Published September 24, 2022 | Version v1
Publication Open

Potential of selected plant extracts to control severe subacute ruminal acidosis in vitro as compared with monensin

  • 1. Alexandria University
  • 2. Zagazig University

Description

Abstract Background In recent years, researchers have become increasingly interested in developing natural feed additives that can stabilize ruminal pH and thus prevent or eliminate the risk of severe subacute rumen acidosis. Herein, 3 experiments were conducted using a semi-automated in vitro gas production technique. In the experiment (Exp.) 1, the efficacy of 9 plant extracts (1.5 mg/ml), compared to monensin (MON; 12 μg/ml), to counteract ruminal acidosis stimulated by adding glucose (0.1 g/ml) as a fermentable carbohydrate without buffer was assessed for 6 h. In Exp. 2, cinnamon extract (CIN) and MON were evaluated to combat glucose-induced acidosis with buffer use for 24 h. In Exp. 3, the effect of CIN and MON on preventing acidosis when corn or barley grains were used as substrate was examined. Results In Exp. 1, cinnamon, grape seeds, orange, pomegranate peels, propolis, and guava extracts significantly increased ( P < 0.05) pH compared to control (CON). Both CIN and MON significantly increased the pH ( P < 0.001) but reduced cumulated gas production ( P < 0.01) compared to the other treatments. In Exp. 2, the addition of CIN extract increased ( P < 0.01) pH value compared to CON at the first 6 h of incubation. However, no significant differences in pH values between CIN and CON at 24 h of incubation were observed. The addition of CIN extract and MON decreased ( P < 0.001) lactic acid concentration and TVFA compared to CON at 24 h. The CIN significantly ( P < 0.01) increased acetate: propionate ratio while MON reduced it. In Exp. 3, both CIN and MON significantly increased ( P < 0.05) ruminal pH at 6 and 24 h and reduced lactic acid concentration at 24 h compared to CON with corn as substrate. However, CIN had no effect on pH with barley substrate at all incubation times. Conclusions It can be concluded that CIN can be used effectively as an alternative antibiotic to MON to control ruminal acidosis when corn is used as a basal diet.

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

Translated Description (Arabic)

نبذة مختصرة في السنوات الأخيرة، أصبح الباحثون مهتمين بشكل متزايد بتطوير إضافات الأعلاف الطبيعية التي يمكن أن تثبت درجة حموضة الكرش وبالتالي تمنع أو تقضي على خطر الإصابة بحماض الكرش الحاد. هنا، تم إجراء 3 تجارب باستخدام تقنية شبه آلية لإنتاج الغاز في المختبر. في التجربة (Exp.) 1، تم تقييم فعالية 9 مستخلصات نباتية (1.5 مجم/مل)، مقارنة بالمونسين (Monensin ؛ 12 ميكروغرام/مل)، لمواجهة حماض الكرش المحفز بإضافة الجلوكوز (0.1 جم/مل) ككربوهيدرات قابلة للتخمر بدون محلول منظم لمدة 6 ساعات. في Exp. 2، تم تقييم مستخلص القرفة (CIN) و MON لمكافحة الحماض الناجم عن الجلوكوز مع استخدام عازل لمدة 24 ساعة. في Exp. 3، تم فحص تأثير CIN و MON على منع الحماض عند استخدام حبوب الذرة أو الشعير كركيزة. النتائج في Exp. 1، زادت درجة حموضة القرفة وبذور العنب والبرتقال وقشور الرمان والعكبر ومستخلصات الجوافة بشكل كبير ( P < 0.05) مقارنة بالتحكم (CON). زاد كل من CIN و MON بشكل كبير من درجة الحموضة ( P < 0.001) ولكن انخفض إنتاج الغاز المتراكم ( P < 0.01) مقارنة بالمعالجات الأخرى. في Exp. 2، زادت إضافة مستخلص CIN ( P < 0.01) قيمة الرقم الهيدروجيني مقارنة بـ CON في أول 6 ساعات من الحضانة. ومع ذلك، لم يلاحظ أي اختلافات كبيرة في قيم الأس الهيدروجيني بين CIN و CON عند 24 ساعة من الحضانة. انخفضت إضافة مستخلص CIN و MON ( P < 0.001) تركيز حمض اللاكتيك و TVFA مقارنة بـ CON في 24 ساعة. زاد CIN بشكل كبير ( P < 0.01) من نسبة الأسيتات: البروبيونات بينما خفضه MON. في Exp. 3، زاد كل من CIN و MON بشكل كبير ( P < 0.05) درجة الحموضة في 6 و 24 ساعة وخفض تركيز حمض اللبنيك في 24 ساعة مقارنة بـ CON مع الذرة كركيزة. ومع ذلك، لم يكن لـ CIN أي تأثير على درجة الحموضة مع ركيزة الشعير في جميع أوقات الحضانة. الاستنتاجات يمكن استنتاج أنه يمكن استخدام CIN بشكل فعال كمضاد حيوي بديل لـ MON للسيطرة على الحماض الكرش عند استخدام الذرة كنظام غذائي أساسي.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Au cours des dernières années, les chercheurs se sont intéressés de plus en plus au développement d'additifs alimentaires naturels qui peuvent stabiliser le pH du rumen et ainsi prévenir ou éliminer le risque d'acidose subaiguë sévère du rumen. Ici, 3 expériences ont été menées en utilisant une technique de production de gaz in vitro semi-automatisée. Dans l'expérience (Exp.) 1, l'efficacité de 9 extraits de plantes (1,5 mg/ml), par rapport au monensin (MON ; 12 μg/ml), pour contrer l'acidose ruminale stimulée par l'ajout de glucose (0,1 g/ml) en tant qu'hydrate de carbone fermentescible sans tampon a été évaluée pendant 6 h. Dans Exp. 2, l'extrait de cannelle (CIN) et la MON ont été évalués pour lutter contre l'acidose induite par le glucose avec utilisation de tampon pendant 24 h. Dans l'Exp. 3, l'effet de la CIN et de la MON sur la prévention de l'acidose lorsque les grains de maïs ou d'orge étaient utilisés comme substrat a été examiné. Résultats En Exp. 1, les extraits de cannelle, de pépins de raisin, d'orange, de pelures de grenade, de propolis et de goyave ont augmenté significativement ( P < 0,05) le pH par rapport au témoin (CON). Le CIN et le MON ont augmenté significativement le pH ( P < 0,001) mais ont réduit la production cumulée de gaz ( P < 0,01) par rapport aux autres traitements. Dans Exp. 2, l'ajout d'extrait CIN a augmenté ( P < 0,01) la valeur du pH par rapport à CON aux 6 premières heures d'incubation. Cependant, aucune différence significative dans les valeurs de pH entre CIN et CON à 24 h d'incubation n'a été observée. L'ajout d'extrait de CIN et de MON a diminué ( P < 0,001) la concentration d'acide lactique et de TVFA par rapport à CON à 24 h. Le CIN a augmenté significativement ( P < 0,01) le rapport acétate : propionate tandis que le MON l'a réduit. Dans Exp. 3, le CIN et le MON ont augmenté significativement ( P < 0,05) le pH ruminal à 6 et 24 h et ont réduit la concentration d'acide lactique à 24 h par rapport au CON avec le maïs comme substrat. Cependant, la CIN n'a eu aucun effet sur le pH avec le substrat d'orge à tous les temps d'incubation. Conclusions On peut conclure que la CIN peut être utilisée efficacement comme antibiotique alternatif à la MON pour contrôler l'acidose ruminale lorsque le maïs est utilisé comme régime de base.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes En los últimos años, los investigadores se han interesado cada vez más en el desarrollo de aditivos naturales para piensos que puedan estabilizar el pH ruminal y, por lo tanto, prevenir o eliminar el riesgo de acidosis subaguda grave del rumen. En la presente, se realizaron 3 experimentos utilizando una técnica de producción de gas in vitro semiautomatizada. En el experimento (Exp.) 1, se evaluó la eficacia de 9 extractos vegetales (1.5 mg/ml), en comparación con la monensina (MON; 12 μg/ml), para contrarrestar la acidosis ruminal estimulada mediante la adición de glucosa (0.1 g/ml) como carbohidrato fermentable sin amortiguador durante 6 h. En el Exp. 2, se evaluaron el extracto de canela (CIN) y el MON para combatir la acidosis inducida por glucosa con el uso de tampón durante 24 h. En la Exp. 3, se examinó el efecto de CIN y MON en la prevención de la acidosis cuando se utilizaron granos de maíz o cebada como sustrato. Resultados En Exp. 1, canela, semillas de uva, naranja, cáscaras de granada, propóleo y extractos de guayaba aumentaron significativamente ( P < 0.05) el pH en comparación con el control (CON). Tanto CIN como MON aumentaron significativamente el pH ( P < 0.001) pero redujeron la producción de gas acumulado ( P < 0.01) en comparación con los otros tratamientos. En el Exp. 2, la adición de extracto CIN aumentó ( P < 0.01) el valor de pH en comparación CON EL CON en las primeras 6 h de incubación. Sin embargo, no se observaron diferencias significativas en los valores de pH entre CIN y CON a las 24 h de incubación. La adición de extracto CIN y MON disminuyó ( P < 0.001) la concentración de ácido láctico y TVFA en comparación CON CON a las 24 h. La CIN aumentó significativamente ( P < 0,01) la relación acetato: propionato, mientras que MON la redujo. En Exp. 3, tanto CIN como MON aumentaron significativamente ( P < 0.05) el pH ruminal a las 6 y 24 h y redujeron la concentración de ácido láctico a las 24 h en comparación CON con maíz como sustrato. Sin embargo, CIN no tuvo efecto sobre el pH con sustrato de cebada en todos los tiempos de incubación. Conclusiones Se puede concluir que la NIC se puede utilizar eficazmente como antibiótico alternativo al MON para controlar la acidosis ruminal cuando el maíz se utiliza como dieta basal.

Files

s12917-022-03457-4.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ 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
md5:27f18b40d3a6d70083153e4a40e3c446
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إمكانات المستخلصات النباتية المختارة للسيطرة على الحماض الكرش الحاد في المختبر مقارنة مع المونسين
Translated title (French)
Potentiel de certains extraits de plantes pour contrôler l'acidose ruminale subaiguë sévère in vitro par rapport à la monensine
Translated title (Spanish)
Potencial de extractos de plantas seleccionados para controlar la acidosis ruminal subaguda grave in vitro en comparación con la monensina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4297018241
DOI
10.1186/s12917-022-03457-4

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1576953452
  • https://openalex.org/W1608626119
  • https://openalex.org/W1822224058
  • https://openalex.org/W1965351947
  • https://openalex.org/W1965933935
  • https://openalex.org/W1969755723
  • https://openalex.org/W1993698127
  • https://openalex.org/W1993933070
  • https://openalex.org/W1994357036
  • https://openalex.org/W1996271770
  • https://openalex.org/W1997647138
  • https://openalex.org/W1998890191
  • https://openalex.org/W2023746034
  • https://openalex.org/W2032609723
  • https://openalex.org/W2045639083
  • https://openalex.org/W2060570534
  • https://openalex.org/W2074905535
  • https://openalex.org/W2075988694
  • https://openalex.org/W2076707978
  • https://openalex.org/W2077552994
  • https://openalex.org/W2078785671
  • https://openalex.org/W2084948096
  • https://openalex.org/W2085707935
  • https://openalex.org/W2090634266
  • https://openalex.org/W2095656682
  • https://openalex.org/W2105172422
  • https://openalex.org/W2109625900
  • https://openalex.org/W2127748536
  • https://openalex.org/W2134003579
  • https://openalex.org/W2142144558
  • https://openalex.org/W2149649532
  • https://openalex.org/W2170034830
  • https://openalex.org/W2171137093
  • https://openalex.org/W2341421605
  • https://openalex.org/W2414897448
  • https://openalex.org/W2503625435
  • https://openalex.org/W2519323956
  • https://openalex.org/W2612363366
  • https://openalex.org/W2769832244
  • https://openalex.org/W2804365381
  • https://openalex.org/W2885005744
  • https://openalex.org/W2892183187
  • https://openalex.org/W3019935150
  • https://openalex.org/W3112602617
  • https://openalex.org/W3210385867
  • https://openalex.org/W4220704261