• 제목/요약/키워드: volatile fatty acid (VFA)

검색결과 139건 처리시간 0.028초

Potential to mitigate ammonia emission from slurry by increasing dietary fermentable fiber through inclusion of tropical byproducts in practical diets for growing pigs

  • Nguyen, Quan Hai;Le, Phung Dinh;Chim, Channy;Le, Ngoan Duc;Fievez, Veerle
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제32권4호
    • /
    • pp.574-584
    • /
    • 2019
  • Objective: Research was conducted to test the effect of including fiber-rich feedstuffs in practical pig diets on nutrient digestibility, nitrogen balance and ammonia emissions from slurry. Methods: Three Vietnamese fiber sources were screened, namely cassava leaf meal (CL), cassava root residue (CR), and tofu by-product (TF). Accordingly, a control diet (Con) with 10% of dietary non-starch polysaccharides (NSP) and three test diets including one of the three fiber-rich feedstuffs to reach 15% of NSP were formulated. All formulated diets had the same level of crude protein (CP), in vitro ileal protein digestible and metabolisable energy, whereas the in vitro hindgut volatile fatty acid (VFA) production of the test diets was 12% to 20% higher than the control diet. Forty growing barrows with initial body weight at $28.6{\pm}1.93kg$ ($mean{\pm}standard$ deviation) were allocated to the four treatments. When pigs reached about 50 kg of body weight, four pigs from each treatment were used for a nitrogen balance trial and ammonia emission assessment, the remaining six pigs continued the second period of the feeding trial. Results: The TF treatment increased fecal VFA by 33% as compared with the control treatment (p = 0.07), suggesting stimulation of the hindgut fermentation. However, urinary N was not significantly reduced or shifted to fecal N, nor was slurry pH decreased. Accordingly, ammonia emissions were not mitigated. CR and CL treatments failed to enhance in vivo hindgut fermentation, as assessed by fecal VFA and purine bases. On the contrary, the reduction of CP digestibility in the CL treatment enhanced ammonia emissions from slurry. Conclusion: Dietary inclusion of cassava and tofu byproducts through an increase of dietary NSP from 10% to 15% might stimulate fecal VFA excretion but this does not guarantee a reduction in ammonia emissions from slurry, while its interaction with protein digestibility even might enhance enhanced ammonia emission.

Essential oil mixture on rumen fermentation and microbial community - an in vitro study

  • Kim, Hanbeen;Jung, Eunsang;Lee, Hyo Gun;Kim, Byeongwoo;Cho, Seongkeun;Lee, Seyoung;Kwon, Inhyuk;Seo, Jakyeom
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제32권6호
    • /
    • pp.808-814
    • /
    • 2019
  • Objective: The objective of this study was to investigate the effects of essential oil mixture (EOM) supplementation on rumen fermentation characteristics and microbial changes in an in vitro. Methods: Three experimental treatments were used: control (CON, no additive), EOM 0.1 (supplementation of 1 g EOM/kg of substrate), and EOM 0.2 (supplementation of 2 g EOM/kg of substrate). An in vitro fermentation experiment was carried out using strained rumen fluid for 12 and 24 h incubation periods. At each time point, in vitro dry matter digestibility (IVDMD), neutral detergent fiber digestibility (IVNDFD), pH, ammonia nitrogen ($NH_3-N$), and volatile fatty acid (VFA) concentrations, and relative microbial diversity were estimated. Results: After 24 h incubation, treatments involving EOM supplementation led to significantly higher IVDMD (treatments and quadratic effect; p = 0.019 and 0.008) and IVNDFD (linear effect; p = 0.068) than did the CON treatment. The EOM 0.2 supplementation group had the highest $NH_3-N$ concentration (treatments; p = 0.032). Both EOM supplementations did not affect total VFA concentration and the proportion of individual VFAs; however, total VFA tended to increase in EOM supplementation groups, after 12 h incubation (linear; p = 0.071). Relative protozoa abundance significantly increased following EOM supplementation (treatments, p<0.001). Selenomonas ruminantium and Ruminococcus albus (treatments; p<0.001 and p = 0.005), abundance was higher in the EOM 0.1 treatment group than in CON. The abundance of Butyrivibrio fibrisolvens, fungi and Ruminococcus flavefaciens (treatments; p<0.001, p<0.001, and p = 0.005) was higher following EOM 0.2 treatment. Conclusion: The addition of newly developed EOM increased IVDMD, IVNDFD, and tended to increase total VFA indicating that it may be used as a feed additive to improve rumen fermentation by modulating rumen microbial communities. Further studies would be required to investigate the detailed metabolic mechanism underlying the effects of EOM supplementation.

밤 발효사료 제조과정에서 미생물 첨가수준이 영양소 함량과 반추위 내 발효특성에 미치는 영향 (Effects of Inoculant Application Level on Chemical Compositions of Fermented Chestnut Meal and Its Rumen Fermentation Indices)

  • 김동현;주영호;이혁준;이성신;;최낙진;김삼철
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제27권5호
    • /
    • pp.333-340
    • /
    • 2018
  • This study aimed to estimate the effect of inoculant application level on chemical composition and bacterial count of fermented chestnut meal (FCM), and its rumen fermentation characteristics. The inoculant contained Lactobacillus acidophilus ($1.2{\times}10^{10}cfu/g$), Bacillus subtilis ($2.1{\times}10^{10}cfu/g$), and Saccharomyces cerevisiae ($2.3{\times}10^{10}cfu/g$). The chestnut meal mixed with molasses, double distilled water, and inoculant at 1 kg, 3 g, 480 mL, and 20 mL ratio for the basal chestnut meal diet. The double distilled water from basal chestnut meal diet was substituted with bacterial inoculant at a level of 0 (Control), 20 (Medium), and 40 mL (High) in the experimental diets. The mixed experimental diets were incubated at $39^{\circ}C$ for 7, 14, and 21 days, respectively. On 7 days of FCM incubation, the contents of crude protein (CP) (quadratic, P=0.043) and neutral detergent fiber (quadratic, P=0.071) decreased by increases of inoculant application levels, whereas bacterial count (quadratic, P=0.065) and rumen $NH_3-N$ (linear, P=0.063) increased. By increases of inoculant application levels on 14 days of FCM incubation, the increases were found on dry matter (DM) (quadratic, P=0.085), CP (quadratic, P=0.059), acid detergent fiber (quadratic, P=0.056), in vitro DM digestibility (linear, P=0.002), rumen total volatile fatty acid (VFA) (linear, P=0.057), and rumen iso-butyrate (linear, P=0.054). However, the decreases were found on bacterial count (linear, P=0.002), propionate (linear, P=0.099), and butyrate (quadratic, P=0.082). On 21 days of FCM incubation, in vitro DM digestibility (linear, P=0.002) and total VFA (linear, P=0.001) increased by increases of inoculant application levels, whereas the contents of CP (quadratic, P=0.034) and neutral detergent fiber (quadratic, P=0.047) decreased. These results indicate that the FCM with a medium level of inoculant application and 14 of fermentation had beneficial effects by increasing DM digestibility and rumen total VFA content, without altering bacterial count.

말 분변을 이용한 주스박의 in vitro 발효 특성 (In vitro Fermentation Characteristics of Juice Pomaces Using Equine Fecal Inoculum)

  • 황원욱;김겸헌;임정호;우제훈;박남건;김수기
    • 한국초지조사료학회지
    • /
    • 제37권4호
    • /
    • pp.322-331
    • /
    • 2017
  • 본 연구는 바실러스, 효모 그리고 유산균으로 발효한 다양한 주스박들과 말 분변을 첨가한 in vitro 발효 시험을 통해 pH, 건물 분해율, 암모니아성 질소, 가스 발생량, 휘발성 지방산의 변화를 조사하였다. 주스박 첨가에 따른 발효액의 pH의 범위는 6.4~7.1로 미생물 발효에 의한 소화가 정상적으로 나타났다. 48시간 후 발효액에서 $10^9CFU/m{\ell}$ 정도 미생물이 증식함에 따라 사용한 주스박들이 장내 미생물에 의한 소화작용에 유용하게 이용될 것으로 판단되었다. 건물 분해율은 배양 12시간 이후부터 증가하여 48시간째에 사과박 39.19%, 포도박 38.22%, 당근박 37.02%, 감귤박 36.2% 그리고 혼합박 34.35%로 나타났다. 암모니아성 질소의 농도는 배양 12시간까지는 전 처리구에서 $1.5mg/100m{\ell}$의 수준이었으며 배양 24시간 이후부터 급격히 증가하였다. 가스 발생량은 혼합박이 가장 낮았으며, 배양 12시간 이후부터 급격히 증가하였다. 총 VFA는 배양 24시간부터 증가하여 48시간에 가장 높았다. 본 연구결과로부터 발효 주스박은 말 in vitro 소화과정에서 적정 pH를 유지하면서 건물 분해가 진행되었고 말의 맹장과 대장에서 섬유소 분해 미생물의 작용이 활발히 이루어질 수 있음을 제시하였다.

육계에 있어 게르마늄 흑운모의 첨가가 성장 및 혈액성상에 미치는 영향 (Effects of Dietary Germanium Biotite on Growth Performance and Blood Characteristics in Broiler Chicks)

  • 이원백;김인호;홍종욱;권오석;민병준;손경승;정연권
    • 한국가금학회지
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.67-72
    • /
    • 2003
  • 본 연구는 사료내 게르마늄 흑운모의 첨가가 육계의 성장율 및 혈액성상에 어떠한 영향을 주는가를 구명하기 위하여 실시하였다. 사양시험은 부화한 Arbor Acre Broiler(♂) 2일령 병아리 24수를 공시하였고 사양시험은 5주간 실시하였다. 시험설계는 육계전기사료를 대조구(Control ; basal diet)로 하여 기초사료에 게르마늄 흑운모 200 mesh를 0.5% 첨가한 구(GB1), 게르마늄 흑운모 325 mesh를 0.5% 첨가한 구(GB2), 게르마늄 흑운모 200 mesh를 1.0% 첨가한 구(GB3) 그리고 게르마늄 흑운모 325 mesh를 1.0% 첨가한 구(GB4)로 5개 처리를 하였다. 처리당 4반복, 반복당 12수씩 완전임의 배치하였다. 전체 시험기간(5주)동안의 증체량, 사료섭취량 및 사료요구율에서는 유의적인 차이를 나타내지는 않았다. 건물의 소화율에서도 처리구간 유의적인 차이를 보이지는 않았다. 혈청내 RBC, WBC, HCT, Hb, Lymphocyte, Monocyte 및 Platelet 함량에 있어서도 게르마늄 흑운모를 사료내 첨가가 혈액학적인 변화에 영향을 미치지 못하였다. 분중 암모니아 태 질소의 함량에서는 GB1.0 처리구(GB3과 4)가 GB0.5 처리구(GB1과 2)에 비하여 유의적으로 낮게 평가되었다 (P<0.03). Propionic acid에서는 게르마늄 흑운모를 첨가한 처리구가 대조구와 비교하여 낮은 경향을 보였다(P<0.04). Butyric acid에서도 게르마늄 흑운모를 첨가한 처리구가 대조구와 비교하여 낮은 경향을 보였다(P<0.04). Acetic acid의 분 중 함량에서는 대조구와 비교하여 게르마늄 흑운모를 첨가한 처리구에서 낮게 평가되었으며(P<0.01), GB1.0 처리구 (GB3과 4)가 GB 0.5 처리구(GB1과 2)보다 유의적으로 낮은 경향을 보였다(P<0.02). 이러한 실험의 결과로, 육계사료에 게르마늄 흑운모의 첨가는 암모니아성 질소의 발생을 낮추는 인자로서 작용할 수 있다.

Effects of Dietary Enterococcus faecium SF68 on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Blood Characteristics and Faecal Noxious Gas Content in Finishing Pigs

  • Chen, Y.J.;Min, B.J.;Cho, J.H.;Kwon, O.S.;Son, K.S.;Kim, I.H.;Kim, S.J.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.406-411
    • /
    • 2006
  • The objective of this study was to investigate the effects of feeding probiotic (Enterococcus faecium SF68, EF) on growth performance, nutrient digestibility, blood characteristics and faecal noxious gas content in finishing pigs. A total of eighty [($Landrace{\times}Yorkshire$)${\times}Duroc$] pigs with an initial BW of $50.47{\pm}2.13kg$ were used in this 8-week experiment. Pigs were allotted to four treatments (4 replicates per treatment and 5 pigs per pen) according to a randomized complete block design. Dietary treatments were: 1) CON (control; basal diet), 2) CTC (control diet+0.1% antibiotic, chlortetracycline), 3) EF1 (control diet+0.1% probiotic, EF) and 4) EF2 (control diet+0.2% probiotic, EF). During weeks 0-4, ADG was not affected by the addition of antibiotic or EF (p>0.05). In weeks 4-8, ADG tended to increase in CTC and EF treatments compared to CON treatment (p<0.10). ADFI and gain/feed were not affected in each 4-week period and the entire experimental period (p>0.05). Digestibilities of DM and N were higher in EF supplemented treatments than in CON and CTC treatments (p<0.05). Blood characteristics of WBC, RBC and lymphocyte were not affected in pigs given diets containing EF (p>0.05). Supplementation of EF in the diet decreased faecal ammonia nitrogen ($NH_3$-N) and hydrogen sulphide ($H_2S$) concentrations (p<0.05). Faecal acetic acid concentration tended to decrease (p<0.10) while propionic acid and butyric acid concentrations were significantly lower on diets with EF supplementation than on the diet containing antibiotic (p<0.05). In conclusion, dietary supplementation of EF can increase nutrient digestibility and decrease faecal $NH_3$-N, $H_2S$ and volatile fatty acid (VFA) concentrations in finishing pigs.

Digestibility, ruminal fermentation, and nitrogen balance with various feeding levels of oil palm fronds treated with Lentinus sajor-caju in goats

  • Hamchara, Puwadon;Chanjula, Pin;Cherdthong, Anusorn;Wanapat, Metha
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제31권10호
    • /
    • pp.1619-1626
    • /
    • 2018
  • Objective: This study was an attempt to investigate the effect of levels of fungal (Lentinus sajor-caju) treated oil palm fronds (FTOPF) on digestibility, rumen fermentation, and nitrogen balance in goats. Methods: Four 16 month old male crossbred (Thai Native${\times}$Anglo Nubian) goats with initial body weights of $33.5{\pm}1.7kg$ were randomly assigned according to a $4{\times}4$ Latin square design. Four levels of FTOPF were assigned for feed intake. The experimental treatments consisted of 0%, 33%, 67%, and 100% of oil palm fronds (OPF) being replaced by FTOPF. Results: The results revealed that total dry matter intake and nutrient intake were not influenced (p>0.05) by the inclusion of FTOPF. However, the efficiency values of the digestibility of the dry matter, organic matter, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, and acid detergent lignin on FTOPF were higher (p<0.05) in treatments with 33%, 67%, and 100% of FTOPF compared with 0% of FTOPF. FTOPF feeding did not change the rumen pH, temperature, and $NH_3-N$. However, the FTOPF levels did affect the total volatile fatty acid (VFA), molar proportion of acetate, propionate, butyrate, ratio of acetic (propionic acid and acetic) plus butyric (propionic acid), and production of $CH_4$. The totals of VFA and propionate was lower in goat fed with 0% of FTOPF than in those of the other groups (p<0.05). The amount of nitrogen retention based on g/d/animal or the percentage of nitrogen retained was the lowest the goat fed with 0% of FTOPF (p<0.05), whereas nitrogen intake, excretion, and absorption were not changed among treatments. Conclusion: Based on this study, FTOPF could be effectively used as an alternative roughage source in total mixed ration diets, constituting at least up to 100% of OPF.

부숙과정중 음식물찌꺼기의 식물독성 평가 (Evaluation of Phytotoxicity of Food Waste During Composting)

  • 장기운;이인복;임재신;임현택
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제29권3호
    • /
    • pp.312-320
    • /
    • 1996
  • 음식물찌꺼기 퇴비의 식물독성을 평가하기 위하여 $1.1m^3$ 규모로 퇴비화 연구를 수행하였으며, 퇴비화과 정중 유식물 생장시험을 실시하였다. 음식물찌꺼기 퇴비화과정중 총 Na와 수용성 Na 함량은 꾸준히 증가하였으며, 수용성 Na의 함량은 총 Na 함량의 80% 이상을 차지하고 있어 토양에 직접 시용시 퇴비중 식염의 농도가 토양과 작물에 악영향을 줄 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 한편 음식물 찌꺼기 혼합원료중 휘발성 지방산은 acetic acid가 주성분으로서, 초기의 고온기인 5~30일 사이에 350~400ppm 범위의 높은 농도를 지속적으로 유지하였으나, 40일 이후에는 그 농도가 급격히 저하되었다. 이는 음식물찌꺼기의 퇴비화과정중 배추종자에 대한 3일째의 G.I값이 약 40일째까지 심한 증감들 보였으며, 이러한 G.I.값의 증감은 퇴비화 과정중 산소공급을 위한 뒤집기의 실시와 40일 이후에 급격히 감소하는 휘발성 지방산의 농도변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 반면에 45일째 이후에서는 G.I.값이 50이상을 유지하였으며, 그후 퇴비화 기간의 증가로 G.I값의 현저한 상승은 나타나지 않았는데, 이는 음식물찌꺼기중의 Na의 영향에 기인하는 것으로 생각된다. 휘발성 지방산 및 Na의 표준용액을 이용하여 배추종자에 대한 식물독성을 조사한 결과 휘발성 지방산의 경우는 300ppm 이상, 그리고 Na는 2000ppm 이상의 농도에서 50 이하의 G.I.값을 보였다. 이러한 휘발성 지방산의 농도변화와 G.I.값의 조사결과로 볼 때, 음식물찌꺼기는 퇴비화를 통하여 약 45일이면 안정화가 가능할 것으로 판단되었다. 그러나 약 80일 동안 안정화시킨 퇴비의 G.I.값 역시 60 이하의 수준을 보여 음식물찌꺼기 퇴비에 의한 식물독성의 원인이 되는 물질은 식염일 것으로 추정된다. 결론적으로 음식물찌꺼기 퇴비는 충분히 부숙되었다 하더라도 음식물찌꺼기 자체가 함유하고 있는 Na가 더 큰 문제점으로 나타났다. 그 때문에 음식물찌꺼기를 농업적으로 사용하기 위해서는 식염에 대한 적절한 대책이 선행되어야 할 것으로 판단된다.

  • PDF

청예 사료작물과 볏짚을 이용한 완전배합발효사료의 제조와 영양적가치 (The Nutritive Values and Manufacture of Total Mixed Fermentation Feeds using Green Forage Crops and RiCE-straw)

  • 이현준;조광근;김원호;김현섭;김준식;강승하;우정희;이홍구;최윤재
    • Journal of Animal Science and Technology
    • /
    • 제44권1호
    • /
    • pp.75-86
    • /
    • 2002
  • 반추동물에서 적당한 조사료의 공급은 젖소의 정상적인 반추 기능을 위해서 반드시 필요하다. 본 연구는 사료 작물 종류별, 볏집 및 곡류의 가공 상태를 달리하여 제조한 TMFF에 대하여 일반 성분, RFV 및 면양의 반추위 성상 변화를 조사하기 위하여 실시하였다. 청예 작물인 옥수수, 목초, 호밀, 유채, 알팔파와 귀리를 주구로 하고 곡류 가공 수준을 무가공 (대조구), 거칠게 분쇄 (7~14mm mesh 이상), 일반 분쇄 (7mm 이하)를 세구로 하여 조제한 각각의 TMFF에 대한 일반 성분을 조사하였다. 또한 Fistula가 부착된 면양 8두를 이용한 반추위 성상과 기호성에 미치는 영향을 조사하였다. 유채 TMFF는 상대적 사료가 (RFV)와 일당 사료 섭취량, A/P 비율에 있어서 다른 처리구보다 높은 경향을 나타내었다. 옥수수 TMFF를 급여한 면양의 반추위 VFA 함량은 90.9 mmol%로서 다른 처리구 보다 높았으며, 또한 사료의 pH도 3.82로서 가장 낮은 경향을 보였다. 그러나 TMFF에 있어서 휘발성 지방산 각각에 대한 차이는 찾을 수 없었다. 결론적으로 곡류 가공 방법에 따른 효과는 나타나지 않았지만 상대적 사료가와 기호성, 건물 손실율만을 고려하여 우수성을 판단할 때 유채, 옥수수, 알팔파, 목초, 귀리, 호밀 TMFF의 순서로 나타났다.

Rumen 미생물을 이용한 주방폐기물 혐기성소화의 효율증진 방안 (Enhanced Anaerobic Degradation of Food Waste by Employing Rumen Microorganisms)

  • 신항식;송영채;손성섭;배병욱
    • 유기물자원화
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.103-113
    • /
    • 1993
  • 우리나라에서 년간 3,367만톤(1991년) 배출되는 생활쓰레기의 28% 이상이 주방폐기물로 통칭되는 음식찌꺼기, 채소류등으로 구성되는데 수분함량이 75~85%로 높고 발열량 낮아 혐기성 소화에 의한 처리법은 폐기물의 안정화 및 메탄가스 회수를 통한 효율적인 자원화가 가능하여 매우 실용적인 것으로 고려된다. 그러나, 주방폐기물은 셀룰로즈, 단백질등의 복잡한 고분자 고형물질들로 구성되어 있어 혐기성 소화시 가수분해반응이 율속단계로 인식되고 있으며, 이로 인한 유기물 부하율이 작고 반응조 용적이 커져 경제적이지 못한 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 셀룰로즈 등의 고분자물질의 가수분해 반응에 활성이 뛰어난 rumen 미생물을 이용하여 주방폐기물의 혐기성 소화의 효율을 증진시키기 위한 연구가 600 mL의 회분식반응조에서 수행되었다. 주방폐기물의 가수분해 및 산생성 반응에 대한 중온산생성균과 rumen 미생물의 산생성반응 효율을 비교하였으며, rumen 미생물을 이용한 산형성 반응에서 pH, 온도, 고형물 농도등 환경인자의 영향을 평가하였다. Rumen 미생물을 이용한 주방폐기물의 산형성 반응에서 최종휘발산수율은 이론치의 약 95%에 해당하는 8.4meq/g VS를 보여 중온산형성균을 이용하였을 때와 비슷하였으나, 산생성반응의 속도는 중온산형성균을 이용했을 때 보다 약 2배 이상 빨랐다. Rumen 미생물을 이용한 주방폐기물의 산생성 반응에 대한 기질 농도의 영향에서는 TS 15%일 때 급격한 pH저하 및 비이온화된 VFA 등의 저해작용으로 휘발산수율은 TS 1%인 반응조에서의 절반이하의 값을 보여 유출수의 연속적인 희석이 중요한 인자임을 알 수 있었다. Rumen 미생물을 이용한 산생성 반응의 최적 pH 및 온도 범위는 각각 6.0~7.5, $35{\sim}45^{\circ}C$였다. 이상과 같은 결과로부터 rumen 미생물을 주방폐기물의 혐기성소화 공정에 이용할 경우 혐기성 반응의 율속단계로 고려되는 가수분해 및 산형성 반응의 속도를 증가 시킬 수 있어 반응조 용적 감소 및 유기물 부하 증가 등의 소화 효율향상이 가능함을 알 수 있었다.

  • PDF