دراسة تأثير حمض الفورميك في السيلاج

تختلف صعوبة السيلاج باختلاف أنواع النباتات ومرحلة النمو والتركيب الكيميائي. بالنسبة للمواد الخام النباتية التي يصعب تكوينها كسيلاج (محتوى منخفض من الكربوهيدرات، محتوى مائي مرتفع، تخزين مؤقت عالي)، يمكن استخدام السيلاج شبه الجاف أو السيلاج المختلط أو السيلاج الإضافي بشكل عام.

تعد إضافة سيلاج حمض الميثيل (النمل) طريقة مستخدمة على نطاق واسع في السيلاج الحمضي في الخارج. وأضاف النرويج ما يقرب من 70 السيلاجحمض الفورميك، المملكة المتحدة منذ عام 1968 تم استخدامها أيضًا على نطاق واسع، وتبلغ جرعتها 2.85 كجم لكل طن من مادة السيلاج الخام المضافة.85 حمض الفورميك، الولايات المتحدة لكل طن من مادة السيلاج الخام المضافة 90 حمض الفورميك 4.53 كجم. بالطبع المبلغحمض الفورميكويختلف باختلاف تركيزه وصعوبة السيلاج والغرض من السيلاج، وتكون كمية الإضافة بشكل عام 0.3 إلى 0.5 من وزن مادة السيلاج الخام، أو 2 إلى 4 مل/كجم.

1

حمض الفورميك هو حمض قوي في الأحماض العضوية، وله قدرة اختزال قوية، وهو منتج ثانوي لفحم الكوك. إضافةحمض الفورميك أفضل من إضافة الأحماض غير العضوية مثل H2SO4 وحمض الهيدروكلوريك، لأن الأحماض غير العضوية لها تأثيرات حمضية فقط، و حمض الفورميك لا يمكن أن يقلل من قيمة الرقم الهيدروجيني للسيلاج فحسب، بل يمنع أيضًا تنفس النبات والكائنات الحية الدقيقة السيئة (كلوستريديوم، العصية وبعض البكتيريا سالبة الجرام). فضلاً عن ذلك،حمض الفورميك يمكن أن تتحلل إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان غير السام في الماشية أثناء هضم السيلاج والكرشحمض الفورميك ويمكن أيضًا استيعابها واستخدامها. السيلاج المصنوع من حمض الفورميك له لون أخضر ساطع ورائحة وجودة عالية، وفقدان تحلل البروتين هو فقط 0.3 ~ 0.5، بينما في السيلاج العام يصل إلى 1.1 ~ 1.3. نتيجة لإضافة حمض الفورميك إلى سيلاج البرسيم والبرسيم، تم تقليل الألياف الخام بنسبة 5.2 ~ 6.4، وتم تحلل الألياف الخام المختزلة إلى سكريات قليلة، والتي يمكن أن تمتصها الحيوانات وتستخدمها، في حين تم تقليل الألياف الخام العامة فقط. بنسبة 1.1 ~ 1.3. بالإضافة إلى ذلك، إضافةحمض الفورميكيمكن أن يجعل السيلاج فقدان الكاروتين وفيتامين C والكالسيوم والفوسفور والمواد المغذية الأخرى أقل من السيلاج العادي.

2

2.1 تأثير حمض الفورميك على الرقم الهيدروجيني

بالرغم منحمض الفورميك هو الأكثر حمضية من عائلة الأحماض الدهنية، وهو أضعف بكثير من الأحماض غير العضوية المستخدمة في عملية AIV. لتقليل الرقم الهيدروجيني للمحاصيل إلى أقل من 4.0،حمض الفورميك عموما لا يستخدم بكميات كبيرة. يمكن أن تؤدي إضافة حمض الفورميك إلى تقليل قيمة الرقم الهيدروجيني بسرعة في المرحلة الأولية من السيلاج، ولكن لها تأثيرات مختلفة على قيمة الرقم الهيدروجيني النهائية للسيلاج. الدرجة التيحمض الفورميك تتأثر تغيرات الرقم الهيدروجيني أيضًا بالعديد من العوامل. انخفضت كمية بكتيريا حمض اللاكتيك (LAB) بمقدار النصف وزاد الرقم الهيدروجيني للسيلاج قليلاً عن طريق الإضافة85 حمض الفورميك4مل/كجم من العلف العلفي. متى حمض الفورميك تمت إضافة (5مل/كجم) إلى السيلاج العلفي، وانخفض LAB بمقدار 55 وارتفع الرقم الهيدروجيني من 3.70 إلى 3.91. التأثير النموذجي لحمض الفورميك على المواد الخام السيلاج ذات المحتوى المنخفض من الكربوهيدرات القابلة للذوبان في الماء (WSC). في هذه الدراسة، تم معالجة سيلاج البرسيم بمستويات منخفضة (1.5 مل/كجم)، ومتوسطة (3.0 مل/كجم)، ومستويات عالية (6.0 مل/كجم) من85 حمض الفورميك. النتائج: كان الرقم الهيدروجيني أقل من ذلك في المجموعة الضابطة، ولكن مع زيادةحمض الفورميكانخفض الرقم الهيدروجيني من 5.35 إلى 4.20. بالنسبة للمحاصيل التي يتم تخزينها بشكل أكبر، مثل الأعشاب البقولية، هناك حاجة إلى المزيد من الأحماض لخفض الرقم الهيدروجيني إلى المستوى المطلوب. يقترح أن مستوى الاستخدام المناسب للبرسيم هو 5 ~ 6 مل / كجم.

 2.2 آثارحمض الفورميك على البكتيريا

مثل الأحماض الدهنية الأخرى، له تأثير مضاد للجراثيمحمض الفورميك ويعود ذلك إلى تأثيرين، أحدهما تأثير تركيز أيون الهيدروجين، والآخر هو انتقاء الأحماض غير الحرة للبكتيريا. وفي نفس سلسلة الأحماض الدهنية، يتناقص تركيز أيون الهيدروجين مع زيادة الوزن الجزيئي، لكن التأثير المضاد للبكتيريا يزداد، ويمكن أن ترتفع هذه الخاصية إلى حمض C12 على الأقل. تقرر ذلكحمض الفورميك كان له أفضل تأثير على تثبيط نمو البكتيريا عندما كانت قيمة الرقم الهيدروجيني 4. قامت تقنية لوحة المنحدر بقياس النشاط المضاد للميكروباتحمض الفورميك، ووجد أن سلالات مختارة من Pediococcus و Streptococcus تم تثبيطها جميعًا عند aحمض الفورميكمستوى 4.5 مل/كجم. ومع ذلك، لم يتم تثبيط العصيات اللبنية (L. Buchneri L. Cesei وL. platarum) تمامًا. بالإضافة إلى ذلك، تمكنت سلالات Bacillus subtilis وBacillus pumilis وB. Brevis من النمو في 4.5 مل/كجم من حمض الفورميك. إضافة 85 حمض الفورميك(4 مل/كجم) و50 حمض الكبريتيك (3 مل/كجم)، على التوالي، خفضت الرقم الهيدروجيني للسيلاج إلى مستويات مماثلة، ووجد أن حمض الفورميك يمنع بشكل كبير نشاط LAB (66 جم/كجم دم في مجموعة حمض الفورميك، 122 في مجموعة التحكم ، 102 في مجموعة حمض الكبريتيك)، وبالتالي الحفاظ على كمية كبيرة من WSC (211 جم/كجم في مجموعة حمض الفورميك، 12 في مجموعة التحكم، 12 في مجموعة الحمض). مجموعة حمض الكبريتيك 64)، والتي يمكن أن توفر المزيد من مصادر الطاقة لنمو الكائنات الحية الدقيقة في الكرش. الخمائر لديها قدرة خاصة على التحملحمض الفورميك، وتم العثور على أعداد كبيرة من هذه الكائنات في المواد الخام السيلاج المعالجة بالمستويات الموصى بها منحمض الفورميك. وجود ونشاط الخميرة في السيلاج أمر غير مرغوب فيه. في الظروف اللاهوائية، تقوم الخميرة بتخمير السكريات للحصول على الطاقة وإنتاج الإيثانول وتقليل المادة الجافة.حمض الفورميك له تأثير مثبط كبير على المطثية العسيرة والبكتيريا المعوية، ولكن قوة التأثير تعتمد على تركيز الحمض المستخدم، والتراكيز المنخفضة منحمض الفورميك في الواقع تعزيز نمو بعض البكتيريا غير المتجانسة. من حيث تثبيط البكتيريا المعوية، إضافةحمض الفورميك انخفاض الرقم الهيدروجيني، ولكن لا يمكن تقليل عدد البكتيريا المعوية، ولكن النمو السريع لبكتيريا حمض اللاكتيك يثبط البكتيريا المعوية، لأن تأثيرحمض الفورميك كانت نسبة البكتيريا المعوية أقل من تلك الموجودة في بكتيريا حمض اللاكتيك. وأشاروا إلى أن المستويات المعتدلة (3 إلى 4 مل/كجم) منحمض الفورميك قد يثبط بكتيريا حمض اللاكتيك أكثر من البكتيريا المعوية، مما يؤدي إلى آثار ضارة على التخمر؛ أعلى قليلا حمض الفورميك مستويات تمنع كل من Lactobacillus و enterobacter. من خلال دراسة عشبة الريجراس المعمرة التي تحتوي على 360 جرام/كجم من محتوى DM، وجد أنحمض الفورميك (3.5 جم/كجم) يمكن أن يقلل العدد الإجمالي للكائنات الحية الدقيقة، ولكن له تأثير ضئيل على نشاط بكتيريا حمض اللاكتيك. تمت معالجة الحزم الكبيرة من سيلاج البرسيم الحجازي (DM 25، DM 35، DM 40) بحمض الفورميك (4.0 مل/كجم، 8.0 مل/كجم). تم تلقيح السيلاج بكلوستريديوم و Aspergillus flavus. وبعد 120 يوماحمض الفورميك لم يكن له أي تأثير على عدد كلوستريديوم، ولكن كان له تثبيط كامل لهذه الأخيرة.حمض الفورميك كما يشجع نمو بكتيريا الفيوزاريوم.

 2.3 آثارحمض الفورميكعلى تكوين السيلاج آثارحمض الفورميك يختلف التركيب الكيميائي للسيلاج باختلاف مستوى التطبيق، وأنواع النباتات، ومرحلة النمو، ومحتوى DM وWSC، وعملية السيلاج.

في المواد التي تم حصادها بالمدارس السلسلة، منخفضةحمض الفورميك العلاج غير فعال إلى حد كبير ضد المطثية، مما يمنع انهيار البروتينات، ويمكن الحفاظ على مستويات عالية فقط من حمض الفورميك بشكل فعال. مع المواد المفرومة ناعما، يتم الحفاظ على جميع السيلاج المعالج بحمض الفورميك بشكل جيد. محتويات DM والنيتروجين البروتيني وحمض اللاكتيك فيحمض الفورميكتم زيادة المجموعة، في حين أن محتوياتحمض الخليك وانخفضت نيتروجين الأمونيا. مع زيادةحمض الفورميك تركيز،حمض الخليك وانخفض حمض اللبنيك، وزيادة WSC والنيتروجين البروتين. متىحمض الفورميك أضيف (4.5مل/كجم) إلى سيلاج البرسيم الحجازي، مقارنة مع مجموعة السيطرة، انخفض محتوى حامض اللاكتيك قليلاً، وزاد السكر القابل للذوبان، ولم تتغير المكونات الأخرى كثيراً. متى حمض الفورميك تمت إضافة السيلاج إلى المحاصيل الغنية بـ WSC، وكان تخمر حمض اللاكتيك هو السائد وتم تخزين السيلاج بشكل جيد.حمض الفورميك محدودية إنتاجحمض الخليك وحمض اللبنيك والمحفوظ WSC. استخدم 6 مستويات (0، 0.4، 1.0،. تمت معالجة سيلاج عشبة الريجراس والبرسيم بمحتوى DM قدره 203 جم / كجم باستخدامحمض الفورميك (85)2.0، 4.1، 7.7 مل/كجم. أظهرت النتائج أن WSC يزداد مع زيادة مستوى حامض الفورميك ونيتروجين الأمونيا وحامض الخليك على العكس من ذلك، كما أن محتوى حامض اللبنيك يزداد أولاً ثم ينخفض. بالإضافة إلى ذلك، وجدت الدراسة أيضًا أنه عند المستويات العالية (4.1 و7.7 مل/كجم) منحمض الفورميك تم استخدام WSC، وكان محتوى WSC في السيلاج 211 و250 جم/كجم، على التوالي، وهو ما يتجاوز المحتوى الأولي لمواد السيلاج الخام (199 جم/كجم). ومن المتوقع أن يكون السبب هو التحلل المائي للسكريات أثناء التخزين. النتائج حمض اللبنيك،حمض الخليك ونيتروجين الأمونيا في السيلاجحمض الفورميككانت المجموعة أقل قليلاً من تلك الموجودة في المجموعة الضابطة، ولكن كان لها تأثير ضئيل على المكونات الأخرى. تمت معالجة الشعير الكامل والذرة المحصودة في مرحلة نضج الشمع بحمض الفورميك 85 (0، 2.5، 4.0، 5.5 مل كغم-1)، وتم زيادة محتوى السكر القابل للذوبان في سيلاج الذرة بشكل ملحوظ، في حين تمت زيادة محتويات حامض اللبنيك وحمض الأسيتيك وحمض الفوليك. تم تقليل نيتروجين الأمونيا. انخفض محتوى حامض اللبنيك في سيلاج الشعير بشكل ملحوظ، ونيتروجين الأمونيا وحمض الخليك كما انخفض أيضًا، ولكن ليس بشكل واضح، وارتفع السكر القابل للذوبان.

3

التجربة أكدت بشكل كامل أن إضافة حمض الفورميككان السيلاج مفيدًا في تحسين تناول العلف الاختياري للمادة الجافة من السيلاج وأداء الماشية. إضافةحمض الفورميكيمكن أن يزيد السيلاج بعد الحصاد مباشرة من قابلية الهضم الظاهرة للمادة العضوية 7، بينما يزيد السيلاج الذبول 2 فقط. وعندما تؤخذ قابلية هضم الطاقة في الاعتبار، تتحسن معالجة حمض الفورميك بنسبة أقل من 2. وبعد الكثير من التجارب، يعتقد أن البيانات الهضم العضوي متحيز بسبب فقدان التخمر. كما أظهرت تجربة التغذية أن متوسط ​​الزيادة الوزنية للماشية بلغ 71 ومعدل الزيادة في وزن السيلاج الذبول 27. بالإضافة إلى ذلك فإن سيلاج حمض الفورميك يحسن إنتاج الحليب2. أظهرت تجارب التغذية باستخدام التبن وحمض الفورميك المحضرين بنفس المواد الخام أن السيلاج يمكن أن يزيد من إنتاج الحليب في أبقار الألبان. النسبة المئوية للزيادة في الأداءحمض الفورميك كان العلاج أقل في إنتاج الحليب منه في زيادة الوزن. إن إضافة كمية كافية من حمض الفورميك إلى النباتات الصعبة (مثل عشب قدم الدجاج والبرسيم الحجازي) له تأثير واضح للغاية على أداء الماشية. نتائجحمض الفورميك أظهرت معاملة سيلاج البرسيم الحجازي (3.63 ~ 4.8 مل/كجم) أن قابلية الهضم العضوي، وتناول المادة الجافة، والكسب اليومي لسيلاج حمض الفورميك في الأبقار والأغنام كانت أعلى بكثير من تلك الموجودة في مجموعة السيطرة.

حتى أن المكسب اليومي للأغنام في المجموعة الضابطة أظهر زيادة سلبية. إن إضافة حمض الفورميك إلى النباتات الغنية بشركة WSC ذات المحتوى المتوسط ​​من DM (190-220 جم / كجم) عادة ما يكون له تأثير ضئيل على أداء الثروة الحيوانية. تم إجراء تجربة التغذية على سيلاج عشبة الريجراس مع حامض الفورميك (2.6 مل/كجم). بالرغم منحمض الفورميك زاد وزن السيلاج 11 مقارنة مع السيطرة ولم يكن الفرق معنويا. كانت قابلية هضم السيلاجين المقاسة في الأغنام متماثلة إلى حد كبير. وقد أظهر ذلك تغذية سيلاج الذرة لأبقار الألبانحمض الفورميكزيادة طفيفة في كمية المادة الجافة للسيلاج، ولكن لم يكن لها أي تأثير على إنتاج الحليب. هناك القليل من المعلومات حول استخدام الطاقةسيلاج حمض الفورميك. في تجربة الأغنام، كان تركيز الطاقة القابلة للاستقلاب للمادة الجافة وكفاءة صيانة السيلاج أعلى من التبن والقش الذي تم حصاده في ثلاث فترات نمو. أظهرت تجارب مقارنة قيمة الطاقة مع سيلاج القش وحمض الفورميك عدم وجود فرق في كفاءة تحويل الطاقة الأيضية إلى طاقة صافية. يمكن أن تساعد إضافة حمض الفورميك إلى عشب العلف في حماية البروتين الخاص به.

أظهرت النتائج أن معالجة العشب والبرسيم بحمض الفورميك يمكن أن تحسن من استخدام النيتروجين في السيلاج، ولكن ليس له تأثير كبير على الهضم. بلغ معدل تحلل نيتروجين السيلاج المعالج بحمض الفورميك في الكرش حوالي 50 ~ 60٪ من إجمالي النيتروجين.

 ويمكن ملاحظة أن قوة وكفاءة سيلاج حمض الفورميك في تخليق الكرش لبروتينات الثالوس تنخفض. تم تحسين معدل التحلل الديناميكي للمادة الجافة في الكرش بشكل ملحوظسيلاج حمض الفورميك. على الرغم من أن سيلاج حمض الفورميك يمكن أن يقلل من إنتاج الأمونيا، إلا أنه يمكن أن يقلل أيضًا من هضم البروتينات في الكرش والأمعاء.

4. تأثير الخلط حمض الفورميك مع منتجات أخرى

 4.1حمض الفورميك ويتم خلط الفورمالديهايد في الإنتاج، و حمض الفورميكويستخدم وحده في معالجة السيلاج، وهو باهظ الثمن ومسبب للتآكل؛ انخفضت قابلية الهضم وكمية المواد الجافة في الماشية عندما تمت معالجة السيلاج بتركيز عالٍ حمض الفورميك. تركيزات منخفضة من حمض الفورميك تشجع نمو كلوستريديوم. ويعتقد بشكل عام أن الجمع بين حمض الفورميك والفورمالدهيد بتركيز منخفض له تأثير أفضل. يعمل حمض الفورميك بشكل أساسي كمثبط للتخمر، بينما يحمي الفورمالديهايد البروتينات من التحلل الزائد في الكرش.

بالمقارنة مع مجموعة السيطرة، زاد الكسب اليومي بمقدار 67 وزاد إنتاج الحليب بإضافة حمض الفورميك والفورمالدهيد. هينكس وآخرون. (1980) أجرى خليطًا من ريجراسحمض الفورميك السيلاج (3.14 جم/كجم) وحمض الفورميك (2.86 جم/كجم) - الفورمالديهايد (1.44 جم/كجم)، وقياس قابلية هضم السيلاج مع الأغنام، وإجراء تجارب التغذية على الماشية النامية. النتائج: كان هناك اختلاف بسيط في قابلية الهضم بين نوعي السيلاج، ولكن الطاقة القابلة للاستقلاب لسيلاج الفورميك-فورمالدهيد كانت أعلى بكثير منسيلاج حمض الفورميك وحيد. كان استهلاك الطاقة القابلة للاستقلاب والمكاسب اليومية لسيلاج الفورميك فورمالدهايد أعلى بكثير من حمض الفورميك السيلاج وحده عندما يتم تغذية الماشية بالسيلاج والشعير يتم استكماله بـ 1.5 كجم يوميًا. مادة مضافة مختلطة تحتوي على حوالي 2.8 مل/كجم منحمض الفورميك وقد يكون المستوى المنخفض من الفورمالديهايد (حوالي 19 جم / كجم من البروتين) هو أفضل مزيج في محاصيل المراعي.

4.2حمض الفورميك ممزوجة بعوامل بيولوجية مزيج منحمض الفورميك والمضافات البيولوجية يمكن أن تحسن بشكل كبير التركيب الغذائي للسيلاج. تم استخدام عشب ذيل القط (DM 17.2) كمادة خام، وأضيف حمض الفورميك والعصيات اللبنية للسيلاج. وأظهرت النتائج أن بكتيريا حمض اللاكتيك تنتج المزيد في المرحلة المبكرة من السيلاج، مما كان له تأثير جيد على تثبيط تخمر الكائنات الحية الدقيقة الضارة. في الوقت نفسه، كان المحتوى النهائي لحمض اللاكتيك في السيلاج أعلى بكثير من محتوى السيلاج العادي وسيلاج حمض الفورميك، وقد زاد مستوى حمض اللاكتيك بنسبة 50 ~ 90، في حين انخفضت محتويات البروبيل وحمض البيوتريك ونيتروجين الأمونيا بشكل ملحوظ. . تم زيادة نسبة حامض اللاكتيك إلى حامض الخليك (L/A) بشكل ملحوظ، مما يشير إلى أن بكتيريا حامض اللاكتيك زادت من درجة التخمر المتجانس أثناء السيلاج.

5 ملخص

ويتبين مما سبق أن الكمية المناسبة من حمض الفورميك في السيلاج ترتبط بأنواع المحاصيل وفترات الحصاد المختلفة. إن إضافة حمض الفورميك يقلل من درجة الحموضة ومحتوى نيتروجين الأمونيا ويحتفظ بمزيد من السكريات القابلة للذوبان. ومع ذلك، فإن تأثير الإضافةحمض الفورميكلا تزال هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة حول قابلية هضم المواد العضوية والأداء الإنتاجي للماشية.