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Oct 12, 2023

Degradabilità ruminale in vitro della paglia di frumento coltivata con bianco

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7794 (2023) Citare questo articolo

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Il trattamento biologico della paglia di cereali a fini nutrizionali dei ruminanti potrebbe rappresentare un’opzione rispettosa dell’ambiente per valorizzare un sottoprodotto ampiamente disponibile della produzione di cereali per i sistemi agricoli con bassi input esterni. Diversi ceppi di funghi del marciume bianco sono stati selezionati in passato in condizioni di laboratorio per lo più controllate per la loro capacità di degradazione della lignina. Lo studio si è adattato alle condizioni dell'azienda agricola per scopi di miglioramento. Lo sviluppo della digeribilità della paglia in vitro con due diversi pretrattamenti di umidificazione e inoculata con tre diverse specie di funghi, vale a dire Pleurotus ostreatus, Ceriporiopsis subvermispora e Volvariella volvacea, è stato determinato fino a 42 giorni di fermentazione con cinque tempi di campionamento. È stato valutato l'effetto dei pretrattamenti fisici della paglia sui parametri nutrizionali. La digeribilità delle fibre con detergente neutro (NDFD30h), la sostanza organica solubile enzimaticamente (ELOS) e la produzione di gas (Hohenheim Feed Value Test, HFT) come indicatori della degradabilità ruminale in vitro sono diminuiti nel tempo indipendentemente dal fungo: HFT, ELOS e NDFD30h fino a al 50, 35 e 30% della paglia originale. La riumidificazione e il trattamento in autoclave della cannuccia hanno aumentato significativamente la produzione di gas di 2,6 mL/200 g di sostanza secca (DM) e ELOS e NDFD30h di 45 e 51 g/kg DM rispetto alla cannuccia originale (34,9 mL/200 mg DM, 342 g/ kg ss, 313 g/kg NDF).

La mancanza di foraggio grezzo per i ruminanti a causa della siccità in alcune parti d’Europa nel 2018-2020 ha riattivato la ricerca di fonti alternative di fibre al foraggio.

La paglia di cereali è ampiamente disponibile. Nella sola Germania, più di 8 milioni di tonnellate di sostanza secca (DM) vengono riciclate ogni anno senza ulteriore utilizzo1. Tuttavia, l’ostacolo principale al suo ampio utilizzo nell’alimentazione animale è la sua bassa digeribilità dovuta all’elevato contenuto di lignina e ai suoi forti legami nei complessi lignina-carboidrati2.

Dopo una serie di studi sul trattamento chimico della paglia per migliorarne la digeribilità in Germania e altrove3,4,5,6, a partire dagli anni '90 è stata posta maggiore enfasi sul trattamento biologico utilizzando funghi del marciume bianco. Diversi studi hanno dimostrato che alcune specie e ceppi sono in grado di degradare la lignina in determinate condizioni7,8,9,10,11. Ad esempio, Ceriporiopsis subvermispora (Cs) ha delignificato la paglia di grano e i trucioli di quercia durante le prime 5 settimane di trattamento in uno studio di laboratorio12. Pleurotus ostreatus (Po) esprimeva la perossidasi ligninolitica13 e modificava il rapporto dei polimeri di lignina aumentandone la digeribilità14. Le foglie di banano inoculate con Volvariella volvacea (Vv) diminuivano in fibra detergente acida (ADF) e lignina (ADL)15. Nonostante le numerose pubblicazioni, fino ad oggi, per quanto ne sappiamo, nessuna o almeno poche implementazioni pratiche hanno avuto luogo su scala più ampia in allevamento.

Lo scopo del nostro studio era di testare ceppi fungini selezionati di Po, Cs e Vv sulla loro efficacia nel migliorare la digeribilità ruminale in vitro, mettere in discussione gli effetti dei pretrattamenti e identificare se potevano essere applicati in condizioni pratiche di allevamento, ad esempio in Germania .

Esistono affermazioni diverse e contraddittorie riguardo al tempo di fermentazione ottimale. Van Kuijk et al.12 hanno riscontrato una degradazione ottimale della lignina dopo 5 settimane con Cs, mentre Owen et al.16 hanno raccomandato un tempo di fermentazione massimo di 6–8 giorni in generale per limitare le perdite di materia organica. Pertanto, i campioni sono stati ottenuti durante un corso temporale per l'analisi.

Tutte le linee guida e la legislazione locale e nazionale sono state rispettate quando si utilizzavano colture di cereali agricoli nello studio.

La paglia di frumento invernale (Triticum aestivum Linnaeus) senza infestazioni fungine visibili è stata raccolta nel luglio 2018 a Köllitsch (51,5° di latitudine, 13,1° di longitudine), Sassonia settentrionale, Germania, e conservata come balle quadrate in un ambiente asciutto. È stato ottenuto dalla Stazione di insegnamento e sperimentazione agricola dell'Ufficio statale sassone per l'ambiente, l'agricoltura e la geologia ed è stato coltivato nell'ambito della produzione agricola. Aveva una lunghezza di taglio di 7-10 cm.