Objective: An experiment was conducted to evaluate the effects of bamboo leaf extract (BLE) on the production performance, rumen fermentation parameters, and rumen bacterial communities of heat-stressed dairy cows. Methods: The experiment comprised a 14-day adaptation period and a 21-day experimental period and was conducted in a high-temperature and humidity environment (daily mean ambient temperature = 33.5℃±1.3℃; daily mean relative humidity = 64.9%±0.8%, daily mean temperature-humidity index = 86.2±0.4). Twelve Holstein dairy cows were randomly allocated into two groups. A total mixed ration supplemented with BLE at 0 (CON) and 1.3 g/kg dry matter (DM) were fed, respectively. Feed intake and milk yield were recorded daily. Milk samples were collected on 1, 11, and 21 d of the experimental period to analyze milk performance. Rumen fluid samples were collected on 21 d of the experimental period to analyze rumen fermentation parameters and rumen bacterial communities. Results: Compared with the control group, supplementation of BLE increased milk yield (p<0.01), milk fat yield (p = 0.04), 4% fat-corrected milk (p<0.01) and milk fat content (p<0.01); reduced somatic cell count (p<0.01). No differences in DM intake and milk protein or lactose content were observed between two groups. Supplementation of BLE also increased the rumen total volatile fatty acid (p<0.01), acetate (p<0.01), butyrate (p<0.01), and valerate (p = 0.05) concentrations. However, no significant effects were observed on rumen pH, ammonia nitrogen, propionate, acetate/propionate ratio, isobutyrate, or isovalerate. Furthermore, BLE increased the rumen bacterial abundance and the diversity of the rumen bacterial community. The BLE reduced the Firmicutes/Bacteroidetes abundance ratio and increased the abundances of Butyrivibrio_2 (p<0.01) and Ruminococcus_2 (p<0.01). Conclusion: The BLE supplementation at 1.3 g/kg DM could improve production performance and rumen fermentation in dairy cows during heat stress.
Kim, Jong Nam;Song, Jaeyong;Kim, Eun Joong;Chang, Jongsoo;Kim, Chang-Hyun;Seo, Seongwon;Chang, Moon Baek;Bae, Gui-Seck
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.32
no.6
/
pp.776-782
/
2019
Objective: Fasting may lead to changes in the microbiota and activity in the rumen. In the present study, the effects of fasting on rumen microbiota and the impact of fasting on in vitro rumen fermentation were evaluated using molecular culture-independent methods. Methods: Three ruminally cannulated Holstein steers were fed rice straw and concentrates. The ruminal fluids were obtained from the same steers 2 h after the morning feeding (control) and 24 h after fasting (fasting). The ruminal fluid was filtrated through four layers of muslin, collected for a culture-independent microbial analysis, and used to determine the in vitro rumen fermentation characteristics. Total DNA was extracted from both control and fasting ruminal fluids. The rumen microbiota was assessed using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and quantitative polymerase chain reaction. Microbial activity was evaluated in control and fasting steers at various intervals using in vitro batch culture with rice straw and concentrate at a ratio of 60:40. Results: Fasting for 24 h slightly affected the microbiota structure in the rumen as determined by DGGE. Additionally, several microorganisms, including Anaerovibrio lipolytica, Eubacterium ruminantium, Prevotella albensis, Prevotella ruminicola, and Ruminobacter amylophilus, decreased in number after fasting. In addition, using the ruminal fluid as the inoculum after 24 h of fasting, the fermentation characteristics differed from those obtained using non-fasted ruminal fluid. Compared with the control, the fasting showed higher total gas production, ammonia, and microbial protein production (p<0.05). No significant differences, however, was observed in pH and dry matter digestibility. Conclusion: When in vitro techniques are used to evaluate feed, the use of the ruminal fluid from fasted animals should be used with caution.
Journal of Practical Agriculture & Fisheries Research
/
v.19
no.1
/
pp.139-151
/
2017
This study was conducted to confirm the rumen fermentation characteristics of large-scale CoenzymeQ10(CoQ10) producing bacteria R. spharoides in rumen. We conducted in vitro continuous culture test to investigate the characteristics of rumen fermentation with 5% R. spharoides as a direct fed microorganism. A rumen microbial fermentation characteristic has stability at after 12 days for 15 day of experimental period. pH value, NH3-N, microbial protein synthesis, ADF digestibility and NDF digestibility were not shown significantly differences between control and treatment. However, UDP was significantly higher in treatment than control (p<0.05). CoQ10 concentration was 336.0mg/l with 5% R. spharoides. On the other hands, CoQ10 was not detected without R. spharoides. Our study was shown that R. spharoides can produce CoQ10 in rumen environment without harmful effects on rumen fermentation parameter. CoQ10 in rumen may transfer into cow milk through cow metabolism. This strategy might be helpful for producing functional dairy cow milk.
Chang, Hong Hee;Paradhipta, Dimas Hand Vidya;Lee, Seong Shin;Lee, Hyuk Jun;Joo, Young Ho;Min, Hyeong Gyu;Kim, Sam Churl
Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
/
v.40
no.3
/
pp.131-137
/
2020
The present study investigated effects of antifungal and carboxylesterase inoculant on rumen fermentation with different rumen pH. Corn silage was treated without inoculant (CON) and with a mixed Lactobacillus brevis 5M2 and L. buchneri 6M1 (MIX). Rumen fluid was collected from two cannulated Hanwoo heifers before morning feeding (high rumen pH at 6.70) and 3 h after feeding (low rumen pH at 6.20). Dried corn silage was incubated in the rumen buffer (rumen fluid + anaerobic culture medium at 1:2 ratio) for 48 h at 39℃. Eight replications for each treatment were used along with two blanks. Both in a high and a low rumen pH, MIX silages presented higher (p<0.05) the immediately degradable fraction, the potentially degradable fraction, total degradable fraction, and total volatile fatty acid (VFA) than those of CON silages. Incubated corn silages in a low rumen pH presented lower (p<0.05) total degradable fraction, ammonia-N, total VFA (p=0.061), and other VFA profiles except acetate and propionate, than those in a high rumen pH. The present study concluded that application of antifungal and carboxylesterase inoculant on corn silage could improve degradation kinetics and fermentation indices in the rumen with high and low pH conditions.
Objective: The aim of this experiment was to evaluate the effects of different dietary ratio of metabolizable glucose (MG) to metabolizable protein (MP) on growth performance, blood metabolites, rumen fermentation parameters and the ruminal microbial community of 8 to 10-month-old heifers. Methods: A total of 24 Holstein heifers weighing an average of 282.90 kg (8 month of age) were randomly assigned to four groups of six. The heifers were fed one of four diets of different dietary MG/MP (0.97, 1.07, 1.13, and 1.26). Results: The results showed that the ratio of MG/MP affected the growth performance, blood metabolites, rumen fermentation parameters and the ruminal microbial community of heifers. The average daily gain of heifers was enhanced by increasing the ratio of MG/MP (p<0.05). The concentration of blood urea nitrogen, cholesterol, and low density lipoprotein cholesterol as well as the concentration of total volatile fatty acid in the rumen fluid of heifers decreased with the improvement in the ratio of dietary MG/MP (p<0.05). However, the relative amount of Ruminococcus albus and Butyrivibrio fibrisolvens in the rumen of heifers was increased significantly (p<0.05) when the dietary MG/MP increased. At the same time, with the improvement in dietary MG/MP, the amount of Fibrobacter succinogenes increased (p = 0.08). Conclusion: A diet with an optimal ratio (1.13) of MG/MP was beneficial for the improvement of growth, rumen fermentation, dietary protein and energy utilization of 8 to 10-month-old dairy heifers in this experiment.
Kang, Hamin;Lee, Mingyung;Jeon, Seoyoung;Lee, Sang Moon;Lee, Ju Hwan;Seo, Seongwon
Journal of Animal Science and Technology
/
v.63
no.5
/
pp.1018-1033
/
2021
In this study, we aimed to assess the effect of flaking on the nutrient digestibility of corn grain in ruminants. In this regard, in vitro rumen fermentation, in situ rumen degradability, and in vivo metabolic experiments were performed. The automated gas production technique was used for the in vitro fermentation experiments. Six types of corn flakes with various degrees of gelatinization (32%, 41%, 48%, 66%, 86%, and 89%) were ground and incubated in rumen fluid to measure rumen fermentation characteristics and digestion rate. The in situ degradability of ground corn, whole corn, and corn flakes with 62% and 66% gelatinization was measured by incubation in the rumen of two cannulated Holstein cows. In vivo metabolic experiments were performed using 12 crossbred goats (29.8 ± 4.37 kg) using a 3 × 3 Latin square design. The dietary treatments consisted of ground corn and flaked corn with 48% or 62% gelatinization. In vitro experiments showed that as the degree of gelatinization increased, the digestion rate increased linearly, while the discrete lag time decreased linearly (p < 0.05). The effective rumen dry matter degradability, determined by in situ fermentation, was 37%p lower in corn flakes than ground corn, assuming a passage rate of 6%/h (p < 0.01), and there was no difference between the two flakes. In the in vivo experiment, there was no difference in dry matter intake, average daily gain, feed efficiency, and nitrogen utilization among the treatment groups (p > 0.05); however, the crude fat digestibility was lower for corn flakes than for ground corn (p < 0.05). To summarize, the rate of fermentation of corn flakes increased as the degree of gelatinization increased. However, non-ground corn flakes had lower rumen digestibility and did not improve in vivo apparent nutrient digestibility, compared with ground corn. In contrast to the assumption that flaked corn provides more energy to ruminant animals than ground corn, we conclude that the digestibility and energy value of corn flakes are lower than those of ground corn if mastication does not sufficiently reduce the particle size of corn flakes.
Choi, Y.J.;Lee, Sang S.;Song, J.Y.;Choi, N.J.;Sung, H.G.;Yun, S.G.;Ha, Jong K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.16
no.11
/
pp.1625-1633
/
2003
This study was conducted to observe effects of dietary acidogenicity value (AV) on rumen fermentation characteristics and nutrients digestibility. The AV of feedstuffs was based on the dissolution of Ca from $CaCO_3$ powder added at the end of a 24 h in vitro fermentation. Three diets were formulated to be iso-energetic and iso-nitrogenous with different AV. Two experiments were involved in this study. In experiment 1, it appears that pH, $NH_3-N$ concentration and A:P ratio tended to decrease, but gas production, VFA production and DM disappearance tended to increase with increasing dietary AV. In experiment 2, the rumen pH tended to decrease in order of high AV>medium AV>low AV treatment, respectively. There were no significant effects of dietary AV on $NH_3-N$ concentration, enzyme activity and nutrient digestibility. In addition, total VFA and individual VFA concentrations tended to increase with increasing dietary AV without significance. In fact, we hypothesized that different dietary AV would affect rumen fermentation and nutrients digestibility because dietary AV was adjusted with fermentable carbohydrate sources. The present results indicate that differences in dietary AV between treatments were too small to affect rumen fermentation and its effects were minimal.
Two experiments were conducted assessing the effects of presence or absence of rumen protozoa and dietary nitrate addition on rumen fermentation characteristics and in vitro methane production in Brahman heifers. The first experiment assessed changes in rumen fermentation pattern and in vitro methane production post-refaunation and the second experiment investigated whether addition of nitrate to the incubation would give rise to methane mitigation additional to that contributed by defaunation. Ten Brahman heifers were progressively adapted to a diet containing 4.5% coconut oil distillate for 18 d and then all heifers were defaunated using sodium 1-(2-sulfonatooxyethoxy) dodecane (Empicol). After 15 d, the heifers were given a second dose of Empicol. Fifteen days after the second dosing, all heifers were allocated to defaunated or refaunated groups by stratified randomisation, and the experiment commenced (d 0). On d 0, an oral dose of rumen fluid collected from unrelated faunated cattle was used to inoculate 5 heifers and form a refaunated group so that the effects of re-establishment of protozoa on fermentation characteristics could be investigated. Samples of rumen fluid collected from each animal using oesophageal intubation before feeding on d 0, 7, 14, and 21 were incubated for in vitro methane production. On d 35, 2% nitrate (as $NaNO_3$) was included in in vitro incubations to test for additivity of nitrate and absence of protozoa effects on fermentation and methane production. It was concluded that increasing protozoal numbers were associated with increased methane production in refaunated heifers 7, 14, and 21 d after refaunation. Methane production rate was significantly higher from refaunated heifers than from defaunated heifers 35 d after refaunation. Concentration and proportions of major volatile fatty acids, however, were not affected by protozoal treatments. There is scope for further reducing methane output through combining defaunation and dietary nitrate as the addition of nitrate in the defaunated heifers resulted in 86% reduction in methane production in vitro.
This review summarizes some recent research into ways of improving the productivity of ruminal fermentation by increasing protein flow from the rumen and decreasing the breakdown of protein that results from the action of ruminal microorganisms. Proteinases derived from the plant seem to be of importance to the overall process of proteolysis in grazing animals. Thus, altering the expression of proteinases in grasses may be a way of improving their nutritive value for ruminants. Inhibiting rumen microbial activity in ammonia formation remains an important objective: new ways of inhibiting peptide and amino acid breakdown are described. Rumen protozoa cause much of the bacterial protein turnover which occurs in the rumen. The major impact of defaunation on N recycling in the sheep rumen is described. Alternatively, if the efficiency of microbial protein synthesis can be increased by judicious addition of certain individual amino acids, protein flow from ruminal fermentation may be increased. Proline may be a key amino acid for non-cellulolytic bacteria, while phenylalanine is important for cellulolytic species. Inhibiting rumen wall tissue breakdown appears to be an important mechanism by which the antibiotic, flavomycin, improves N retention in ruminants. A role for Fusobacterium necrophorum seems likely, and alternative methods for its regulation are required, since growth-promoting antibiotics will soon be banned in many countries.
Recent development of novel techniques in systems biology have been used to improve and manipulate the rumen microbial ecosystem and gain a deeper understanding of its physiological and microbiological interactions and relationships. This provided a deeper insight and understanding of the relationship and interactions between the rumen microbiome and the host animal. New high-throughput techniques have revealed that the dominance of Proteobacteria in the neonatal gut might be derived from the maternal placenta through fetal swallowing of amniotic fluid in utero, which gradually decreases in the reticulum, omasum, and abomasum with increasing age after birth. Multi "omics" technologies have also enhanced rumen fermentation and production efficiency of dairy goats using dietary interventions through greater knowledge of the links between nutrition, metabolism, and the rumen microbiome and their effect in the environment. For example, supplementation of dietary lipid, such as linseed, affects rumen fermentation by favoring the accumulation of ${\alpha}$-linolenic acid biohydrogenation with a high correlation to the relative abundance of Fibrobacteriaceae. This provides greater resolution of the interlinkages among nutritional strategies, rumen microbes, and metabolism of the host animal that can set the foundation for new advancements in ruminant nutrition using multi 'omics' technologies.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.