ブログ

Jun 10, 2023

再水和トウモロコシおよびソルガム穀物サイレージの発酵および栄養価に対する外因性プロテアーゼ添加の影響

Scientific Reports volume 13、記事番号: 7302 (2023) この記事を引用 380 アクセス 1 Altmetric Metrics の詳細 研究の目的は、外因性物質の添加の効果を評価することでした。

Scientific Reports volume 13、記事番号: 7302 (2023) この記事を引用

380 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

研究の目的は、さまざまな保存期間中の再水和トウモロコシおよびソルガム穀物サイレージの発酵と栄養価に対する外因性プロテアーゼの添加の影響を評価することでした。 処理は、2 種類の再水和穀物 (トウモロコシとソルガム)、6 用量の酵素 (天然物質に基づいて 0、0.3、0.6、0.9、1.2、および 1.5%) による 2 × 6 × 3 の因子の組み合わせを使用して適用されました。完全にランダム化されたデザインでの 3 つの発酵期間 (0、60、および 90 日)、4 つの複製。 アスペルギルス・ニガーによって産生される真菌由来のプロテアーゼ、アスペルギロペプシン I を使用しました。 トウモロコシ (CG) およびソルガム (SG) 穀物サイレージでは、発酵 60 日および 90 日で、酵素量が増加するにつれて乳酸濃度が直線的に増加しました。 プロテアーゼを添加しない処理と比較して、再水和した CG および SG サイレージのアンモニア態窒素および可溶性タンパク質の濃度、およびその場でのデンプン消化率が増加しました。 CG サイロ保存時に 0.3% の外因性プロテアーゼを添加し、再水和 SG に 0.5% を添加すると、発酵中のタンパク質分解活性が増加し、より短い保存時間でその場でのデンプン消化率が増加しました。

再水和穀物サイレージは、再構成された水分を含む成熟した粉砕穀物の嫌気性発酵から得られる製品であり、微生物が水溶性炭水化物を消費して短鎖有機酸を生成します。 これは長年の技術1であり、近年復活しています2、3、4、5、6。 ブラジルで行われた研究では、Bernardes et al.7 は、酪農家の 52.4% が動物の飼料に穀物サイレージ (トウモロコシまたはソルガム) を採用しており、16.6% が再水和トウモロコシ穀物サイレージに相当すると述べました。

この技術の使用は、主に、高水分のトウモロコシ穀物サイレージで一般的に観察される障害、たとえば、水分穀物を収穫するための狭いウィンドウなどのために普及しました。 また、トウモロコシ価格が低迷している時期に戦略的に購入することも可能になります。 さらに、再水和穀物をサイレージとして保存すると、菌類の発生を排除または軽減することができ、その結果、保存材料中のマイコトキシンによる汚染を回避できるほか、生産される飼料の栄養価にプラスの変化をもたらすことができます2,8,9。 。

発酵プロセス中、微生物のプロテアーゼと乳酸菌によって生成される有機酸は、デンプン顆粒を取り囲むタンパク質マトリックスの可溶化を促進し、第一胃微生物による消化率を高めます 3,10。 ただし、再水和した穀物サイレージは、乾物の消化率を大幅に高めるために、より長い保存時間を必要とします5,11。 Carvalho et al.11 は、30、60、90、および 150 日間の保存と比較して、280 日間保存した再水和トウモロコシ穀粒サイレージの in vitro 乾物消化率が増加したことを報告しました。 Fernandes et al.12 により、サイレージ再水和トウモロコシ穀粒サイレージの現場でのデンプン消化率の増加は、サイロ貯蔵時のトウモロコシと比較して、発酵 120 日後に観察され、それぞれ 92.0 および 72.0% でした。 再水和ソルガム穀物サイレージについて、Santos et al.13 は、30 日間保存したサイレージを含む飼料を与えられた牛のデンプン消化率 (86.9%) は、90 日間保存したサイレージを含む飼料を与えられた牛 (89.3%) に比べて低いことを観察しました。

外因性プロテアーゼは、サイレージの種類と使用する酵素の用量に応じて 30 ～ 70 日間の短い保存期間で、トウモロコシ植物サイレージ 14、高水分トウモロコシ粒 15、および再水和トウモロコシ粒 16 の栄養改善を促進する有望な添加剤です。 プロテアーゼは、適切な pH および温度条件下でペプチド鎖を加水分解する酵素であり、Ferrareto et al.17 および Kung によって報告されているように、発酵中にサイレージ中のアンモニアおよび可溶性タンパク質の濃度が増加し、デンプンの消化率と正の相関関係を示します。他15．