Onderzoek naar het effect van mierenzuur in kuilvoer

De moeilijkheidsgraad van het inkuilen verschilt vanwege de verschillende plantensoorten, het groeistadium en de chemische samenstelling. Voor lastig in te kuilen plantaardige grondstoffen (laag koolhydraatgehalte, hoog watergehalte, hoge buffering) kan in de regel halfdroge kuil, mengkuil of additieve kuil worden toegepast.

Het toevoegen van methyl(mieren)zure inkuil is in het buitenland een veel gebruikte methode van zuur inkuilen. Bijna 70 kuilvoeders uit Noorwegen toegevoegdmierenzuur, het Verenigd Koninkrijk wordt sinds 1968 ook veel gebruikt, de dosering bedraagt ​​2,85 kg per ton toegevoegde kuilvoergrondstof85 mierenzuur, de Verenigde Staten per ton kuilvoer grondstof toegevoegd 90 mierenzuur 4,53 kg. Natuurlijk is het bedrag vanmierenzuurvarieert afhankelijk van de concentratie, de moeilijkheidsgraad van het inkuilen en het doel van het inkuilen, en de toegevoegde hoeveelheid bedraagt ​​in het algemeen 0,3 tot 0,5 van het gewicht van de kuilvoergrondstof, of 2 tot 4 ml/kg.

1

Mierenzuur is een sterk zuur in organische zuren en heeft een sterk reducerend vermogen, is een bijproduct van verkooksing. De toevoeging vanmierenzuur is beter dan de toevoeging van anorganische zuren zoals H2SO4 en HCl, omdat anorganische zuren alleen verzurende effecten hebben, en mierenzuur kan niet alleen de pH-waarde van kuilvoer verlagen, maar ook de ademhaling van planten en de fermentatie van slechte micro-organismen (Clostridium, bacil en sommige gramnegatieve bacteriën) remmen. In aanvulling,mierenzuur kan worden afgebroken tot niet-giftig CO2 en CH4 bij vee tijdens de vertering van kuilvoer en pens, enmierenzuur zelf kan ook worden geabsorbeerd en gebruikt. Het kuilvoer gemaakt van mierenzuur heeft een heldergroene kleur, geur en hoge kwaliteit, en het verlies aan eiwitafbraak is slechts 0,3 ~ 0,5, terwijl dit in het algemeen 1,1 ~ 1,3 bedraagt. Als gevolg van de toevoeging van mierenzuur aan luzerne- en klaverkuilvoer werd de hoeveelheid ruwe celstof met 5,2 ~ 6,4 verminderd en werd de gereduceerde ruwe celstof gehydrolyseerd tot oligosachariden, die door dieren konden worden opgenomen en gebruikt, terwijl de algemene ruwe celstof alleen maar werd verminderd. met 1,1 ~ 1,3. Daarnaast toevoegenmierenzuurDoor in te kuilen kan het verlies aan caroteen, vitamine C, calcium, fosfor en andere voedingsstoffen minder zijn dan bij gewoon kuilvoer.

2

2.1 Effect van mierenzuur op de pH

Hoewelmierenzuur is de zuurste van de vetzuurfamilie, het is veel zwakker dan de anorganische zuren die in het AIV-proces worden gebruikt. Om de pH van gewassen tot onder de 4,0 te brengen,mierenzuur wordt over het algemeen niet in grote hoeveelheden gebruikt. Het toevoegen van mierenzuur kan de pH-waarde in de beginfase van de kuil snel verlagen, maar heeft verschillende effecten op de uiteindelijke pH-waarde van de kuil. De mate waarinmierenzuur veranderingen De pH wordt ook door veel factoren beïnvloed. De hoeveelheid melkzuurbacteriën (LAB) daalde met de helft en de pH van het kuilvoer steeg licht door toevoeging85 mierenzuur4 ml/kg voor kuilvoer. Wanneer mierenzuur (5 ml/kg) werd aan kuilvoer toegevoegd, LAB daalde met 55 en de pH steeg van 3,70 naar 3,91. Typisch effect vanmierenzuur op kuilvoergrondstoffen met een laag gehalte aan wateroplosbare koolhydraten (WSC). In dit onderzoek behandelden ze luzernekuilvoeder met lage (1,5 ml/kg), gemiddelde (3,0 ml/kg) en hoge (6,0 ml/kg) niveaus van85 mierenzuur. Resultaten De pH was lager dan die van de controlegroep, maar met een stijging vanmierenzuurconcentratie daalde de pH van 5,35 naar 4,20. Voor meer gebufferde gewassen, zoals peulgrassen, is meer zuur nodig om de pH op het gewenste niveau te brengen. Er wordt gesuggereerd dat het juiste gebruiksniveau van alfalfa 5-6 ml/kg is.

 2.2 Effecten vanmierenzuur op microflora

Net als andere vetzuren heeft het antibacteriële effect vanmierenzuur is te wijten aan twee effecten: het ene is het effect van de waterstofionenconcentratie en het andere is de selectie van niet-vrije zuren voor bacteriën. In dezelfde vetzuurreeks neemt de waterstofionenconcentratie af met de toename van het molecuulgewicht, maar neemt het antibacteriële effect toe, en deze eigenschap kan op zijn minst stijgen tot C12-zuur. Dat werd vastgesteldmierenzuur had het beste effect op het remmen van de bacteriegroei wanneer de pH-waarde 4 was. De hellingplaattechniek mat de antimicrobiële activiteit vanmierenzuur, en hij ontdekte dat geselecteerde stammen van Pediococcus en Streptococcus allemaal werden geremd bij amierenzuurniveau van 4,5 ml/kg. Lactobacillen (L. Buchneri, L. Cesei en L. platarum) werden echter niet volledig geremd. Bovendien konden stammen van Bacillus subtilis, Bacillus pumilis en B. Brevis groeien in 4,5 ml/kg mierenzuur. De toevoeging van 85 mierenzuur(4 ml/kg) en 50 zwavelzuur (3 ml/kg) verlaagden respectievelijk de pH van het kuilvoeder tot vergelijkbare niveaus en ontdekten dat mierenzuur de activiteit van LAB aanzienlijk verhinderde (66 g/kg DM in de mierenzuurgroep, 122 in de controlegroep). , 102 in de zwavelzuurgroep), waardoor een grote hoeveelheid WSC behouden blijft (211 g/kg in de mierenzuurgroep, 12 in de controlegroep, 12 in de zuurgroep). De zwavelzuurgroep is 64), wat wat meer energiebronnen kan bieden voor de groei van pensmicro-organismen. Gisten hebben een speciale tolerantie voormierenzuur, en grote aantallen van deze organismen werden aangetroffen in kuilvoergrondstoffen die waren behandeld met de aanbevolen hoeveelhedenmierenzuur. De aanwezigheid en activiteit van gist in kuilvoer is ongewenst. Onder anaerobe omstandigheden fermenteert gist suikers om energie te verkrijgen, ethanol te produceren en de droge stof te verminderen.Mierenzuur heeft een significant remmend effect op Clostridium difficile en darmbacteriën, maar de sterkte van het effect hangt af van de gebruikte zuurconcentratie en lage concentraties vanmierenzuur bevorderen feitelijk de groei van sommige heterobacteriën. In termen van het remmen van enterobacter, de toevoeging vanmierenzuur verminderde pH, maar het aantal enterobacter kon niet worden verminderd, maar de snelle groei van melkzuurbacteriën remde enterobacter, omdat het effect vanmierenzuur op enterobacter was minder dan die van melkzuurbacteriën. Zij merkten op dat gematigde niveaus (3 tot 4 ml/kg) vanmierenzuur kan melkzuurbacteriën meer remmen dan enterobacter, wat leidt tot nadelige effecten op de fermentatie; Iets hoger mierenzuur niveaus remden zowel Lactobacillus als enterobacter. Uit de studie van Engels raaigras met een DS-gehalte van 360 g/kg is gebleken dat dit het geval ismierenzuur (3,5 g/kg) kan het totale aantal micro-organismen verminderen, maar heeft weinig effect op de activiteit van melkzuurbacteriën. Grote bundels luzernekuilvoer (DM 25, DM 35, DM 40) werden behandeld met mierenzuur (4,0 ml/kg, 8,0 ml/kg). Het kuilvoer werd geënt met clostridium en Aspergillus flavus. Na 120 dagen,mierenzuur had geen effect op het aantal clostridium, maar had een volledige remming op dit laatste.Mierenzuur stimuleert ook de groei van Fusarium-bacteriën.

 2.3 Effecten vanMierenzuurop de kuilvoersamenstelling De effecten vanmierenzuur De chemische samenstelling van kuilvoer varieert afhankelijk van het toepassingsniveau, de plantensoort, het groeistadium, het DM- en WSC-gehalte en het kuilvoerproces.

In materialen geoogst met de kettingvlegel, laagmierenzuur De behandeling is vrijwel niet effectief tegen Clostridium, dat de afbraak van eiwitten verhindert, en alleen hoge concentraties mierenzuur kunnen effectief worden behouden. Met fijngehakt materiaal blijft al het met mierenzuur behandelde kuilvoer goed behouden. De inhoud van DM, eiwitstikstof en melkzuur inmierenzuurgroep werd vergroot, terwijl de inhoud vanazijnzuur en ammoniakstikstof waren verlaagd. Met de stijging vanmierenzuur concentratie,azijnzuur en melkzuur nam af, WSC en eiwitstikstof namen toe. Wanneermierenzuur (4,5 ml/kg) werd toegevoegd aan luzernekuilvoeder, vergeleken met de controlegroep daalde het melkzuurgehalte lichtjes, nam de oplosbare suiker toe en veranderden andere componenten niet veel. Wanneer mierenzuur aan WSC-rijke gewassen werd toegevoegd, was de melkzuurfermentatie dominant en werd het kuilvoer goed bewaard.Mierenzuur beperkte de productie vanazijnzuur en melkzuur en geconserveerde WSC. Gebruik 6 niveaus (0, 0,4, 1,0,. Raaigras-klaver kuilvoer met DS-gehalte van 203 g/kg werd behandeld metmierenzuur (85)van 2,0, 4,1, 7,7 ml/kg. De resultaten toonden aan dat WSC toenam met de toename van het mierenzuurniveau, ammoniakstikstof en azijnzuur integendeel, en dat het gehalte aan melkzuur eerst toenam en daarna afnam. Bovendien bleek uit het onderzoek ook dat bij hoge niveaus (4,1 en 7,7 ml/kg) vanmierenzuur werden gebruikt, bedroeg het WSC-gehalte in kuilvoer respectievelijk 211 en 250 g/kgDM, wat hoger was dan de initiële WSC van kuilvoergrondstoffen (199 g/kgDM). Er wordt gespeculeerd dat de oorzaak mogelijk de hydrolyse van polysachariden tijdens opslag is. Resultaten Het melkzuur,azijnzuur en ammoniakstikstof van kuilvoer inmierenzuurgroep waren iets lager dan die in de controlegroep, maar hadden weinig effect op andere componenten. Hele gerst en maïs geoogst in de wasrijpingsfase werden behandeld met 85 mierenzuur (0, 2,5, 4,0, 5,5 mlkg-1), en het gehalte aan oplosbare suikers in kuilvoer van maïs werd aanzienlijk verhoogd, terwijl de gehalten aan melkzuur, azijnzuur en ammoniak-stikstof daalde. Het gehalte aan melkzuur in kuilgerst daalde aanzienlijk, ammoniak-stikstof enazijnzuur nam ook af, maar niet duidelijk, en de oplosbare suikers namen toe.

3

Het experiment bevestigde volledig dat de toevoeging van mierenzuurkuilvoer was gunstig voor het verbeteren van de vrijwillige voeropname van kuilvoer, droge stof en de prestaties van het vee. Toevoegenmierenzuurkuilvoer direct na de oogst kan de schijnbare verteerbaarheid van organische stof vergroten 7, terwijl verwelkende kuilvoer alleen maar toeneemt 2. Wanneer rekening wordt gehouden met de energieverteerbaarheid verbetert de behandeling met mierenzuur met minder dan 2. Na veel experimenten wordt aangenomen dat de gegevens van de organische verteerbaarheid is vertekend als gevolg van het verlies van fermentatie. Uit het voerexperiment bleek verder dat de gemiddelde gewichtstoename van het vee 71 bedroeg en die van verwelkende kuilvoer 27. Bovendien verbetert mierenzuurkuilvoer de melkproductie2. Uit voederexperimenten met hooi en mierenzuur, bereid met dezelfde grondstoffen, bleek dat kuilvoer de melkopbrengst van melkvee kon verhogen. De procentuele toename van de prestaties inmierenzuur de behandeling was lager bij de melkproductie dan bij de gewichtstoename. Het toevoegen van voldoende hoeveelheid mierenzuur aan moeilijke planten (zoals kippenvoetgras, luzerne) heeft een zeer duidelijk effect op de prestaties van het vee. De resultaten vanmierenzuur Behandeling van alfalfa-kuilvoer (3,63~4,8 ml/kg) toonde aan dat de organische verteerbaarheid, de drogestofopname en de dagelijkse toename van mierenzuurkuilvoer bij rundvee en schapen significant hoger waren dan die in de controlegroep.

De dagelijkse winst van schapen in de controlegroep liet zelfs een negatieve stijging zien. De toevoeging van mierenzuur aan WSC-rijke planten met een gemiddeld DS-gehalte (190-220 g/kg) heeft doorgaans weinig effect op de prestaties van het vee. In een voedingsexperiment werd raaigraskuilvoer met mierenzuur (2,6 ml/kg) uitgevoerd. Hoewelmierenzuur kuilvoeder verhoogde de gewichtstoename 11 vergeleken met de controle, het verschil was niet significant. De bij schapen gemeten verteerbaarheid van de twee kuilen was nagenoeg gelijk. Dat bleek uit het voeren van maïskuilvoer aan melkveemierenzuurverhoogde de drogestofopname van het kuilvoer enigszins, maar had geen effect op de melkproductie. Er is weinig informatie over het energieverbruik vanmierenzuur kuilvoer. In het experiment met schapen waren de metaboliseerbare energieconcentratie van droge stof en de onderhoudsefficiëntie van kuilvoeder hoger dan die van hooi en hooi dat in drie groeiperioden werd geoogst. Vergelijkingsexperimenten met energiewaarde met hooi en mierenzuurkuilvoer lieten geen verschil zien in de efficiëntie van het omzetten van metabolische energie in netto energie. De toevoeging van mierenzuur aan voedergras kan de eiwitten ervan helpen beschermen.

De resultaten toonden aan dat mierenzuurbehandeling van gras en luzerne de benutting van stikstof in het kuilvoer kon verbeteren, maar geen significant effect had op de verteerbaarheid. De afbraaksnelheid van met mierenzuur behandelde ingekuilde stikstof in de pens was goed voor ongeveer 50-60% van de totale stikstof.

 Te zien is dat de sterkte en efficiëntie van mierenzuurkuilvoer bij de penssynthese van thalluseiwitten verminderd zijn. De dynamische afbraaksnelheid van droge stof in de pens werd aanzienlijk verbeterdmierenzuur kuilvoer. Hoewel mierenzuurkuilvoer de ammoniakproductie kan verminderen, kan het ook de verteerbaarheid van eiwitten in de pens en darmen verminderen.

4. Mengeffect van mierenzuur met andere producten

 4.1Mierenzuur en formaldehyde worden bij de productie gemengd, en mierenzuuralleen wordt gebruikt voor de behandeling van kuilvoer, dat duur en corrosief is; De verteerbaarheid en de drogestofopname van het vee namen af ​​wanneer het kuilvoer met een hoge concentratie werd behandeld mierenzuur. Lage concentraties mierenzuur bevorderen de groei van clostridium. Algemeen wordt aangenomen dat de combinatie van mierenzuur en formaldehyde met een lage concentratie een beter effect heeft. Mierenzuur werkt vooral als fermentatieremmer, terwijl formaldehyde eiwitten beschermt tegen overmatige afbraak in de pens.

Vergeleken met de controlegroep werd de dagelijkse winst met 67 verhoogd en werd de melkopbrengst verhoogd door toevoeging van mierenzuur en formaldehyde. Hinks et al. (1980) voerden een mengsel van raaigras uitmierenzuur kuilvoer (3,14 g/kg) en mierenzuur (2,86 g/kg) -formaldehyde (1,44 g/kg), en de verteerbaarheid van het kuilvoer gemeten bij schapen, en voerexperimenten uitgevoerd met opgroeiend vee. Resultaten Er was weinig verschil in verteerbaarheid tussen de twee soorten kuilvoer, maar de metaboliseerbare energie van mierenzuur-formaldehyde kuilvoer was significant hoger dan die van kuilvoer.mierenzuur kuilvoer alleen. De metaboliseerbare energie-inname en de dagelijkse winst van mierenzuur-formaldehyde-kuilvoer waren aanzienlijk hoger dan mierenzuur alleen kuilvoer als vee kuilvoer en gerst kreeg, aangevuld met 1,5 kg per dag. Een gemengd additief dat ongeveer 2,8 ml/kg bevatmierenzuur en een laag formaldehydegehalte (ongeveer 19 g/kg eiwit) kan de beste combinatie zijn in weidegewassen.

4.2Mierenzuur gemengd met biologische agentia De combinatie vanmierenzuur en biologische additieven kunnen de voedingssamenstelling van kuilvoer aanzienlijk verbeteren. Als grondstof werd lisdoddegras (DM 17,2) gebruikt, voor de kuilvoer werden mierenzuur en lactobacillus toegevoegd. Uit de resultaten bleek dat melkzuurbacteriën in het beginstadium van de kuil meer produceerden, wat een goed effect had op het remmen van de fermentatie van slechte micro-organismen. Tegelijkertijd was het uiteindelijke melkzuurgehalte van kuilvoer aanzienlijk hoger dan dat van gewone kuilvoer en mierenzuurkuilvoer, het melkzuurgehalte werd met 50 ~ 90 verhoogd, terwijl de gehalten aan propyl-, boterzuur- en ammoniakstikstof aanzienlijk waren verlaagd . De verhouding melkzuur tot azijnzuur (L/A) was significant verhoogd, wat aangeeft dat melkzuurbacteriën de mate van homogene fermentatie tijdens het inkuilen verhoogden.

5 Samenvatting

Uit het bovenstaande blijkt dat de juiste hoeveelheid mierenzuur in kuilvoer gerelateerd is aan de soorten gewassen en verschillende oogstperioden. De toevoeging van mierenzuur verlaagt de pH, het ammoniak-stikstofgehalte en houdt beter oplosbare suikers vast. Echter, het effect van het toevoegenmierenzuurover de verteerbaarheid van organisch materiaal en de productieprestaties van vee moet nog verder worden bestudeerd.


Posttijd: 06-jun-2024