Блог

Jun 10, 2023

Влияние добавления экзогенной протеазы на ферментацию и пищевую ценность регидратированных силосов из зерна кукурузы и сорго

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 7302 (2023) Цитировать эту статью 380 Доступов 1 Подробности альтметрических показателей Цель исследования заключалась в оценке эффектов добавления экзогенных

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 7302 (2023) Цитировать эту статью

380 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Цель исследования заключалась в оценке влияния добавления экзогенной протеазы на ферментацию и пищевую ценность регидратированных зерновых силосов кукурузы и сорго в течение различных периодов хранения. Обработки применялись с использованием факториальной комбинации 2 × 6 × 3 с двумя типами регидратированных зерен (кукуруза и сорго), 6 дозами фермента (0, 0,3, 0,6, 0,9, 1,2 и 1,5% в пересчете на природное вещество). и 3 периода ферментации (0, 60 и 90 дней) в полностью рандомизированном дизайне с 4 повторностями. Использовали протеазу аспергилопепсин I грибкового происхождения, продуцируемую Aspergillus niger. Концентрация молочной кислоты увеличивалась линейно с увеличением дозы фермента в зерносенаже кукурузы (CG) и сорго (SG) на 60 и 90 день ферментации. Отмечено увеличение концентрации аммиачного азота и растворимого белка, а также перевариваемости крахмала in situ в регидратированных силосах ЦГ и СГ по сравнению с обработкой без добавления протеазы. Добавление 0,3% экзогенной протеазы в момент силосования КГ и 0,5% в регидратированный СГ повышало протеолитическую активность в процессе ферментации, обеспечивая повышение усвояемости крахмала in situ в более короткие сроки хранения.

Регидратированный зерновой силос – это продукт, полученный в результате анаэробной ферментации зрелых, измельченных зерен с восстановленной влагой, при которой микроорганизмы потребляют водорастворимые углеводы и производят короткоцепочечные органические кислоты. Это давняя технология1, которая была возрождена в последние годы2,3,4,5,6. В исследовании, проведенном в Бразилии, Бернардес и др.7 отметили, что 52,4% молочных фермеров использовали в рационе животных зерновой силос (кукурузный или сорго), 16,6% соответствовали регидратированному кукурузному зерновому силосу.

Использование этой технологии приобрело популярность главным образом из-за препятствий, обычно наблюдаемых для силоса из кукурузного зерна с высоким содержанием влаги, например, узкого окна для уборки влажного зерна. Это также позволяет осуществлять стратегические покупки во времена низких цен на кукурузу. Кроме того, хранение регидратированного зерна в виде силоса позволяет устранить или уменьшить развитие грибков и, как следствие, избежать заражения микотоксинами хранящегося сырья, а также добиться положительных изменений в пищевой ценности производимых кормов2,8,9 .

В процессе ферментации микробные протеазы, а также органические кислоты, продуцируемые молочнокислыми бактериями, способствуют солюбилизации белковой матрицы, окружающей гранулы крахмала, повышая усвояемость микроорганизмами рубца3,10. Однако регидратированный зерновой силос требует более длительного хранения, чтобы обеспечить большее увеличение усвояемости сухого вещества5,11. Карвальо и др.11 сообщили об увеличении перевариваемости сухого вещества in vitro регидратированного кукурузного силоса при хранении в течение 280 дней по сравнению с 30, 60, 90 и 150 днями хранения. Повышенная усвояемость крахмала in situ в регидратированном кукурузном силосе наблюдалась Фернандесом и соавт.12 после 120 дней ферментации по сравнению с кукурузой при силосовании, со значениями 92,0 и 72,0% соответственно. Что касается регидратированного силоса из зерен сорго, Сантос и др.13 заметили, что коровы, получавшие рационы, содержащие силос, хранившийся в течение 30 дней, имели более низкую перевариваемость крахмала (86,9%) по сравнению с коровами, получавшими рационы с силосом, хранившимся в течение 90 дней (89,3%).

Экзогенные протеазы являются многообещающими добавками, которые способствуют улучшению питательных свойств кукурузного силоса14, зерен кукурузы с высоким содержанием влаги15 и регидратированных зерен кукурузы16 при более коротких сроках хранения, которые варьируются от 30 до 70 дней в зависимости от типа силоса и дозы используемого фермента. Протеазы представляют собой ферменты, которые гидролизуют пептидные цепи при подходящих условиях pH и температуры, что во время ферментации обеспечивает увеличение концентрации аммиака и растворимого белка в силосе, что демонстрирует положительную корреляцию с усвояемостью крахмала, как сообщили Ferrareto et al.17 и Kung. и др.15.