Blog

Jan 05, 2024

Microbioma di insilati di mais e sorgo reidratati trattati con inoculanti microbici in diversi periodi di fermentazione

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 16864 (2022) Cita questo articolo 1331 Accessi 5 Citazioni 6 Dettagli metriche alternative A causa delle intricate relazioni coevolute e dell'influenza reciproca

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 16864 (2022) Citare questo articolo

1331 accessi

5 citazioni

6 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

A causa delle intricate relazioni co-evolute e dell’influenza reciproca tra i cambiamenti nel microbioma e la qualità della fermentazione dell’insilato, abbiamo esplorato gli effetti degli inoculanti di Lactobacillus plantarum e Propionibacterium acidipropionici (Inoc1) o Lactobacillus buchneri (Inoc2) sulla diversità e sulla successione della comunità batterica e fungina di chicchi di mais (CG) e sorgo (SG) reidratati e relativi insilati utilizzando il sequenziamento Illumina Miseq dopo 0, 3, 7, 21, 90 e 360 ​​giorni di fermentazione. Gli effetti degli inoculanti sulla successione batterica e fungina differivano tra i cereali. Le specie Lactobacillus e Weissella erano i principali batteri coinvolti nella fermentazione dell'insilato di mais e sorgo reidratati. Aspergillus spp. la muffa era predominante nella fermentazione del CG reidratato, mentre il lievito Wickerhamomyces anomalus era il fungo principale negli insilati SG reidratati. L'Inoc1 è risultato più efficiente di CTRL e Inoc2 nel promuovere la forte crescita di Lactobacillus spp. e mantenimento della stabilità della comunità batterica durante lunghi periodi di stoccaggio in entrambi gli insilati di cereali. Tuttavia, le comunità batteriche e fungine degli insilati di mais e sorgo reidratati non sono rimaste stabili dopo 360 giorni di conservazione.

I chicchi di mais e sorgo sono stati utilizzati nei concentrati offerti ai ruminanti per fornire energia principalmente dal loro contenuto di amido1. L'endosperma del grano contiene la quantità più elevata di amido e determina il valore economico e nutrizionale del grano perché la struttura e la composizione dell'amido e la sua interazione fisica con le proteine ​​del grano possono alterarne la digeribilità2. L'effetto dell'endosperma sulla digeribilità può essere manipolato mediante la lavorazione dei cereali3. L'insilato di cereali reidratato è una tecnica promettente per migliorare il valore nutritivo dei cereali4 e, tra i cereali, il sorgo ha il maggiore guadagno in termini di digeribilità dopo questo processo, seguito dal mais e da altri cereali5.

Durante il processo di insilamento, l'aumento della digeribilità dell'amido di cereali può essere dovuto alla parziale degradazione della matrice amido-proteica idrofobica che circonda i granuli di amido mediante proteolisi6, con conseguente maggiore solubilizzazione della prolamina e aumento della superficie dei granuli di amido per un potenziale attacco da parte dei batteri ruminali7.

Gli studi hanno dimostrato che le condizioni climatiche influenzano tutte le fasi della produzione e dell’utilizzo dell’insilato, soprattutto nelle zone calde e umide, perché la proliferazione microbica è fortemente influenzata dalla temperatura8. Questi fattori climatici non influenzano solo la crescita delle colture foraggere e l’incidenza delle malattie, ma influenzano anche la fermentazione degli insilati e la stabilità aerobica9.

È stato segnalato che il Lactobacillus plantarum è l'inoculante per insilati più comunemente utilizzato10. Questa specie produce acido lattico, che riduce rapidamente il pH e migliora la fermentazione11. Tuttavia, sono andate perdute elevate quantità di insilato e il costo di produzione potrebbe subire conseguenze negative a causa del deterioramento aerobico; pertanto, i batteri propionici e i batteri eterofermentanti produttori di acetato sono stati studiati per ridurre il deterioramento degli insilati dopo l'esposizione all'aria4,12.

L'inoculazione batterica può influenzare le caratteristiche della fermentazione e il valore nutrizionale dell'insilato in modo diverso a seconda dei batteri epifiti presenti nella materia prima13 e dei ceppi nei diversi materiali dell'insilato14. Secondo Si et al.13, l’insilato e il suo microbiota hanno co-evoluto relazioni complesse ed esiste un’influenza reciproca tra i cambiamenti nel microbioma e i parametri di fermentazione dell’insilato, come la correlazione positiva tra Lactobacillus plantarum e contenuto di acido lattico. In generale, la composizione dei microrganismi prima e dopo l'insilamento subisce cambiamenti significativi15. Il monitoraggio di questi cambiamenti durante l’insilamento sarebbe utile per comprendere a fondo e migliorare il processo di insilamento16.