Published May 17, 2022 | Version v1
Publication Open

Silage Fermentation Quality, Anthocyanin Stability, and in vitro Rumen Fermentation Characteristic of Ferrous Sulfate Heptahydrate-Treated Black Cane (Saccharum sinensis R.)

Creators

  • 1. Suranaree University of Technology
  • 2. Can Tho University
  • 3. Nakhon Ratchasima Rajabhat University
  • 4. Universidad Autónoma del Estado de México
  • 5. Airlangga University

Description

Pretreatment of lignocellulose agricultural biomass with iron prior to ensiling is required to accelerate biomass breakdown during fermentation, which could result in functional microorganisms and chemicals that reduce nutrition loss, harmful substances, and improve animal performance. The objective of this study was to investigate the effects of increasing dilutions of ferrous sulfate heptahydrate (FS) pretreatment at fresh matter concentrations of 0, 0.015, and 0.030% on the fermentation quality of black cane (BC) silage, anthocyanin stability, ruminal biogas, rumen fermentation profile, and microbial community. Pre-ensiled and silage materials were evaluated. High moisture, fiber, anthocyanin, and lignification of biomass, as well as undesirable ensiling microorganisms, were found in BC' pre-ensiled form. Increasing dilutions of FS incorporated into silages were observed to linearly decrease dry matter, anthocyanin, and nutritive value losses. The lignin values decreased linearly as the percentage of FS increased up to 0.030%. Given that the ruminants were fed pre-ensiled materials, BC silage treated with 0.030% FS dilution had comparable results to pre-ensiled BC in terms of increasing in vitro volatile fatty acid concentrations, maintaining total gas production, and reducing methane production, when compared to other FS-treated silages. In addition, BC silage treated with a 0.030% FS dilution inhibited methanogenic bacteria and regulated cellulolytic bacteria in rumen fluid. Overall, the anthocyanin content of BC remained constant throughout the rumen fermentation process after increasing dilutions of FS, indicating that BC is a viable ruminant feedstock and that pretreatment of BC with dilute FS-assisted ensiling at 0.030% could be used to generate ruminant diets.

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

Translated Description (Arabic)

يلزم المعالجة المسبقة للكتلة الحيوية الزراعية من اللجنوسليلوز بالحديد قبل التبليط لتسريع انهيار الكتلة الحيوية أثناء التخمير، مما قد يؤدي إلى كائنات دقيقة ومواد كيميائية وظيفية تقلل من فقدان التغذية والمواد الضارة وتحسن الأداء الحيواني. كان الهدف من هذه الدراسة هو التحقيق في آثار زيادة تخفيف المعالجة المسبقة لسباعي هيدرات الكبريتات الحديدية (FS) بتركيزات مادة جديدة تبلغ 0 و 0.015 و 0.030 ٪ على جودة تخمير سيلاج القصب الأسود (BC)، واستقرار الأنثوسيانين، والغاز الحيوي الكرش، وملف تخمير الكرش، والمجتمع الميكروبي. تم تقييم مواد ما قبل التحسس ومواد السيلاج. تم العثور على رطوبة عالية، وألياف، وأنثوسيانين، وإخضاع الكتلة الحيوية، بالإضافة إلى الكائنات الحية الدقيقة غير المرغوب فيها، في شكل BC المسبق. لوحظ أن التخفيفات المتزايدة لـ FS المدمجة في السيلاج تقلل خطيًا من المادة الجافة والأنثوسيانين وخسائر القيمة الغذائية. انخفضت قيم اللجنين خطيًا حيث ارتفعت النسبة المئوية لـ FS إلى 0.030%. بالنظر إلى أن المجترات قد تم تغذيتها بمواد ذات كثافة عالية، فإن سيلاج BC المعالج بتخفيف 0.030 ٪ FS كان له نتائج مماثلة لـ BC ذات كثافة عالية من حيث زيادة تركيزات الأحماض الدهنية المتطايرة في المختبر، والحفاظ على إجمالي إنتاج الغاز، وتقليل إنتاج الميثان، عند مقارنته بالسيلاج الآخر المعالج بـ FS. بالإضافة إلى ذلك، فإن السيلاج BC المعالج بتخفيف FS بنسبة 0.030 ٪ يثبط البكتيريا المولدة للميثان والبكتيريا السليلية المنظمة في سائل الكرش. بشكل عام، ظل محتوى الأنثوسيانين في كولومبيا البريطانية ثابتًا طوال عملية تخمير الكرش بعد زيادة تخفيف FS، مما يشير إلى أن BC هو مادة خام مجترة قابلة للحياة وأن المعالجة المسبقة لـ BC مع تكديس مخفف بمساعدة FS بنسبة 0.030 ٪ يمكن استخدامها لتوليد وجبات غذائية للحيوانات المجترة.

Translated Description (French)

Le prétraitement de la biomasse agricole de lignocellulose avec du fer avant l'ensilage est nécessaire pour accélérer la dégradation de la biomasse pendant la fermentation, ce qui pourrait entraîner des micro-organismes fonctionnels et des produits chimiques qui réduisent la perte nutritionnelle, les substances nocives et améliorent les performances animales. L'objectif de cette étude était d'étudier les effets de l'augmentation des dilutions du prétraitement du sulfate ferreux heptahydraté (FS) à des concentrations de matières fraîches de 0, 0,015 et 0,030 % sur la qualité de fermentation de l'ensilage de canne noire (BC), la stabilité des anthocyanes, le biogaz ruminal, le profil de fermentation du rumen et la communauté microbienne. Les matériaux pré-assemblés et ensilés ont été évalués. Des taux élevés d'humidité, de fibres, d'anthocyanine et de lignification de la biomasse, ainsi que des micro-organismes ensilants indésirables, ont été trouvés sous la forme préensilée de BC. On a observé que l'augmentation des dilutions de FS incorporées dans les ensilages diminuait linéairement les pertes de matière sèche, d'anthocyanine et de valeur nutritive. Les valeurs de lignine diminuaient linéairement à mesure que le pourcentage de FS augmentait jusqu'à 0,030%. Étant donné que les ruminants ont été nourris avec des matériaux pré-ensimés, l'ensilage BC traité avec une dilution de 0,030 % de FS a eu des résultats comparables à ceux de l'ensilage pré-ensimé en termes d'augmentation in vitro des concentrations d'acides gras volatils, de maintien de la production totale de gaz et de réduction de la production de méthane, par rapport aux autres ensilages traités au FS. De plus, l'ensilage BC traité avec une dilution de 0,030% FS inhibait les bactéries méthanogènes et régulait les bactéries cellulolytiques dans le liquide de rumen. Dans l'ensemble, la teneur en anthocyanes du BC est restée constante tout au long du processus de fermentation du rumen après avoir augmenté les dilutions de FS, ce qui indique que le BC est une matière première viable pour les ruminants et que le prétraitement du BC avec un ensilage dilué assisté par FS à 0,030% pourrait être utilisé pour générer des régimes pour les ruminants.

Translated Description (Spanish)

Se requiere un pretratamiento de la biomasa agrícola de lignocelulosa con hierro antes del ensilado para acelerar la descomposición de la biomasa durante la fermentación, lo que podría dar lugar a microorganismos funcionales y productos químicos que reduzcan la pérdida de nutrición, sustancias nocivas y mejoren el rendimiento de los animales. El objetivo de este estudio fue investigar los efectos del aumento de las diluciones del pretratamiento de sulfato ferroso heptahidratado (FS) a concentraciones de materia fresca de 0, 0.015 y 0.030% sobre la calidad de fermentación del ensilaje de caña negra (BC), la estabilidad de la antocianina, el biogás ruminal, el perfil de fermentación del rumen y la comunidad microbiana. Se evaluaron los materiales pre-ensilados y de ensilaje. Se encontró alta humedad, fibra, antocianina y lignificación de biomasa, así como microorganismos de ensilado indeseables, en forma pre-ensilada de BC. Se observó que el aumento de las diluciones de FS incorporadas en los ensilajes disminuía linealmente la materia seca, la antocianina y las pérdidas de valor nutritivo. Los valores de lignina disminuyeron linealmente a medida que el porcentaje de FS aumentó hasta 0.030%. Dado que los rumiantes fueron alimentados con materiales pre-ensilados, el ensilaje BC tratado con dilución de FS al 0.030% tuvo resultados comparables a BC pre-ensilado en términos de aumentar las concentraciones de ácidos grasos volátiles in vitro, mantener la producción total de gas y reducir la producción de metano, en comparación con otros ensilajes tratados con FS. Además, el ensilaje de BC tratado con una dilución de FS al 0.030% inhibió las bacterias metanogénicas y reguló las bacterias celulolíticas en el fluido ruminal. En general, el contenido de antocianina de BC se mantuvo constante durante todo el proceso de fermentación del rumen después de aumentar las diluciones de FS, lo que indica que BC es una materia prima viable para rumiantes y que el pretratamiento de BC con ensilado asistido por FS diluido al 0.030% podría usarse para generar dietas para rumiantes.

Files

pdf.pdf

Files (2.3 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
md5:8a78792025b24eecff4c0942237377c2
2.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
جودة تخمير السيلاج، ثبات الأنثوسيانين، وفي المختبر تخمير الكرش سمة من كبريتات الحديدوز هيبتاهيدرات - قصب أسود معالج (السكر الصيني R.)
Translated title (French)
Qualité de fermentation de l'ensilage, stabilité de l'anthocyane et caractéristique de fermentation in vitro du rumen de la canne noire traitée au sulfate ferreux heptahydraté (Saccharum sinensis R.)
Translated title (Spanish)
Calidad de fermentación de ensilaje, estabilidad de antocianinas y fermentación ruminal in vitro característica de la caña negra tratada con sulfato ferroso heptahidrato (Saccharum sinensis R.)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4280607538
DOI
10.3389/fvets.2022.896270

Is supplement to
https://openalex.org/W2363177264 (Other)
https://openalex.org/W2144194528 (Other)
https://openalex.org/W2120462570 (Other)
https://openalex.org/W2094228976 (Other)
https://openalex.org/W2090174455 (Other)
https://openalex.org/W2084133323 (Other)
https://openalex.org/W2038241661 (Other)
https://openalex.org/W2023526332 (Other)
https://openalex.org/W2001772104 (Other)
https://openalex.org/W1978919527 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W122717592
  • https://openalex.org/W1562291646
  • https://openalex.org/W1817506593
  • https://openalex.org/W1926816568
  • https://openalex.org/W1990555392
  • https://openalex.org/W1997087247
  • https://openalex.org/W2037169546
  • https://openalex.org/W2051142023
  • https://openalex.org/W2059396963
  • https://openalex.org/W2062341089
  • https://openalex.org/W2074168630
  • https://openalex.org/W2088505139
  • https://openalex.org/W2097490753
  • https://openalex.org/W2109610046
  • https://openalex.org/W2120941873
  • https://openalex.org/W2129607491
  • https://openalex.org/W2164366449
  • https://openalex.org/W2165232187
  • https://openalex.org/W2263041507
  • https://openalex.org/W2418022882
  • https://openalex.org/W2565640431
  • https://openalex.org/W2580024651
  • https://openalex.org/W2769846672
  • https://openalex.org/W2791607881
  • https://openalex.org/W2800889597
  • https://openalex.org/W2886257056
  • https://openalex.org/W2900220818
  • https://openalex.org/W2904501740
  • https://openalex.org/W2953941130
  • https://openalex.org/W2981581294
  • https://openalex.org/W2982606048
  • https://openalex.org/W3005246084
  • https://openalex.org/W3014123065
  • https://openalex.org/W3017330954
  • https://openalex.org/W3033436039
  • https://openalex.org/W3034428897
  • https://openalex.org/W3038635291
  • https://openalex.org/W3039453561
  • https://openalex.org/W3043651580
  • https://openalex.org/W3093012708
  • https://openalex.org/W3097157766
  • https://openalex.org/W3100988511
  • https://openalex.org/W3120940995
  • https://openalex.org/W3134442905
  • https://openalex.org/W3134760794
  • https://openalex.org/W3137021790
  • https://openalex.org/W3157035518
  • https://openalex.org/W3162126275
  • https://openalex.org/W3194338899
  • https://openalex.org/W3199362585
  • https://openalex.org/W3201207889
  • https://openalex.org/W4206111795
  • https://openalex.org/W4224864096
  • https://openalex.org/W4237369793