Studie zur Wirkung von Ameisensäure in Silage

Der Schwierigkeitsgrad der Silage ist je nach Pflanzenart, Wachstumsstadium und chemischer Zusammensetzung unterschiedlich. Für schwer zu silierende Pflanzenrohstoffe (geringer Kohlenhydratgehalt, hoher Wassergehalt, hohe Pufferung) können grundsätzlich Halbtrockensilage, Mischsilage oder Zusatzsilage eingesetzt werden.

Die Zugabe von Methyl(ameisen)säuresilage ist im Ausland eine weit verbreitete Methode der Säuresilage. Norwegens fast 70 Silage hinzugefügtAmeisensäureAuch im Vereinigten Königreich ist seit 1968 weit verbreitet, die Dosierung beträgt 2,85 kg pro Tonne hinzugefügtem Silagerohmaterial85 Ameisensäure, die Vereinigten Staaten pro Tonne Silage-Rohstoff hinzugefügt 90 Ameisensäure 4,53 kg. Natürlich ist die MengeAmeisensäurevariiert mit seiner Konzentration, der Schwierigkeit der Silage und dem Zweck der Silage, und die Zugabemenge beträgt im Allgemeinen 0,3 bis 0,5 des Gewichts des Silagerohmaterials oder 2 bis 4 ml/kg.

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Ameisensäure ist eine starke Säure in organischen Säuren und hat eine starke Reduktionsfähigkeit, ist ein Nebenprodukt der Verkokung. Der Zusatz vonAmeisensäure ist besser als der Zusatz anorganischer Säuren wie H2SO4 und HCl, da anorganische Säuren nur säuernde Wirkung haben, und Ameisensäure kann nicht nur den pH-Wert der Silage senken, sondern auch die Pflanzenatmung und die Fermentation schädlicher Mikroorganismen (Clostridien, Bazillus und einige gramnegative Bakterien) hemmen. Zusätzlich,Ameisensäure kann im Viehbestand während der Silage- und Pansenverdauung in ungiftiges CO2 und CH4 zersetzt werden, undAmeisensäure Es kann auch selbst aufgenommen und verwertet werden. Die aus Ameisensäure hergestellte Silage hat eine leuchtend grüne Farbe, einen Duft und eine hohe Qualität, und der Verlust der Proteinzersetzung beträgt nur 0,3 bis 0,5, während er bei allgemeiner Silage bis zu 1,1 bis 1,3 beträgt. Durch die Zugabe von Ameisensäure zur Luzerne- und Kleesilage wurde die Rohfaser um 5,2–6,4 reduziert und die reduzierte Rohfaser wurde zu Oligosacchariden hydrolysiert, die von Tieren aufgenommen und verwertet werden konnten, während die allgemeine Rohfaser nur reduziert wurde um 1,1~1,3. Darüber hinaus hinzufügenAmeisensäureDurch Silage kann der Verlust von Carotin, Vitamin C, Kalzium, Phosphor und anderen Nährstoffen geringer sein als bei gewöhnlicher Silage.

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2.1 Einfluss von Ameisensäure auf den pH-Wert

ObwohlAmeisensäure ist die säurereichste der Fettsäurefamilie und viel schwächer als die im AIV-Verfahren verwendeten anorganischen Säuren. Um den pH-Wert von Pflanzen auf unter 4,0 zu senken,Ameisensäure wird im Allgemeinen nicht in großen Mengen verwendet. Die Zugabe von Ameisensäure kann den pH-Wert im Anfangsstadium der Silage schnell senken, hat jedoch unterschiedliche Auswirkungen auf den End-pH-Wert der Silage. Der Grad, in demAmeisensäure Änderungen des pH-Werts werden auch von vielen Faktoren beeinflusst. Die Menge an Milchsäurebakterien (LAB) verringerte sich um die Hälfte und der pH-Wert der Silage erhöhte sich durch die Zugabe leicht85 Ameisensäure4 ml/kg für Futtersilage. Wann Ameisensäure (5 ml/kg) wurden der Futtersilage zugesetzt, der LAB sank um 55 und der pH-Wert stieg von 3,70 auf 3,91. Typische Wirkung vonAmeisensäure auf Silagerohstoffen mit geringem Gehalt an wasserlöslichen Kohlenhydraten (WSC). In dieser Studie behandelten sie Luzernensilage mit niedrigen (1,5 ml/kg), mittleren (3,0 ml/kg) und hohen (6,0 ml/kg) Konzentrationen85 Ameisensäure. Ergebnisse Der pH-Wert war niedriger als der der Kontrollgruppe, stieg jedoch anAmeisensäureKonzentration sank der pH-Wert von 5,35 auf 4,20. Für stärker gepufferte Pflanzen, wie zum Beispiel Hülsenfrüchte, ist mehr Säure erforderlich, um den pH-Wert auf den gewünschten Wert zu senken. Es wird empfohlen, dass die geeignete Dosierung von Luzerne 5 bis 6 ml/kg beträgt.

 2.2 Auswirkungen vonAmeisensäure auf Mikroflora

Wie bei anderen Fettsäuren ist die antibakterielle Wirkung vonAmeisensäure Dies ist auf zwei Effekte zurückzuführen: Der eine ist der Effekt der Wasserstoffionenkonzentration und der andere ist die Auswahl nichtfreier Säuren an Bakterien. In der gleichen Fettsäurereihe nimmt die Wasserstoffionenkonzentration mit zunehmendem Molekulargewicht ab, die antibakterielle Wirkung nimmt jedoch zu, und diese Eigenschaft kann zumindest bis zur C12-Säure ansteigen. Das wurde festgestelltAmeisensäure hatte die beste Wirkung auf die Hemmung des Bakterienwachstums, wenn der pH-Wert 4 betrug. Die antimikrobielle Aktivität wurde mit der Neigungsplattentechnik gemessenAmeisensäure, und er fand heraus, dass ausgewählte Pediococcus- und Streptococcus-Stämme alle bei a gehemmt wurdenAmeisensäureKonzentration von 4,5 ml/kg. Allerdings wurden Laktobazillen (L. Buchneri, L. Cesei und L. platarum) nicht vollständig gehemmt. Darüber hinaus konnten Stämme von Bacillus subtilis, Bacillus pumilis und B. Brevis in 4,5 ml/kg wachsen Ameisensäure. Der Zusatz von 85 Ameisensäure(4 ml/kg) bzw. 50 Schwefelsäure (3 ml/kg) senkten den pH-Wert der Silage auf ähnliche Werte und stellten fest, dass Ameisensäure die Aktivität von LAB signifikant verhinderte (66 g/kg TS in der Ameisensäuregruppe, 122 in der Kontrollgruppe). , 102 in der Schwefelsäuregruppe), wodurch eine große Menge an WSC erhalten bleibt (211 g/kg in der Ameisensäuregruppe, 12 in der Kontrollgruppe, 12 in der Säuregruppe). Die Schwefelsäuregruppe ist 64), die weitere Energiequellen für das Wachstum von Pansenmikroorganismen liefern kann. Hefen haben eine besondere Toleranz gegenüberAmeisensäure, und eine große Anzahl dieser Organismen wurde in Silage-Rohstoffen gefunden, die mit den empfohlenen Mengen behandelt wurdenAmeisensäure. Das Vorhandensein und die Aktivität von Hefe in Silage ist unerwünscht. Unter anaeroben Bedingungen fermentiert Hefe Zucker, um Energie zu gewinnen, Ethanol zu produzieren und die Trockenmasse zu reduzieren.Ameisensäure hat eine erhebliche hemmende Wirkung auf Clostridium difficile und Darmbakterien, die Stärke der Wirkung hängt jedoch von der Konzentration der verwendeten Säure und niedrigen Konzentrationen abAmeisensäure fördern tatsächlich das Wachstum einiger Heterobakterien. Im Hinblick auf die Hemmung von Enterobacter ist der Zusatz vonAmeisensäure reduzierter pH-Wert, aber die Anzahl der Enterobacter konnte nicht reduziert werden, aber das schnelle Wachstum von Milchsäurebakterien hemmte Enterobacter, weil die Wirkung vonAmeisensäure bei Enterobacter war geringer als bei Milchsäurebakterien. Sie stellten fest, dass mäßige Konzentrationen (3 bis 4 ml/kg) vonAmeisensäure kann Milchsäurebakterien stärker hemmen als Enterobacter, was zu negativen Auswirkungen auf die Fermentation führt; Etwas höher Ameisensäure Die Konzentrationen hemmten sowohl Lactobacillus als auch Enterobacter. Durch die Untersuchung von Deutschem Weidelgras mit einem TS-Gehalt von 360 g/kg wurde Folgendes festgestelltAmeisensäure (3,5 g/kg) kann die Gesamtzahl der Mikroorganismen reduzieren, hat jedoch kaum Auswirkungen auf die Aktivität der Milchsäurebakterien. Große Bündel Luzerne-Silage (DM 25, DM 35, DM 40) wurden mit Ameisensäure (4,0 ml/kg, 8,0 ml/kg) behandelt. Die Silage wurde mit Clostridium und Aspergillus flavus beimpft. Nach 120 Tagen,Ameisensäure hatte keinen Einfluss auf die Anzahl der Clostridien, hemmte diese jedoch vollständig.Ameisensäure Fördert auch das Wachstum von Fusarium-Bakterien.

 2.3 Auswirkungen vonAmeisensäureauf die Silagezusammensetzung Die Auswirkungen vonAmeisensäure Die chemische Zusammensetzung der Silage variiert je nach Anwendungsmenge, Pflanzenart, Wachstumsstadium, TS- und WSC-Gehalt und Silageprozess.

Bei Materialien, die mit dem Kettenschlegel geerntet werden, geringAmeisensäure Gegen Clostridium, das den Abbau von Proteinen verhindert, ist die Behandlung praktisch wirkungslos, und nur hohe Mengen an Ameisensäure können wirksam konserviert werden. Mit fein gehäckseltem Material bleibt jede mit Ameisensäure behandelte Silage gut konserviert. Der Gehalt an TS, Proteinstickstoff und Milchsäure inAmeisensäureGruppe wurden erhöht, während der Inhalt vonEssigsäure und Ammoniakstickstoff wurden verringert. Mit der Zunahme vonAmeisensäure Konzentration,Essigsäure und Milchsäure nahmen ab, WSC und Proteinstickstoff nahmen zu. WannAmeisensäure (4,5 ml/kg) wurden der Luzernensilage zugesetzt, im Vergleich zur Kontrollgruppe nahm der Gehalt an Milchsäure leicht ab, der lösliche Zucker nahm zu und andere Bestandteile veränderten sich nicht wesentlich. Wann Ameisensäure wurde WSC-reichen Kulturen zugesetzt, die Milchsäuregärung war vorherrschend und die Silage war gut gelagert.Ameisensäure begrenzte die Produktion vonEssigsäure und Milchsäure und konserviertes WSC. Verwenden Sie 6 Stufen (0, 0,4, 1,0,). Es wurde Weidelgras-Klee-Silage mit einem TM-Gehalt von 203 g/kg behandeltAmeisensäure (85)von 2,0, 4,1, 7,7 ml/kg. Die Ergebnisse zeigten, dass der WSC mit der Erhöhung des Ameisensäuregehalts, des Ammoniakstickstoffs und der Essigsäure im Gegenteil zunahm und der Milchsäuregehalt zuerst zunahm und dann abnahm. Darüber hinaus ergab die Studie auch, dass bei hohen Konzentrationen (4,1 und 7,7 ml/kg) vonAmeisensäure verwendet wurden, betrug der WSC-Gehalt in der Silage 211 bzw. 250 g/kgTM und übertraf damit den anfänglichen WSC-Gehalt der Silagerohstoffe (199 g/kgTM). Es wird vermutet, dass die Ursache möglicherweise die Hydrolyse von Polysacchariden während der Lagerung ist. Ergebnisse Die Milchsäure,Essigsäure und Ammoniakstickstoff der SilageAmeisensäurewaren etwas niedriger als die der Kontrollgruppe, hatten aber nur geringe Auswirkungen auf andere Komponenten. Ganze Gerste und Mais, die im Wachsreifungsstadium geerntet wurden, wurden mit 85 % Ameisensäure (0, 2,5, 4,0, 5,5 ml/kg-1) behandelt, und der Gehalt an löslichem Zucker in Maissilage wurde deutlich erhöht, während der Gehalt an Milchsäure, Essigsäure und Ammoniakstickstoff wurden verringert. Der Gehalt an Milchsäure in Gerstensilage nahm deutlich ab, Ammoniakstickstoff undEssigsäure nahm ebenfalls ab, aber nicht offensichtlich, und der lösliche Zucker nahm zu.

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Das Experiment bestätigte vollständig, dass die Zugabe von AmeisensäureSilage war von Vorteil, um die freiwillige Futteraufnahme von Silagetrockenmasse und die Leistung der Nutztiere zu verbessern. HinzufügenAmeisensäureSilage direkt nach der Ernte kann die scheinbare Verdaulichkeit organischer Substanz um 7 erhöhen, während Welkesilage nur um 2 erhöht. Wenn die Energieverdaulichkeit berücksichtigt wird, verbessert sich die Ameisensäurebehandlung um weniger als 2. Nach vielen Experimenten wird angenommen, dass die Daten Die organische Verdaulichkeit wird durch den Verlust der Gärung beeinträchtigt. Der Fütterungsexperiment zeigte außerdem, dass die durchschnittliche Gewichtszunahme der Nutztiere 71 und die der Welkesilage 27 betrug. Darüber hinaus verbessert Ameisensäuresilage die Milchproduktion2. Fütterungsversuche mit Heu und Ameisensäure, die mit den gleichen Rohstoffen zubereitet wurden, zeigten, dass Silage die Milchleistung von Milchkühen steigern kann. Die prozentuale Leistungssteigerung inAmeisensäure Die Behandlung war bei der Milchproduktion geringer als bei der Gewichtszunahme. Die Zugabe einer ausreichenden Menge Ameisensäure zu schwierigen Pflanzen (z. B. Hühnerfußgras, Luzerne) hat einen deutlichen Einfluss auf die Leistung der Nutztiere. Die Ergebnisse vonAmeisensäure Die Behandlung von Luzernensilage (3,63–4,8 ml/kg) zeigte, dass die organische Verdaulichkeit, die Trockenmasseaufnahme und die tägliche Zunahme der Ameisensäuresilage bei Rindern und Schafen deutlich höher waren als bei der Kontrollgruppe.

Die tägliche Zunahme der Schafe in der Kontrollgruppe zeigte sogar einen negativen Anstieg. Die Zugabe von Ameisensäure zu WSC-reichen Pflanzen mit mittlerem TS-Gehalt (190–220 g/kg) hat normalerweise nur geringe Auswirkungen auf die Leistung der Nutztiere. Im Fütterungsexperiment wurde Weidelgras-Silage mit Ameisensäure (2,6 ml/kg) durchgeführt. ObwohlAmeisensäure Silage erhöhte die Gewichtszunahme 11 im Vergleich zur Kontrolle, der Unterschied war nicht signifikant. Die Verdaulichkeit der beiden bei Schafen gemessenen Silagen war im Wesentlichen gleich. Das zeigte sich bei der Verfütterung von Maissilage an MilchküheAmeisensäureDie Aufnahme von Silage-Trockenmasse war leicht erhöht, hatte jedoch keinen Einfluss auf die Milchproduktion. Über die Energienutzung liegen nur wenige Informationen vorAmeisensäuresilage. Im Experiment mit Schafen waren die metabolisierbare Energiekonzentration der Trockenmasse und die Erhaltungseffizienz der Silage höher als die von Heu und Heu, das in drei Wachstumsperioden geerntet wurde. Energiewertvergleichsexperimente mit Heu und Ameisensäuresilage zeigten keinen Unterschied in der Effizienz der Umwandlung von Stoffwechselenergie in Nettoenergie. Die Zugabe von Ameisensäure zum Futtergras kann dazu beitragen, dessen Protein zu schützen.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Ameisensäurebehandlung von Gras und Luzerne die Stickstoffverwertung in der Silage verbessern konnte, jedoch keinen signifikanten Einfluss auf die Verdaulichkeit hatte. Die Abbaurate des mit Ameisensäure behandelten Silagestickstoffs im Pansen betrug etwa 50 bis 60 % des Gesamtstickstoffs.

 Es ist zu erkennen, dass die Stärke und Effizienz der Ameisensäuresilage bei der Pansensynthese von Thallusproteinen verringert ist. Die dynamische Abbaugeschwindigkeit der Trockenmasse im Pansen wurde deutlich verbessertAmeisensäuresilage. Obwohl Ameisensäuresilage die Ammoniakproduktion reduzieren kann, kann sie auch die Verdaulichkeit von Proteinen im Pansen und Darm verringern.

4. Mischwirkung von Ameisensäure mit anderen Produkten

 4.1Ameisensäure und Formaldehyd werden bei der Produktion gemischt, und Ameisensäureallein wird zur Behandlung von Silage verwendet, die teuer und ätzend ist; Die Verdaulichkeit und die Trockenmasseaufnahme der Nutztiere wurden verringert, wenn die Silage mit hoher Konzentration behandelt wurde Ameisensäure. Niedrige Ameisensäurekonzentrationen fördern das Wachstum von Clostridien. Es wird allgemein angenommen, dass die Kombination von Ameisensäure und Formaldehyd in geringer Konzentration eine bessere Wirkung hat. Ameisensäure wirkt vor allem als Gärungshemmer, während Formaldehyd Proteine ​​vor einer übermäßigen Zersetzung im Pansen schützt.

Im Vergleich zur Kontrollgruppe konnte die Tageszunahme um 67 Prozent gesteigert und die Milchleistung durch die Zugabe von Ameisensäure und Formaldehyd gesteigert werden. Hinks et al. (1980) führten eine Mischung aus Weidelgras durchAmeisensäure Silage (3,14 g/kg) und Ameisensäure (2,86 g/kg) – Formaldehyd (1,44 g/kg) und maß die Verdaulichkeit der Silage bei Schafen und führte Fütterungsexperimente mit heranwachsenden Rindern durch. Ergebnisse Es gab kaum Unterschiede in der Verdaulichkeit zwischen den beiden Silagearten, aber die metabolisierbare Energie der Ameisen-Formaldehyd-Silage war deutlich höherAmeisensäuresilage allein. Die umsetzbare Energieaufnahme und der Tageszuwachs der Ameisen-Formaldehyd-Silage waren deutlich höher als Ameisensäure Silage allein, wenn das Vieh mit Silage gefüttert wurde und Gerste mit 1,5 kg pro Tag ergänzt wurde. Ein gemischter Zusatzstoff mit etwa 2,8 ml/kgAmeisensäure und ein geringer Formaldehydgehalt (ca. 19 g/kg Protein) könnten die beste Kombination bei Weidekulturen sein.

4.2Ameisensäure gemischt mit biologischen Wirkstoffen Die Kombination vonAmeisensäure und biologische Zusatzstoffe können die Nährstoffzusammensetzung von Silage deutlich verbessern. Als Rohstoff wurde Rohrkolbengras (DM 17,2) verwendet, für die Silage wurden Ameisensäure und Laktobazillen zugesetzt. Die Ergebnisse zeigten, dass Milchsäurebakterien im Frühstadium der Silage mehr produzierten, was sich positiv auf die Hemmung der Fermentation schädlicher Mikroorganismen auswirkte. Gleichzeitig war der endgültige Milchsäuregehalt der Silage deutlich höher als der von gewöhnlicher Silage und Ameisensäuresilage, der Milchsäuregehalt wurde um 50 bis 90 erhöht, während der Gehalt an Propylsäure, Buttersäure und Ammoniakstickstoff deutlich verringert wurde . Das Verhältnis von Milchsäure zu Essigsäure (L/A) war deutlich erhöht, was darauf hindeutet, dass Milchsäurebakterien den Grad der homogenen Fermentation während der Silage erhöhten.

5 Zusammenfassung

Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, dass die geeignete Menge an Ameisensäure in der Silage von der Art der Kulturpflanzen und den unterschiedlichen Erntezeiträumen abhängt. Durch die Zugabe von Ameisensäure werden der pH-Wert und der Ammoniakstickstoffgehalt gesenkt und löslichere Zucker bleiben erhalten. Allerdings ist die Wirkung des HinzufügensAmeisensäureDie Frage der Verdaulichkeit organischer Stoffe und der Produktionsleistung von Nutztieren muss noch weiter untersucht werden.