Fibrolitik enzimlerin buğday samanının besleme değeri üzerine etkileri
Effects of fibrolytic enzymes on the nutritive value of wheat straw
Yazar: HATİCE KALKAN
Danışman: PROF. DR. İSMAİL FİLYA
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışma fibrolitik enzimlerin buğday samanının besleme değeri üzerine olan etkilerini belirlemek amacı ile düzenlenmiştir.Araştırmanın yem materyalini oluşturan ve %92.87 kuru madde (KM) içeriğine sahip buğday samanının (Triticum aestivum L.) pH' sı 6.62; suda çözünebilir karbonhidrat (SÇK), ham protein (HP), ham yağ (HY) nötr deterjanda çözünmeyen lif (NDF), hemisellüloz, sellüloz ve metabolik enerji (ME) içeriği ise (KM' de) sırasıyla; %3.90, 2.10, 1.72, 81.73, 28.45, 41.12 ve 1039.50 kcal/kg olarak belirlenmiştir. Buğday samanı %40 KM içerecek şekilde şekilde, Trichoderma viride kaynaklı sellülazla %0, 0.2, 0.4, 0,6 ve 0.8; Thermomyces lanuginosus kaynaklı ksilanazla %0, 1.4, 2.8, 4.2 ve 5.6; sellülaz+ksilanaz kombinasyonuyla (50:50) %0, 0.1+0.7, 0.2+1.4, 0.3+2.1 ve 0.4+2.8 dozlarında (KM' de), kontrol ve uygulama başına 3 paralelli olarak işlendikten sonra cam kavanozlara silolanarak oda sıcaklığı (22 ºC) ve 40 ºC' de 30 gün süre ile inkübasyona bırakılmıştır. Süre sonunda açılan kavanozlardaki buğday samanlarının pH' ları ölçülerek, kimyasal analizleri yapılmış ve örneklerin rumende parçalanabilirlik özelliklerini saptayabilmek için in vitro Gaz Üretim Tekniği kullanılmıştır.Buğday samanı örneklerinin farklı koşullarda fibrolitik enzimlerle işlenmesi sonucunda NDF, hemisellüloz ve sellüloz değerlerinde beklenen düşüş sırasıyla %72.67, 25.09 36.25 (KM' de) olarak 40 ºC' de %0.8 dozunda sellülazla işleme sonucunda belirlenirken, pH ise 4.03 değeriyle 40 ºC' de %0.4+2.8 dozunda sellülaz+ksilanazla işleme sonucunda belirlenmiştir. En yüksek laktik asit ve ME içerikleri sırasıyla (KM' de); %8.46 mg/kg ve 1310.00 kcal/kg olarak 40 ºC' de %0.8 dozunda sellülazla; SÇK %10.36 (KM' de) olarak 40 ºC' de %0.4+2.8 dozunda sellülaz+ksilanaz kombinasyonuyla; HP %2.88 (KM' de) olarak 40 ºC' de %5.6 dozunda ksilanazla, HY %2.75 (KM' de) olarak 22 ºC' de %0.4+2.8 dozunda sellülaz+ksilanaz kombinasyonuyla işleme sonucunda saptanmıştır (P<0.05).İn vitro gaz üretimi sonucunda elde edilen parametrelerden, gaz üretimi (GÜ), kuru madde sindirilebilirliği (KMS), gerçek organik madde sindirilebilirliği (GOMS) ve mikrobiyal protein üretimi (MPÜ) değerleri işlenmemiş buğday samanında sırasıyla; 14.92 ml, %16.66, 21.15 ve 44.88 mg olarak belirlenirken, yapılan işlemeler sonucunda en yüksek GÜ, KMS ve GOMS değerleri sırasıyla; 23.00 ml, %24.30 ve 33.40 olarak 40 ºC' de %0.8 dozunda sellülazla işleme sonunda, MPÜ ise 104.6 mg değeriyle 40 ºC' de %1.4 dozunda ksilanazla işleme sonucunda saptanmıştır (P<0.05). Rumen sıvısındaki uçucu yağ asitleri konsantrasyonları asetik asitin baskın olduğu kaba yem tipi bir fermantasyon özelliği göstermiş ve en yüksek asetik asit değeri %58.13 (KM' de) olarak 40 ºC' de %0.8 dozunda sellülazla işleme sonucunda belirlenmiştir (P<0.05).Araştırma sonucunda besin maddeleri, hücre duvarı bileşenleri ve in vitro sindirilebilirlik parametrelerinde saptanan gelişmelerin ışığında, fibrolitik enzim kullanımının buğday samanının besleme değerini artırdığı ve en iyi sonuçların 40 ºC' de sellülaz (%0.8) ile sellülaz+ksilanaz kombinasyonunun (%0.4+2.8; 50:50) kullanıldığı işlemelerin en yüksek dozlarında alındığı belirlenmiştir.Anahtar kelimeler: Fibrolitik enzim, buğday samanı, in vitro gaz üretimi, besleme değeri, mikrobiyal protein üretimi

Abstract:
The research was carried out to determine effects of fibrolytic enzymes on the nutritive value of wheat straw.Dry matter (DM), water soluble carbohydrate (WSC), crude protein (CP), crude fat (CF), neutral detergent fiber (NDF), hemicellulose, cellulose, metabolizable energy (ME) contents and pH value of the wheat straw were found as 92.87, 3.90, 2.10, 1.72, 81.73, 28.45, 41.12 %, 1039.50 kcal/kg and 6.62 respectively. Wheat straw treated with cellulase from Trichoderma viride in doses of 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8%; xylanase from Thermomyces lanuginosus 0, 1.4, 2.8, 4.2, 5.6% and cellulase+xylanase combination (50:50) 0, 0.1+0.7, 0.2+1.4, 0.3+2.1, 0.4+2.8% doses (DM basis), 3 replicates per control and treatments ensiled with 40% DM for 30 day incubation at room temperature (22º C) and 40º C. At the end of the ensiling period pH, chemical analysis were done and in vitro gas production technique used for ruminal degradability characteristics measurements.As a result of enzyme treatment, some considerable differences were obtained from pH value, nutrient content and cell wall composition of wheat straw. Decline in pH (4.03) observed on 0.4+2.8% cellulase+xylanase treatment (50:50) at 40 ºC. Significant increases in lactic acid (8.46 mg/kg of DM) and ME (1310.00 kcal/kg of DM) observed on 0.8% cellulase treatment at 40 ºC; WSC (10.36% of DM) on 0.4+2.8% cellulase+xylanase treatment at 40 ºC; CP on 2.88% of DM at 5.6% xylanase treatment at 40 ºC; CF on 2.75% of DM at cellulase+xylanase treatment at 22 ºC. Expected decreases obtained from NDF (72.67%), hemicellulose (25.09%), and cellulose (36.25%) contents at cellulase treatment in doses of 0.8% (40 ºC) (P<0.05).While in vitro gas production (GP), dry matter digestibility (DMD), true organic matter digestibility (TOMD) and microbial biomass production (MBP) parameters of wheat straw were found as 14.92 ml, %16.66, 21.15 and 44.88 mg (DM basis), respectively, after enzyme treatment significant increases were determined on GP, DMD and TOMD of wheat straw as 23.00 ml, 24.30 and 33.40% (DM basis), respectively, at 40 ºC of 0.8% cellulase treatments, MBP was determined as 104.6 mg 40 ºC of 1.4% xylanase treatment (P<0.05). Volatile fatty acid concentrations in rumen liquid tended to procude more acetic acid (AA) like roughage type fermantation characteristics and higher AA produced at 40 ºC of 0.8% cellulase treatments (P<0.05).As a result of this experiment, some improvements observed on nutrient matters, cell wall contents and in vitro degradability parameters of wheat straw. Fibrolytic enzymes are capable of increase nutritive value of wheat straw and best results obtained from higher doses of cellulase and cellulase+xylanase (50:50) treatment at 40 ºC.Key words: Fibrolytic enzyme, wheat straw, in vitro gas production, nutritive value, microbial biomass production