Published July 13, 2022 | Version v1
Publication Open

Effect of the Combining Corn Steep Liquor and Urea Pre-treatment on Biodegradation and Hydrolysis of Rice Straw

Creators

  • 1. China Agricultural University
  • 2. University of Veterinary and Animal Sciences
  • 3. The University of Agriculture, Peshawar

Description

A novel pre-treatment using corn steep liquor (CSL) and urea was developed to enhance the enzymatic saccharification and degradability of rice straw (RS). We used RS (1) without (Con) or with additives of (2) 5% urea (U), (3) 9% CSL and 2.5% urea (CU), and (4) 9% CSL and 5% urea (C5U). The result showed that the water-soluble carbohydrate (WSC) conversion of RS reached 69.32% after C5U pre-treatment. Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and X-ray diffraction analysis (XRD) confirmed that the surface of pre-treated RS exposed more cellulose and hemicellulose due to the disruption of the resistant structure of lignocellulose. Pre-treated RS significantly decreased neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) contents and increased crude protein (CP) content, microbial colonization, and induction of Carnobacterium and Staphylococcus attachment. Altogether, we concluded that pre-treatment of a combination of CSL and urea has the potential to improve the nutritive value of RS.

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

Translated Description (Arabic)

تم تطوير معالجة مسبقة جديدة باستخدام خمور الذرة شديدة الانحدار (CSL) واليوريا لتعزيز التسكير الأنزيمي وقابلية تحلل قش الأرز (RS). استخدمنا RS (1) بدون (Con) أو مع إضافات من (2) 5 ٪ يوريا (U)، (3) 9 ٪ CSL و 2.5 ٪ يوريا (CU)، و (4) 9 ٪ CSL و 5 ٪ يوريا (C5U). أظهرت النتيجة أن تحويل الكربوهيدرات القابلة للذوبان في الماء (WSC) لـ RS وصل إلى 69.32 ٪ بعد المعالجة المسبقة لـ C5U. أكد الفحص المجهري الإلكتروني (SEM)، والتحليل الطيفي لتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR)، وتحليل حيود الأشعة السينية (XRD) أن سطح RS المعالج مسبقًا كشف عن المزيد من السليلوز ونصف السليلوز بسبب اضطراب البنية المقاومة لللينوسليلوز. أدى RS المعالج مسبقًا إلى انخفاض كبير في محتويات ألياف المنظفات المحايدة (NDF) وألياف المنظفات الحمضية (ADF) وزيادة محتوى البروتين الخام (CP)، والاستعمار الميكروبي، وتحريض ارتباط الكارنوبكتيريا والمكورات العنقودية. إجمالاً، خلصنا إلى أن المعالجة المسبقة لمزيج من CSL واليوريا لديها القدرة على تحسين القيمة الغذائية لـ RS.

Translated Description (French)

Un nouveau prétraitement utilisant de la liqueur de corn steep (CSL) et de l'urée a été développé pour améliorer la saccharification enzymatique et la dégradabilité de la paille de riz (RS). Nous avons utilisé la RS (1) sans (Con) ou avec des additifs de (2) 5% d'urée (U), (3) 9% de CSL et 2,5% d'urée (CU), et (4) 9% de CSL et 5% d'urée (C5U). Le résultat a montré que la conversion en glucides hydrosolubles (WSC) de la RS atteignait 69,32 % après le prétraitement C5U. La microscopie électronique à balayage (MEB), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et l'analyse par diffraction des rayons X (DRX) ont confirmé que la surface du RS prétraité exposait davantage de cellulose et d'hémicellulose en raison de la perturbation de la structure résistante de la lignocellulose. Les RS prétraités ont significativement diminué les teneurs en fibres détergentes neutres (NDF) et en fibres détergentes acides (ADF) et augmenté la teneur en protéines brutes (CP), la colonisation microbienne et l'induction de la fixation de Carnobacterium et de Staphylococcus. Au total, nous avons conclu que le prétraitement d'une combinaison de CSL et d'urée a le potentiel d'améliorer la valeur nutritive de la RS.

Translated Description (Spanish)

Se desarrolló un nuevo pretratamiento utilizando licor de maceración de maíz (CSL) y urea para mejorar la sacarificación enzimática y la degradabilidad de la paja de arroz (RS). Utilizamos RS (1) sin (Con) o con aditivos de (2) 5% de urea (U), (3) 9% de CSL y 2.5% de urea (CU), y (4) 9% de CSL y 5% de urea (C5U). El resultado mostró que la conversión de carbohidratos solubles en agua (WSC) de RS alcanzó el 69.32% después del pretratamiento con C5U. La microscopía electrónica de barrido (SEM), la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y el análisis de difracción de rayos X (XRD) confirmaron que la superficie de RS pretratada expuso más celulosa y hemicelulosa debido a la alteración de la estructura resistente de la lignocelulosa. La RS pretratada disminuyó significativamente el contenido de fibra detergente neutra (NDF) y fibra detergente ácida (ADF) y aumentó el contenido de proteína bruta (CP), la colonización microbiana y la inducción de la unión de Carnobacterium y Staphylococcus. En conjunto, concluimos que el pretratamiento de una combinación de CSL y urea tiene el potencial de mejorar el valor nutritivo de RS.

Files

pdf.pdf

Files (2.0 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:fd9cee8b2ff0d66bbafcef6d2c18294d
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير الجمع بين الخمور شديدة الانحدار من الذرة والمعالجة المسبقة لليوريا على التحلل البيولوجي والتحلل المائي لقش الأرز
Translated title (French)
Effet de la combinaison de la liqueur de trempe de maïs et du prétraitement de l'urée sur la biodégradation et l'hydrolyse de la paille de riz
Translated title (Spanish)
Efecto del pretratamiento combinado de licor de maíz y urea en la biodegradación e hidrólisis de la paja de arroz

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4285087427
DOI
10.3389/fmicb.2022.916195

Is supplement to
https://openalex.org/W4301664543 (Other)
https://openalex.org/W3013475187 (Other)
https://openalex.org/W2770410597 (Other)
https://openalex.org/W2363912056 (Other)
https://openalex.org/W2360567808 (Other)
https://openalex.org/W2349011698 (Other)
https://openalex.org/W2274368203 (Other)
https://openalex.org/W2262174987 (Other)
https://openalex.org/W2167662769 (Other)
https://openalex.org/W2046716485 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1207566051
  • https://openalex.org/W166253421
  • https://openalex.org/W1731820012
  • https://openalex.org/W1964033191
  • https://openalex.org/W1973084608
  • https://openalex.org/W1984686032
  • https://openalex.org/W1989071527
  • https://openalex.org/W1996481505
  • https://openalex.org/W1997087247
  • https://openalex.org/W2005745750
  • https://openalex.org/W2017982202
  • https://openalex.org/W2025759674
  • https://openalex.org/W2043402970
  • https://openalex.org/W2048392819
  • https://openalex.org/W2055408021
  • https://openalex.org/W2055633761
  • https://openalex.org/W2056357641
  • https://openalex.org/W2061705111
  • https://openalex.org/W2096991082
  • https://openalex.org/W2157572804
  • https://openalex.org/W2168128200
  • https://openalex.org/W2170568328
  • https://openalex.org/W2211433095
  • https://openalex.org/W2512574954
  • https://openalex.org/W2523919641
  • https://openalex.org/W2548196055
  • https://openalex.org/W2593963379
  • https://openalex.org/W2607525063
  • https://openalex.org/W2746472830
  • https://openalex.org/W2783028508
  • https://openalex.org/W2801280514
  • https://openalex.org/W2900719213
  • https://openalex.org/W2920907776
  • https://openalex.org/W2951955933
  • https://openalex.org/W2952413969
  • https://openalex.org/W2965963718
  • https://openalex.org/W3001346338
  • https://openalex.org/W3016318471
  • https://openalex.org/W3023595370
  • https://openalex.org/W3038910695
  • https://openalex.org/W3092591757
  • https://openalex.org/W3119034611
  • https://openalex.org/W3121537083
  • https://openalex.org/W3130913881
  • https://openalex.org/W3131013848
  • https://openalex.org/W3137655206
  • https://openalex.org/W3164298212
  • https://openalex.org/W3200804761
  • https://openalex.org/W3206102508
  • https://openalex.org/W4220822102