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Characterization of rehydrated sorghum and corn grain silages with enzymes and a model of starch ruminal degradability in feedstuffs
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Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
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Departamento de Zootecnia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Zootecnia
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Artigo 1. Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito de dois amyloglicosidases e duração de
armazenamento de grãos de sorgo ou milho reidratado e ensilados. Os grãos foram reidratados
(65% de MS) antes de ensilar. Dosagens de amiloglicosidase AMG (AMG, Novozymes) e GAM
(Sanferm rendimento, Novozymes) foram de 0,35 mL/kg de grão. Tratamentos foram um fatorial
de 2 x 3 x 2, sendo grão (sorgo vs. milho), enzima (CTL vs AMG vs GAM), e duração (30 d vs
180 d) com 6 repetições. A degradação in situ de MS foi avaliada com tempos de incubação de 0
(lavagem), 3, 6, 12, 18 e 48 h em 3 vacas canuladas no rúmen. Reidratação e ensilagem de sorgo
ou milho com adição de amiloglicosidase resultaram em fermentação adequada, como evidenciado
pelo pH e concentração ácido láctico. Aumento da perda de MS, da hidrolise de amido e a
proporção de MS como fração A, sem alteração no kd ou degradabilidade efetiva a 6.5% de taxa
de passagem. Sendo necessário maior tempo de fermentação para melhorar a digestibilidade da
MS.
Artigo 2. O objetivo deste estudo foi identificar a diversidade de microrganismos e a relação entre
esses microrganismos com características de sorgo e milho reidratado e ensilados com adição de
amiloglicosidase. Para silagem foi utilizado o mesmo procedimento do artigo 1. Matrix-assisted
laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometry foi utilizado para identificação. Sete
espécies de bactérias do ácido láctico (BAL) foram isoladas com uma população média de 3,84 e
5.74 ufc/g aos 30 e 180 dias de fermentação, respectivamente. A diversidade de bactérias
formadoras de esporos aeróbias (SAB) foi de 20 espécies, com uma população média de 3,18 e
2.72 ufc/g aos 30 e 180 dias de fermentação, respectivamente. A população de BAL e maior parte
do SAB foram correlacionadas com ácidos e perdas de nutrientes e negativamente correlacionadas
com teor de pH, DM e amido. Três SAB foram correlacionadas com conteúdo prolamina. A fermentação do grão reidratado é dominada por BAL, com alta população, mas SAB possuem
maior diversidade. A maior parte dos microrganismos envolveram-se em perdas de MS e produção
de ácidos.
Artigo 3. Os objetivos deste estudo foram determinar: 1) o método mais adequado para estimar a
fração rapidamente degradável (A); 2) um ponto de tempo para medir a fração de indigestível (C);
e 3) a viabilidade de utilizar menos tempo-pontos para estimar a taxa de desaparecimento
fracionária de amido (kd) de grãos de milho maduro moídos através de 4 tamanhos (1, 2, 4 e 6
mm) de peneira. Fração A foi determinada por seis procedimentos diferentes. Incubação ruminal
in-situ foi realizada nos tempos 48, 72, 96 e 120 h para determinar a fração C e nos tempos 0
(máquina de lavar), 3, 6, 12, 18, 24 e 48 h para determinar a cinética do desaparecimento do amido.
Modelos foram usados com 2 ou 3-pools e kd foi determinada pela inclinação do logaritmo linear
'ln' do resíduo de cada tempo de incubação como proporção da amostra incubada. Fração A foi
afetada pela moagem tamanho; mas não pelo método de lavagem. Amostras moídas em 6mm tinha
maior fração C do que outros tamanhos de moagem com 48, 72 ou 96 h; mas não em 120 h. O
modelo afetou valores de fração B unicamente. Como maior tamanho de moagem, observou-se
maior fracções B e C, mas menor kd e ERD. Com base na análise de correlação, o modelo 2-pools,
e os tempos de incubação de 48 h, 3 e 0 foram adequados para avaliar a cinética de degradação
ruminal do amido nos alimentos para animais. Incubação ruminal in situ a 120h evidenciou a falta
de uma fração C de amido (0,13% de amido). Determinação da fração A enxaguando em uma
máquina de lavar e incubação ruminal in situ por 0, 3 e 48 h para a cinética de degradação de
amido usando um modelo de 2-pools são sugeridos para alimentos ricos em amido. Tamanho de
moagem afetou a cinética de degradação de amido.
Abstract
Paper 1. The objectives of this study were to evaluate the effect of two amyloglucosidases and
duration of storage of sorghum or corn kernel rehydrated and ensiled. Kernels were rehydrated
(65% of DM) before ensiled. Dosages of amyloglucosidase AMG (AMG, Novozymes) and GAM
(Sanferm Yield, Novozymes) were 0.35 mL/kg of kernel. Treatments were a 2 x 3 x 2 factorial
combination of G (Sorghum vs. Corn), A (CTL vs. AMG vs. GAM), and duration (30 d vs. 180 d)
with 6 replicates. The in situ DM degradation was evaluated with incubation times of 0 (bag wash),
3, 6, 12, 18, and 48 h in 3 rumen cannulated cows. Rehydration and ensiling of sorghum or corn
with addition of amyloglucosidase resulted in adequate fermentation, as evidenced by pH and
lactic acid concentration. Increased DM loss, hydrolyze of starch, and the proportion of DM as
fraction A, without alteration on kd or ERD 6.5. Is necessary long time of fermentation to improve
DM digestibility.
Paper 2. The objective of this study was to identify microorganism diversity and relationship
between those microorganisms with characteristics of rehydrated sorghum or corn silages with
addition of amyloglucosidase. For silage were used the same procedure of paper 1. Matrix-assisted
laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometry and PCR-based to identification.
Seven species of lactic acid bacteria (LAB) were isolated with an average population of 5.74 and
3.84 ufc/g at 30 and 180 days of fermentation, respectively. The spore forming aerobic bacteria
(SAB) diversity was 20 species, with an average population of of 3.18 and 2.72 ufc/g at 30 and
180 days of fermentation, respectively. The population of LAB and most part of SAB were
corelated with acids and nutrient losses and negatively correlation with pH, DM and starch content.
Three SAB were corelated with prolamin content. The fermentation of rehydrated kernel was dominating by LAB, with highly population, but had greater diversity of SAB. The most part of
microorganisms were involved in acids production, DM and starch losses.
Paper 3. The objectives of this study were to determine: 1) the most adequate method to estimate
the rapidly degradable fraction (A); 2) a time-point to measure the undigestible fraction (C); and
3) the viability of using fewer time-points to estimate starch fractional disappearance rate (kd) of
mature corn grain ground through 4 grinding sizes (1, 2, 4, and 6-mm). Fraction A was determined
by six different procedures. Ruminal in situ incubations were performed at 48, 72, 96, and 120 h
to determine fraction C, and at 0 (washing machine), 3, 6, 12, 18, 24, and 48 h to determine the
kinetics of starch disappearance. Models were used with either 2 or 3-pools and kd was determined
by the linear slope of the ‘ln’ of bag residues as a proportion of incubated samples over time.
Fraction A was affected by grinding size; but not by washing method. Samples ground at 6-mm
had greater fraction C than other grinding sizes at 48, 72 or 96 h; but not at 120 h. Model affected
fraction B values solely. Greater fractions B and C, but reduced kd and ERD were observed as
grinding size increased. Based on correlation analysis the 2-pool model, and the incubation times
of 0, 3, and 48 h were suitable to evaluate ruminal starch degradation kinetics in feedstuffs.
Ruminal in situ incubation at 120 h highlighted the lack of a fraction C of starch (0.13% of starch).
Determination of fraction A by rinsing in a washing machine, and ruminal in situ incubations of
0, 3, and 48 h for starch degradation kinetics using a 2-pool model are suggested for starchy
feedstuffs. Grinding size affected starch degradation kinetics.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
FERNANDES, T. Characterization of rehydrated sorghum and corn grain silages with enzymes and a model of starch ruminal degradability in feedstuffs. 2018. 140 p. Tese (Doutorado em Zootecnia)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.