Published June 5, 2024 | Version v1
Publication Open

Microencapsulation of lemongrass and mangosteen peel as phytogenic compounds to gas kinetics, fermentation, degradability, methane production, and microbial population using in vitro gas technique

Creators

  • 1. Rajamangala University of Technology
  • 2. Khon Kaen University

Description

The purpose of the current study was to evaluate the impact of various doses of microencapsulated lemongrass and mangosteen peel (MELM) on gas dynamics, rumen fermentation, degradability, methane production, and microbial population in in vitro gas experiments. With five levels of microencapsulated-phytonutrient supplementation at 0, 1, 2, 3, and 4% of substrate, 0.5 g of roughage, and a concentrate ratio of 60:40, the trial was set up as a completely randomized design. Under investigation, the amount of final asymptotic gas volume was corresponding responded to completely digested substrate ( b ) increased cubically as a result of the addition of MELM ( P < 0.01) and a cubic rise in cumulative gas output. The amount of MELM form did not change the pH and NH 3 -N concentration of the rumen after 12 and 24 h of incubation. However, methane production during 24 h of incubation, the levels were cubically decreased with further doses of MELM ( P < 0.01) at 12 h of incubation. Increasing the dosage of MELM supplementation at 2% DM resulted in a significant increase in the digestibility of in vitro neutral detergent fiber (IVNDF) and in vitro true digestibility (IVTD) at various incubation times ( P < 0.05), but decreased above 3% DM supplementations. Moreover, the concentration of propionic acid (C3) exhibited the variations across the different levels of MELM ( P < 0.05), with the maximum concentration obtained at 2% DM. The populations of Fibrobacter succinogenes , Ruminococcus albus , Ruminococcus flavefaciens , and Megasphaera elsdenii revealed a significant increase ( P < 0.05), while the quantity of Methanobacteriales decreased linearly with increasing doses of MELM. In conclusion, the inclusion of MELM at a concentration of 2% DM in the substrate which could enhance cumulative gas production, NDF and true digestibility, C3 production, and microbial population, while reducing methane concentration and Methanobacterial abundance.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كان الغرض من الدراسة الحالية هو تقييم تأثير الجرعات المختلفة من عشب الليمون وقشر المانغوستين (MELM) على ديناميكيات الغاز، وتخمير الكرش، وقابلية التحلل، وإنتاج الميثان، والسكان الميكروبيين في تجارب الغاز في المختبر. مع خمسة مستويات من مكملات المغذيات النباتية المغلفة الدقيقة عند 0 و 1 و 2 و 3 و 4 ٪ من الركيزة و 0.5 غرام من الخشونة ونسبة تركيز 60:40، تم إعداد التجربة كتصميم عشوائي تمامًا. قيد التحقيق، كانت كمية حجم الغاز المقارب النهائي المقابلة تستجيب للركيزة المهضومة بالكامل ( ب ) زيادة تكعيبية نتيجة لإضافة MELM ( P < 0.01) وارتفاع مكعب في إنتاج الغاز التراكمي. لم تغير كمية نموذج MELM درجة الحموضة وتركيز NH 3 - N من الكرش بعد 12 و 24 ساعة من الحضانة. ومع ذلك، فإن إنتاج الميثان خلال 24 ساعة من الحضانة، انخفضت المستويات بشكل مكعب مع جرعات إضافية من MELM ( P < 0.01) عند 12 ساعة من الحضانة. أدت زيادة جرعة مكملات MELM بنسبة 2 ٪ من DM إلى زيادة كبيرة في قابلية هضم ألياف المنظفات المحايدة في المختبر (IVNDF) والهضم الحقيقي في المختبر (IVTD) في أوقات حضانة مختلفة ( P < 0.05)، لكنها انخفضت فوق 3 ٪ من مكملات DM. علاوة على ذلك، أظهر تركيز حمض البروبيونيك (C3) الاختلافات عبر المستويات المختلفة لـ MELM ( P < 0.05)، مع الحصول على أقصى تركيز عند 2 ٪ DM. كشفت مجموعات البكتيريا الليفية السكسينية ، والمكورات الرومية البيضاء ، والمكورات الرومية الفلافية، والمكورات العنقودية السندية عن زيادة كبيرة ( P < 0.05)، في حين انخفضت كمية الميثانوبكتيريا خطيًا مع زيادة جرعات MELM. في الختام، إدراج MELM بتركيز 2 ٪ DM في الركيزة التي يمكن أن تعزز إنتاج الغاز التراكمي، NDF والهضم الحقيقي، وإنتاج C3، والسكان الميكروبية، مع تقليل تركيز الميثان ووفرة الميثان.

Translated Description (French)

L'objectif de la présente étude était d'évaluer l'impact de diverses doses de peaux de citronnelle et de mangoustan microencapsulées (MELM) sur la dynamique des gaz, la fermentation du rumen, la dégradabilité, la production de méthane et la population microbienne dans des expériences de gaz in vitro. Avec cinq niveaux de supplémentation en phytonutriments microencapsulés à 0, 1, 2, 3 et 4 % de substrat, 0,5 g de fourrage grossier et un rapport de concentration de 60:40, l'essai a été mis en place comme un plan complètement randomisé. À l'étude, la quantité de volume de gaz asymptotique final correspondait à un substrat complètement digéré ( b ) augmenté cubiquement à la suite de l'ajout de MELM ( P < 0,01) et d'une augmentation cubique de la production cumulée de gaz. La quantité de forme MELM n'a pas modifié le pH et la concentration en NH 3 -N du rumen après 12 et 24 h d'incubation. Cependant, la production de méthane pendant 24 h d'incubation, les niveaux ont été diminués cubiquement avec des doses supplémentaires de MELM ( P < 0,01) à 12 h d'incubation. L'augmentation de la posologie de la supplémentation en MELM à 2% de MS a entraîné une augmentation significative de la digestibilité des fibres détergentes neutres in vitro (IVNDF) et de la digestibilité vraie in vitro (IVTD) à divers temps d'incubation ( P < 0,05), mais a diminué au-dessus de 3% de suppléments de MS. De plus, la concentration d'acide propionique (C3) présentait les variations entre les différents niveaux de MELM ( P < 0,05), avec la concentration maximale obtenue à 2% de MS. Les populations de Fibrobacter succinogenes , Ruminococcus albus , Ruminococcus flavefaciens et Megasphaera elsdenii ont révélé une augmentation significative ( P < 0,05), tandis que la quantité de Methanobacteriales diminuait linéairement avec l'augmentation des doses de MELM. En conclusion, l'inclusion de MELM à une concentration de 2% de MS dans le substrat pourrait améliorer la production cumulative de gaz, le NDF et la digestibilité réelle, la production de C3 et la population microbienne, tout en réduisant la concentration de méthane et l'abondance de méthanobactéries.

Translated Description (Spanish)

El propósito del presente estudio fue evaluar el impacto de varias dosis de hierba de limón microencapsulada y cáscara de mangostán (MELM) en la dinámica de gases, la fermentación del rumen, la degradabilidad, la producción de metano y la población microbiana en experimentos de gas in vitro. Con cinco niveles de suplementación con fitonutrientes microencapsulados al 0, 1, 2, 3 y 4% de sustrato, 0.5 g de forraje y una proporción de concentrado de 60:40, el ensayo se configuró como un diseño completamente aleatorizado. En investigación, la cantidad de volumen de gas asintótico final fue correspondientemente respondida al sustrato completamente digerido ( b ) aumentado cúbicamente como resultado de la adición de MELM ( P < 0.01) y un aumento cúbico en la producción de gas acumulada. La cantidad de forma MELM no cambió el pH y la concentración de NH 3 -N del rumen después de 12 y 24 h de incubación. Sin embargo, la producción de metano durante 24 h de incubación, los niveles disminuyeron cúbicamente con dosis adicionales de MELM ( P < 0.01) a las 12 h de incubación. El aumento de la dosis de suplementos de MELM al 2% de DM dio como resultado un aumento significativo en la digestibilidad de la fibra detergente neutra in vitro (IVNDF) y la digestibilidad verdadera in vitro (IVTD) en varios tiempos de incubación ( P < 0,05), pero disminuyó por encima del 3% de suplementos de DM. Además, la concentración de ácido propiónico (C3) exhibió las variaciones en los diferentes niveles de MELM ( P < 0.05), con la concentración máxima obtenida al 2% de DM. Las poblaciones de Fibrobacter succinogenes , Ruminococcus albus , Ruminococcus flavefaciens y Megasphaera elsdenii revelaron un aumento significativo ( P < 0.05), mientras que la cantidad de Methanobacteriales disminuyó linealmente con el aumento de las dosis de MELM. En conclusión, la inclusión de MELM a una concentración de 2% DM en el sustrato podría mejorar la producción acumulativa de gas, NDF y digestibilidad real, producción de C3 y población microbiana, al tiempo que reduce la concentración de metano y la abundancia de metanobacterias.

Files

journal.pone.0304282&type=printable.pdf

Files (817.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:436dd2ebf078889c634e07bf7f9e9bcd
817.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التغليف الدقيق لعشب الليمون وقشر المانجوستين كمركبات نباتية لحركية الغاز والتخمير وقابلية التحلل وإنتاج الميثان والسكان الميكروبيين باستخدام تقنية الغاز في المختبر
Translated title (French)
Microencapsulation de l'écorce de citronnelle et de mangoustan en tant que composés phytogènes pour la cinétique des gaz, la fermentation, la dégradabilité, la production de méthane et la population microbienne à l'aide de la technique des gaz in vitro
Translated title (Spanish)
Microencapsulación de hierba de limón y cáscara de mangostán como compuestos fitogénicos para la cinética del gas, la fermentación, la degradabilidad, la producción de metano y la población microbiana utilizando la técnica de gas in vitro

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4399367475
DOI
10.1371/journal.pone.0304282

Is supplement to
https://openalex.org/W4304175563 (Other)
https://openalex.org/W3094658548 (Other)
https://openalex.org/W2613539472 (Other)
https://openalex.org/W2336075838 (Other)
https://openalex.org/W2169615833 (Other)
https://openalex.org/W2169274058 (Other)
https://openalex.org/W2155563024 (Other)
https://openalex.org/W1997274066 (Other)
https://openalex.org/W1993348599 (Other)
https://openalex.org/W1987578572 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W122717592
  • https://openalex.org/W1807166428
  • https://openalex.org/W1997087247
  • https://openalex.org/W2012408879
  • https://openalex.org/W2016867494
  • https://openalex.org/W2026678194
  • https://openalex.org/W2043899119
  • https://openalex.org/W2051142023
  • https://openalex.org/W2062341089
  • https://openalex.org/W2066394966
  • https://openalex.org/W2072287163
  • https://openalex.org/W2073382637
  • https://openalex.org/W2075353682
  • https://openalex.org/W2087580548
  • https://openalex.org/W2093697972
  • https://openalex.org/W2094199486
  • https://openalex.org/W2114004260
  • https://openalex.org/W2115230630
  • https://openalex.org/W2118970688
  • https://openalex.org/W2119764034
  • https://openalex.org/W2135065478
  • https://openalex.org/W2151884320
  • https://openalex.org/W2152300267
  • https://openalex.org/W2163077218
  • https://openalex.org/W2167980653
  • https://openalex.org/W2182980207
  • https://openalex.org/W2219016437
  • https://openalex.org/W224584237
  • https://openalex.org/W2251268247
  • https://openalex.org/W2343033459
  • https://openalex.org/W254394074
  • https://openalex.org/W2806740043
  • https://openalex.org/W2808099866
  • https://openalex.org/W2915202948
  • https://openalex.org/W2936211256
  • https://openalex.org/W2945504842
  • https://openalex.org/W2945605978
  • https://openalex.org/W2966238141
  • https://openalex.org/W2970182149
  • https://openalex.org/W2973206904
  • https://openalex.org/W3005585761
  • https://openalex.org/W3043651580
  • https://openalex.org/W3100212218
  • https://openalex.org/W3117081464
  • https://openalex.org/W3157060963
  • https://openalex.org/W3186508614
  • https://openalex.org/W4280510277
  • https://openalex.org/W4281296262
  • https://openalex.org/W4283751171
  • https://openalex.org/W4307373119
  • https://openalex.org/W8114108
  • https://openalex.org/W986172830