Estudio sobre el efecto del ácido fórmico en ensilaje

La dificultad del ensilaje es diferente debido a las diferentes especies de plantas, etapas de crecimiento y composición química. Para materias primas vegetales que son difíciles de ensilar (bajo contenido de carbohidratos, alto contenido de agua, alto tampón), generalmente se puede utilizar ensilaje semiseco, ensilaje mixto o ensilaje aditivo.

La adición de ensilaje ácido de metilo (hormiga) es un método de ensilado ácido ampliamente utilizado en el extranjero. Se añaden casi 70 ensilajes en Noruegaácido fórmico, el Reino Unido desde 1968 también se ha utilizado ampliamente, su dosis es de 2,85 kg por tonelada de materia prima de ensilaje añadida.85 ácido fórmico, Estados Unidos por tonelada de materia prima de ensilaje añadió 90 ácido fórmico 4,53 kg. Por supuesto, la cantidad deácido fórmicovaría según su concentración, la dificultad del ensilaje y el propósito del ensilaje, y la cantidad agregada es generalmente de 0,3 a 0,5 del peso de la materia prima del ensilaje, o de 2 a 4 ml/kg.

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Ácido fórmico es un ácido fuerte en los ácidos orgánicos y tiene una fuerte capacidad reductora, es un subproducto de la coquización. La adición deácido fórmico es mejor que la adición de ácidos inorgánicos como H2SO4 y HCl, porque los ácidos inorgánicos sólo tienen efectos acidificantes, y ácido fórmico No solo puede reducir el valor del pH del ensilaje, sino que también inhibe la respiración de las plantas y la fermentación de microorganismos malos (Clostridium, bacilos y algunas bacterias gramnegativas). Además,ácido fórmico puede descomponerse en CO2 y CH4 no tóxicos en el ganado durante la digestión del ensilaje y del rumen, yácido fórmico sí mismo también puede ser absorbido y utilizado. El ensilaje hecho de ácido fórmico tiene un color verde brillante, fragancia y alta calidad, y la pérdida por descomposición de proteínas es solo de 0,3 a 0,5, mientras que en el ensilaje general es de hasta 1,1 a 1,3. Como resultado de agregar ácido fórmico al ensilaje de alfalfa y trébol, la fibra cruda se redujo entre 5,2 y 6,4 y la fibra cruda reducida se hidrolizó en oligosacáridos, que podrían ser absorbidos y utilizados por los animales, mientras que la fibra cruda general solo se redujo. por 1,1 ~ 1,3. Además, añadiendoácido fórmicoEl ensilaje puede hacer que la pérdida de caroteno, vitamina C, calcio, fósforo y otros nutrientes sea menor que la del ensilaje normal.

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2.1 Efecto del ácido fórmico sobre el pH

A pesar deácido fórmico es el más ácido de la familia de los ácidos grasos, es mucho más débil que los ácidos inorgánicos utilizados en el proceso AIV. Para reducir el pH de los cultivos por debajo de 4,0,ácido fórmico Generalmente no se utiliza en grandes cantidades. La adición de ácido fórmico puede disminuir rápidamente el valor del pH en la etapa inicial del ensilaje, pero tiene diferentes efectos sobre el valor final del pH del ensilaje. El grado en queácido fórmico Los cambios de pH también se ven afectados por muchos factores. La cantidad de bacterias ácido lácticas (BAL) disminuyó a la mitad y el pH del ensilaje aumentó ligeramente al agregar85 ácido fórmico4ml/kg para ensilaje de forraje. Cuando ácido fórmico (5 ml/kg) al ensilaje de forraje, las LAB disminuyeron en 55 y el pH aumentó de 3,70 a 3,91. efecto típico deácido fórmico sobre materias primas de ensilaje con bajo contenido de carbohidratos solubles en agua (WSC). En este estudio, trataron ensilaje de alfalfa con niveles bajos (1,5 ml/kg), medios (3,0 ml/kg) y altos (6,0 ml/kg) de85 ácido fórmico. Resultados El pH fue menor que el del grupo control, pero con el aumento deácido fórmicoconcentración, el pH disminuyó de 5,35 a 4,20. Para cultivos más amortiguados, como las leguminosas, se necesita más ácido para reducir el pH al nivel deseado. Se sugiere que el nivel de uso apropiado de alfalfa sea de 5 a 6 ml/kg.

 2.2 Efectos deácido fórmico sobre la microflora

Al igual que otros ácidos grasos, el efecto antibacteriano deácido fórmico Se debe a dos efectos, uno es el efecto de la concentración de iones de hidrógeno y el otro es la selección de ácidos no libres para las bacterias. En la misma serie de ácidos grasos, la concentración de iones de hidrógeno disminuye con el aumento del peso molecular, pero el efecto antibacteriano aumenta y esta propiedad puede aumentar al menos al ácido C12. Se determinó queácido fórmico tuvo el mejor efecto en la inhibición del crecimiento bacteriano cuando el valor de pH era 4. La técnica de placa inclinada midió la actividad antimicrobiana deácido fórmico, y descubrió que cepas seleccionadas de Pediococcus y Streptococcus eran todas inhibidas a unácido fórmiconivel de 4,5 ml/kg. Sin embargo, los lactobacilos (L. Buchneri L. Cesei y L. platarum) no fueron inhibidos completamente. Además, cepas de Bacillus subtilis, Bacillus pumilis y B. Brevis pudieron crecer en 4,5 ml/kg de ácido fórmico. La adición de 85 ácido fórmico(4 ml/kg) y 50 ácido sulfúrico (3 ml/kg), respectivamente, redujeron el pH del ensilaje a niveles similares y encontraron que el ácido fórmico previno significativamente la actividad de las BAL (66 g/kg MS en el grupo de ácido fórmico, 122 en el grupo de control , 102 en el grupo del ácido sulfúrico), preservando así una gran cantidad de WSC (211 g/kg en el grupo del ácido fórmico, 12 en el grupo de control, 12 en el grupo del ácido). El grupo del ácido sulfúrico es el 64), que puede proporcionar más fuentes de energía para el crecimiento de los microorganismos del rumen. Las levaduras tienen una tolerancia especial aácido fórmico, y se encontraron grandes cantidades de estos organismos en materias primas de ensilaje tratadas con los niveles recomendados deácido fórmico. La presencia y actividad de levadura en el ensilaje es indeseable. En condiciones anaeróbicas, la levadura fermenta azúcares para obtener energía, producir etanol y reducir la materia seca.Ácido fórmico tiene un efecto inhibidor significativo sobre Clostridium difficile y las bacterias intestinales, pero la fuerza del efecto depende de la concentración de ácido utilizado y las bajas concentraciones deácido fórmico en realidad promueven el crecimiento de algunas heterobacterias. En términos de inhibición de enterobacter, la adición deácido fórmico pH reducido, pero no se pudo reducir el número de enterobacter, pero el rápido crecimiento de las bacterias del ácido láctico inhibió el enterobacter, porque el efecto deácido fórmico en enterobacter fue menor que el de las bacterias del ácido láctico. Observaron que los niveles moderados (3 a 4 ml/kg) deácido fórmico puede inhibir las bacterias del ácido láctico más que las enterobacter, lo que produce efectos adversos sobre la fermentación; Ligeramente más alto ácido fórmico Los niveles inhibieron tanto a Lactobacillus como a Enterobacter. Mediante el estudio de raigrás perenne con un contenido de 360 ​​g/kg de MS, se encontró queácido fórmico (3,5 g/kg) puede reducir el número total de microorganismos, pero tiene poco efecto sobre la actividad de las bacterias del ácido láctico. Se trataron grandes manojos de ensilaje de alfalfa (DM 25, DM 35, DM 40) con ácido fórmico (4,0 ml/kg, 8,0 ml/kg). El ensilaje fue inoculado con clostridium y Aspergillus flavus. Después de 120 días,ácido fórmico no tuvo ningún efecto sobre el número de clostridium, pero tuvo una inhibición completa sobre este último.Ácido fórmico También estimula el crecimiento de la bacteria Fusarium.

 2.3 Efectos deÁcido fórmicosobre la composición del ensilaje Los efectos deácido fórmico La composición química del ensilaje varía según el nivel de aplicación, la especie de planta, la etapa de crecimiento, el contenido de MS y WSC y el proceso de ensilaje.

En materiales cosechados con el mayal de cadena, bajaácido fórmico El tratamiento es sustancialmente ineficaz contra Clostridium, que previene la descomposición de las proteínas, y sólo se pueden conservar eficazmente niveles elevados de ácido fórmico. Con materiales finamente picados, todo el ensilaje tratado con ácido fórmico se conserva bien. El contenido de MS, nitrógeno proteico y ácido láctico enácido fórmicogrupo se incrementaron, mientras que los contenidos deácido acético y el nitrógeno amoniacal disminuyeron. Con el aumento deácido fórmico concentración,ácido acético y el ácido láctico disminuyó, el WSC y el nitrógeno proteico aumentaron. Cuandoácido fórmico (4,5 ml/kg) al ensilaje de alfalfa, en comparación con el grupo de control, el contenido de ácido láctico disminuyó ligeramente, el azúcar soluble aumentó y otros componentes no cambiaron mucho. Cuando ácido fórmico se añadió a cultivos ricos en WSC, la fermentación del ácido láctico fue dominante y el ensilaje se almacenó bien.Ácido fórmico limitó la producción deácido acético y ácido láctico y WSC conservada. Utilice 6 niveles (0, 0,4, 1,0). El ensilaje de raigrás-trébol con un contenido de MS de 203 g/kg se trató conácido fórmico (85)de 2,0, 4,1, 7,7 ml/kg. Los resultados mostraron que el WSC aumentó con el aumento del nivel de ácido fórmico, el nitrógeno amoniacal y el ácido acético, por el contrario, y el contenido de ácido láctico aumentó primero y luego disminuyó. Además, el estudio también encontró que cuando niveles altos (4,1 y 7,7 ml/kg) deácido fórmico Cuando se utilizaron, el contenido de WSC en el ensilaje fue de 211 y 250 g/kg MS, respectivamente, lo que superó el WSC inicial de las materias primas del ensilaje (199 g/kg MS). Se especula que la causa puede ser la hidrólisis de los polisacáridos durante el almacenamiento. Resultados El ácido láctico,ácido acético y nitrógeno amoniacal del ensilaje enácido fórmicoEl grupo fue ligeramente más bajo que el del grupo de control, pero tuvo poco efecto sobre otros componentes. La cebada entera y el maíz cosechados en etapa de maduración de cera fueron tratados con ácido fórmico 85 (0, 2,5, 4,0, 5,5 mlkg-1), y el contenido de azúcares solubles del ensilaje de maíz se incrementó significativamente, mientras que los contenidos de ácido láctico, ácido acético y el nitrógeno amoniacal disminuyó. El contenido de ácido láctico en el ensilaje de cebada disminuyó significativamente, el nitrógeno amoniacal yácido acético también disminuyó, pero no de manera evidente, y el azúcar soluble aumentó.

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El experimento confirmó completamente que la adición de ácido fórmicoEl ensilaje fue beneficioso para mejorar el consumo voluntario de materia seca del ensilado y el rendimiento del ganado. Añadiendoácido fórmicoEl ensilaje directamente después de la cosecha puede aumentar la digestibilidad aparente de la materia orgánica 7, mientras que el ensilado marchito solo aumenta 2. Cuando se tiene en cuenta la digestibilidad energética, el tratamiento con ácido fórmico mejora en menos de 2. Después de muchos experimentos, se cree que los datos La digestibilidad orgánica está sesgada debido a la pérdida de fermentación. El experimento de alimentación también mostró que el aumento de peso promedio del ganado fue de 71 y el del ensilaje marchito fue de 27. Además, el ensilaje de ácido fórmico mejora la producción de leche2. Los experimentos de alimentación con heno y ácido fórmico preparados con las mismas materias primas demostraron que el ensilaje podría aumentar la producción de leche del ganado lechero. El aumento porcentual del rendimiento enácido fórmico el tratamiento fue menor en la producción de leche que en la ganancia de peso. Agregar una cantidad suficiente de ácido fórmico a plantas difíciles (como pasto pata de pollo y alfalfa) tiene un efecto muy obvio en el rendimiento del ganado. Los resultados deácido fórmico El tratamiento del ensilaje de alfalfa (3,63~4,8 ml/kg) mostró que la digestibilidad orgánica, la ingesta de materia seca y la ganancia diaria del ensilaje de ácido fórmico en ganado vacuno y ovino fueron significativamente mayores que en el grupo de control.

La ganancia diaria de peso de las ovejas del grupo de control incluso mostró un aumento negativo. La adición de ácido fórmico a plantas ricas en WSC con un contenido medio de MS (190-220 g/kg) suele tener poco efecto sobre el rendimiento del ganado. En el experimento de alimentación se realizó ensilaje de raigrás con ácido fórmico (2,6 ml/kg). A pesar deácido fórmico el ensilaje aumentó el aumento de peso 11 en comparación con el control, la diferencia no fue significativa. La digestibilidad de los dos ensilajes medidos en ovejas fue sustancialmente la misma. La alimentación con ensilaje de maíz al ganado lechero demostró queácido fórmicoaumentó ligeramente el consumo de materia seca del ensilaje, pero no tuvo efecto sobre la producción de leche. Hay poca información sobre el uso de energía deensilaje de ácido fórmico. En el experimento con ovejas, la concentración de energía metabolizable de la materia seca y la eficiencia de mantenimiento del ensilaje fueron mayores que las del heno y el heno cosechado en tres períodos de crecimiento. Los experimentos de comparación del valor energético con heno y ensilaje de ácido fórmico no mostraron diferencias en la eficiencia de convertir la energía metabólica en energía neta. La adición de ácido fórmico al pasto forrajero puede ayudar a proteger su proteína.

Los resultados mostraron que el tratamiento con ácido fórmico del pasto y la alfalfa podría mejorar la utilización del nitrógeno en el ensilaje, pero no tuvo ningún efecto significativo sobre la digestibilidad. La tasa de degradación del nitrógeno del ensilaje tratado con ácido fórmico en el rumen representó alrededor del 50 ~ 60 % del nitrógeno total.

 Se puede observar que se reduce la fuerza y ​​eficiencia del ensilaje de ácido fórmico en la síntesis de proteínas del talo en el rumen. La tasa de degradación dinámica de la materia seca en el rumen mejoró significativamente conensilaje de ácido fórmico. Aunque el ensilaje de ácido fórmico puede reducir la producción de amoníaco, también puede reducir la digestibilidad de las proteínas en el rumen y los intestinos.

4. Efecto de mezcla de ácido fórmico con otros productos

 4.1Ácido fórmico y formaldehído se mezclan en la producción, y ácido fórmicosolo se utiliza para tratar el ensilaje, que es caro y corrosivo; La digestibilidad y el consumo de materia seca del ganado disminuyeron cuando el ensilaje se trató con alta concentración. ácido fórmico. Las bajas concentraciones de ácido fórmico estimulan el crecimiento de clostridium. En general, se cree que la combinación de ácido fórmico y formaldehído en baja concentración tiene un mejor efecto. El ácido fórmico actúa principalmente como inhibidor de la fermentación, mientras que el formaldehído protege a las proteínas de la descomposición excesiva en el rumen.

En comparación con el grupo de control, la ganancia diaria aumentó en un 67 y la producción de leche aumentó al agregar ácido fórmico y formaldehído. Hinks y cols. (1980) realizaron una mezcla de rygrassácido fórmico ensilaje (3,14 g/kg) y ácido fórmico (2,86 g/kg) -formaldehído (1,44 g/kg), midió la digestibilidad del ensilaje con ovejas y realizó experimentos de alimentación con ganado en crecimiento. Resultados Hubo poca diferencia en la digestibilidad entre los dos tipos de ensilaje, pero la energía metabolizable del ensilaje de fórmico-formaldehído fue significativamente mayor que la del ensilado de fórmico-formaldehído.ensilaje de ácido fórmico solo. La ingesta de energía metabolizable y la ganancia diaria del ensilaje de fórmico-formaldehído fueron significativamente mayores que las del ensilado de fórmico-formaldehído. ácido fórmico el ensilaje solo cuando el ganado se alimentó con ensilaje y cebada se complementó con 1,5 kg por día. Un aditivo mixto que contiene aproximadamente 2,8 ml/kg deácido fórmico y un nivel bajo de formaldehído (alrededor de 19 g/kg de proteína) puede ser la mejor combinación en cultivos de pasto.

4.2Ácido fórmico mezclado con agentes biológicos La combinación deácido fórmico y los aditivos biológicos pueden mejorar significativamente la composición nutricional del ensilaje. Como materia prima se utilizó pasto espadaña (DM 17.2), para el ensilaje se añadió ácido fórmico y lactobacilos. Los resultados mostraron que las bacterias del ácido láctico produjeron más en la etapa inicial del ensilaje, lo que tuvo un buen efecto en la inhibición de la fermentación de microorganismos malos. Al mismo tiempo, el contenido final de ácido láctico del ensilaje fue significativamente mayor que el del ensilaje ordinario y el del ensilado de ácido fórmico, el nivel de ácido láctico aumentó entre un 50 y un 90, mientras que los contenidos de propilo, ácido butírico y nitrógeno amoniacal disminuyeron significativamente. . La proporción de ácido láctico a ácido acético (L/A) aumentó significativamente, lo que indica que las bacterias del ácido láctico aumentaron el grado de fermentación homogénea durante el ensilaje.

5 Resumen

De lo anterior se desprende que la cantidad adecuada de ácido fórmico en el ensilaje está relacionada con los tipos de cultivos y los diferentes períodos de cosecha. La adición de ácido fórmico reduce el pH, el contenido de nitrógeno amoniacal y retiene azúcares más solubles. Sin embargo, el efecto de agregarácido fórmicoAún queda por estudiar más a fondo la digestibilidad de la materia orgánica y el rendimiento productivo del ganado.


Hora de publicación: 06-jun-2024