inoculants, maize silage, fermentation, microbial structure, aerobic stability, cell-wall components, in vitro digestibility, rumen ecology