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Oct 12, 2023

흰밀짚으로 재배한 밀짚의 시험관내 반추위 분해성

과학 보고서 13권,

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 7794(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

반추 동물의 영양 목적을 위한 시리얼 짚의 생물학적 처리는 외부 투입이 적은 농업 시스템을 위해 곡물 생산의 널리 이용 가능한 부산물을 가치 있게 만드는 환경 친화적인 옵션을 제시할 수 있습니다. 백색부후균의 여러 계통은 리그닌 분해 능력에 대해 대부분 통제된 실험실 조건에서 과거에 선택되었습니다. 이 연구는 확장 목적을 위해 농장의 조건에 맞춰 조정되었습니다. 두 가지 다른 습윤 전처리와 세 가지 다른 곰팡이 종, 즉 Pleurotus ostreatus, Ceriporiopsis subvermispora 및 Volvariella volvacea를 접종한 시험관 내 짚 소화율의 발달은 5개의 샘플링 시간으로 최대 42일의 발효 기간 동안 결정되었습니다. 영양 매개변수에 대한 물리적 빨대 전처리의 효과를 평가했습니다. 체외 반추위 분해성에 대한 지표인 중성 세제 섬유질 소화율(NDFD30h), 효소 용해성 유기 물질(ELOS) 및 가스 생산량(Hohenheim Feed value Test, HFT)은 곰팡이와 관계없이 시간이 지남에 따라 감소했습니다: HFT, ELOS 및 NDFD30h 원래 빨대의 50, 35, 30%까지. 빨대를 다시 적시고 가압멸균하면 원래 빨대(34.9mL/200mg DM, 342g/DM)에 비해 가스 생산량이 2.6mL/200g 건조물(DM)만큼 크게 증가했고 ELOS 및 NDFD30h는 45 및 51g/kg DM 증가했습니다. kg DM, 313g/kg NDF).

2018~2020년 유럽 일부 지역의 가뭄으로 인해 반추동물에 대한 조사료가 부족하여 대체 섬유 공급원에 대한 검색이 다시 활성화되었습니다.

시리얼 짚은 널리 이용 가능합니다. 독일에서만 연간 8백만 톤 이상의 건조 물질(DM)이 추가 사용 없이 재활용됩니다1. 그러나 동물 사료에 광범위하게 사용되는 주요 장애물은 리그닌 함량이 높고 리그닌-탄수화물 복합체의 강한 결합으로 인해 소화율이 낮다는 점입니다2.

독일 및 기타 지역에서 소화율을 향상시키기 위한 화학적 짚 처리에 대한 일련의 조사가 있은 후3,4,5,6 1990년대 이후 백색부후균을 이용한 생물학적 처리가 더욱 강조되었습니다. 다양한 연구를 통해 일부 종과 계통이 특정 조건에서 리그닌을 분해할 수 있다는 것이 입증되었습니다7,8,9,10,11. 예를 들어 Ceriporiopsis subvermispora(Cs)는 실험실 연구에서 치료 첫 5주 동안 밀짚과 참나무 칩을 순화했습니다12. Pleurotus ostreatus (Po)는 리그닌분해성 퍼옥시다제13를 발현하고 리그닌 중합체의 비율을 변화시키면서 소화율을 증가시켰습니다14. Volvariella volvacea(Vv)를 접종한 바나나 잎에서는 산성 세제 섬유(ADF)와 리그닌(ADL)15이 감소했습니다. 수많은 출판물에도 불구하고 현재까지 우리가 아는 한 농장에서 더 큰 규모로 실제적인 구현이 이루어진 적은 없거나 적어도 거의 없습니다.

우리 연구의 목적은 선택된 Po, Cs 및 Vv 곰팡이 균주의 시험관 내 반추위 소화율 향상 효능을 테스트하고 전처리 효과에 대해 의문을 제기하며 독일과 같은 실제 농장 조건에서 적용될 수 있는지 여부를 확인하는 것이었습니다. .

최적의 발효 시간에 관해서는 서로 다르고 모순되는 진술이 있습니다. Van Kuijk et al.12는 Cs를 사용하여 5주 후에 최적의 리그닌 분해를 발견한 반면, Owen et al.16은 유기물 손실을 제한하기 위해 일반적으로 최대 발효 시간을 6~8일로 권장했습니다. 따라서 분석을 위해 시간 경과에 따라 샘플을 얻었습니다.

연구에서 농작물을 사용할 때 모든 지역 및 국가 지침과 법률을 준수했습니다.

눈에 띄는 곰팡이 감염이 없는 겨울 밀(Triticum aestivum Linnaeus) 짚은 2018년 7월 독일 노던 작센의 Köllitsch(위도 51.5°, 경도 13.1°)에서 수확되었으며 건조한 환경에서 정사각형 베일로 저장되었습니다. 이는 색슨 주 환경, 농업 및 지질청의 농업 교육 및 테스트 스테이션에서 입수되었으며 농업 생산 내에서 재배되었습니다. 절단 길이는 7~10cm였습니다.