Effect of 11CFT and 11C33 inoculants on the chemical and fermentation composition, and aerobic stability of corn silage during the feed out period

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n1p395

Keywords:

Organic acids, Lactic acid bacteria, Lactobacillus buchneri, L. plantarum, Dry matter losses.

Abstract

The objective was to evaluate the efficiency of two bacterial inoculants, 11CFT and 11C33, with different genera of lactic acid bacteria on the chemical and fermentation composition of the silage, and the temperature and pH behavior of the silage during the feed out period. The experimental design used was randomized blocks, with three treatments: corn silage without inoculant (control); corn silage with 11CFT inoculant (consisting of strains of Lactobacillus buchneri and L. casei); and corn silage with 11C33 inoculant (consisting of strains of L. buchneri, L. plantarum and Enterococcus faecium). The use of both inoculants increased the concentration of lactic acid in the silage (22.42 g kg-1 for control against 36.00 and 33.33 g kg-1 for 11CFT and 11C33, respectively) and reduced aerobic dry matter losses. The silage treated with 11C33 obtained a higher concentration of acetic acid (17.44 g kg-1) and propionic acid (2.08 g kg-1). The 11CFT inoculant provided a lower concentration of ethanol, however, without differing from the silage with 11C33 (0.70 and 1.61 g kg-1, respectively). Even without variations in temperature and pH at silage unloading, the use of the 11C33 inoculant generated a higher concentration of acetic and propionic acid, providing better aerobic stability days after unloading. Both inoculants also improved the in situ ruminal digestibility of corn silage compared to control silage. They provide an increase in the content of lactic and propionic acids, which assist to reduce dry matter losses and ethanol production. There were no variations in temperature and pH at the silo unloading, however, the use of the 11C33 inoculant generated a higher concentration of acetic and propionic acids providing better aerobic stability after exposure to air.

Author Biographies

Tânia Mara Becher Ribas, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Mestre em Ciências Veterinárias, Universidade Estadual do Centro-Oeste, UNICENTRO, Guarapuava, PR, Brasil.

Mikael Neumann, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Prof., Departamento de Medicina Veterinária, UNICENTRO, Guarapuava, PR, Brasil.

Egon Henrique Horst, Universidade Estadual de Londrina

Discente de Doutorado em Ciência Animal, Universidade Estadual de Londrina, UEL, Londrina, PR, Brasil.

Fernando Braga Cristo, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Discente de Mestrado em Ciências Veterinárias, UNICENTRO, Guarapuava, PR, Brasil.

Edelmir Silvio Stadler Junior, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Mestre em Ciências Veterinárias, Universidade Estadual do Centro-Oeste, UNICENTRO, Guarapuava, PR, Brasil.

Giovanna Bobato Pontarolo, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Discente de Mestrado em Ciências Veterinárias, UNICENTRO, Guarapuava, PR, Brasil.

Fernando de Souza Sidor, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Discente de Mestrado em Ciências Veterinárias, UNICENTRO, Guarapuava, PR, Brasil.

Daniel Corrêa Plodoviski, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Discente de Graduação em Medicina Veterinária, UNICENTRO, Guarapuava, PR, Brasil.

Milena Pontarolo Machado, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Discente de Graduação em Medicina Veterinária, UNICENTRO, Guarapuava, PR, Brasil.

References

Abdel-Rahman, M. A., Tashiro, Y., & Sonomoto, K. (2011). Lactic acid production from lignocellulose-derived sugars using lactic acid bacteria: overview and limits. Journal of Biotechnology, 156(4), 286-301. doi: 10.1016/j.jbiotec.2011.06.017

Borreani, G., Tabacco, E., Schmidt, R. J., Holmes, B. J., & Muck, R. E. (2018). Silage review: factors affecting dry matter and quality losses in silages. Journal of Dairy Science, 101(5), 3952-3979. doi: 10. 3168/jds.2017-13837

Filya, I., & Sucu, E. (2010). The effects of lactic acid bacteria on the fermentation, aerobic stability and nutritive value of maize silage. Grass and Forage Science, 65(4), 446-455. doi: 10.1111/j.1365-2494. 2010.00763.x

Fugita, C. A., Prado, I. N. D., Jobim, C. C., Zawadzki, F., Valero, M. V., Pires, M. C. D. O.,... Françozo, M. C. (2012). Silagem de milho com e sem inoculantes enzimáticos-bacterianos sobre desempenho, características da carcaça e qualidade da carne em touros terminados em confinamento. Revista Brasileira de Zootecnia, 41(1), 154-163. doi: 10.1590/S1516-35982012000100023

Holzer, M., Mayrhuber, E., Danner, H., & Braun, R. (2003). O papel de Lactobacillus buchneri na preservação de forragens. Tendências em Biotecnologia, 21(6), 282-287. doi: 10.1016/S0167-7799(03) 00106-9

Jobim, C. C., & Nussio, L. G. (2013). Princípios básicos da fermentação na ensilagem. In R. A. Reis, T. F. Bernardes, & G. R. Siqueira (Eds.), Forragicultura: ciência, tecnologia e gestão de recursos forrageiros (pp. 649-660). Jaboticabal, SP: Multipress.

Kleinschmit, D. H., & Kung, L., Jr. (2006). A meta-analysis of the effects of Lactobacillus buchneri on the fermentation and aerobic stability of corn and grass and small-grain silages. Journal of Milk Science, 89(10), 4005-4013. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(06)72444-4

Li, Y., & Nishino, N. (2011). Monitoring the bacterial community of maize silage stored in a bunker silo inoculated with Enterococcus faecium, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus buchneri. Journal of Applied Microbiology, 110(6), 1561-1570. doi: 10.1111/j.1365-2672.2011.05010.x

Lynch, J. P., Baah, J., & Beauchemin, D. K. A. (2015). Conservation, fiber digestibility, and nutritive value of corn harvested at 2 cutting heights and ensiledwith fibrolytic enzymes, either alone or with a ferulic acid esterase-producing inoculant. Journal of Dairy Science, 98(2), 1214-1224. doi: 10.3168/jds.2014-8768

Montes, F., Hafner, S. D., Rotz, C. A., & Mitloehner, F. M. (2010). Temperature and air velocity effects on ethanol emission from corn silage with the characteristics of an exposed silo face. Atmospheric environment, 44(16), 1987-1995. doi: 10.1016/j.atmosenv.2010.02.037

Moon, N. J. (1983). Inhibition of the growth of acid tolerant yeasts by acetate, lactate and propionate and their synergistic mixtures. Jornal de Bacteriologia Aplicada, 55(3), 453-460. doi: 10.1111/j.1365-2672. 1983.tb01685.x

Muck, R. E. (2010). Silage microbiology and its control through additives. Revista Brasileira de Zootecnia, 39(3), 183-191. doi: 10.1590/S1516-35982010001300021

Oliveira, A. S., Weinberg, Z. G., Ogunade, I. M., Cervantes, A. A., Arriola, K. G., Jiang, Y.,... Adesogan, A. T. (2017). Meta-analysis of effects of inoculation with homofermentative and facultative heterofermentative lactic acid bacteria on silage fermentation, aerobic stability, and the performance of dairy cows. Journal of Dairy Science, 100(6), 4587-4603. doi: 10.3168/jds.2016-11815

Oliveira, M. R., Neumann, M., Oliboni, R., Gobetti, S. T. C., & Faria, M. V. (2011). Use of biological addictive in ensiling of forage. Ambiência, 7(3), 589-601. doi: 10.5777/ambiencia. 2011.03.01rb

Oney, C. R., Gramkow, J. L., Watson, A. K., Erickson, G. E., McDonald, J. C., & Biddlecome, M. K. (2018). The effect of inoculants on nutrient losses of corn silage and high-moisture corn stored in mini silo. Nebraska Beef Cattle Report, 968, 63-66.

Price, J. D. A. (1969). Modification of the barker -summerson method for the determination of lactic acid. Afialyst, 94, 1151-1152.

Rabelo, A. H. S., Rezende, A. V., Nogueira, D. A., Rabelo, F. H. S., Senedese, S. S., Vieira, P. F.,... Carvalho, A. (2012). Perdas fermentativas e estabilidade aeróbia de silagens de milho inoculadas com bactérias ácido-láticas em diferentes estádios de maturidade. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, 13(3), 656-668. doi: 10.1590/S1519-99402012000300006

Rodrigues, P. H. M., Pinedo, L. A., Marino, C. T., Meyer, P. M., Borgatti, L. M. O., & Franco, F. M. J. (2015). Efeitos de inoculantes microbianos e subprodutos da produção de aminoácidos na fermentação, composição química e estabilidade aeróbica da silagem de milho. Archivos de Zootecnia, 64(246), 131-137.

Sá, A. D. Neto, Nussio, L. G., Zopollatto, M., Junges, D., & Bispo, Á. W. (2013). Silagem de milho ou de cana-de-açúcar com Lactobacillus buchneri exclusivamente ou em associação com L. plantarum. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48(5), 528-535. doi: 10.1590/S0100-204X2013000500009

SAS Institute. SAS/STAT user's guide: Statistics, version 6. (4a ed.). North Caroline, 1993. v. 2.

Silva, D. J., & Queiroz, A. D. (2009). Análise de alimentos, métodos químicos e biológicos (4ª imp.). Viçosa, MG: UFV.

Silva, M. S. J., Jobim, C. C., Poppi, E. C., Tres, T. T., & Osmari, M. P. (2015) Production technology and quality of corn silage for feeding dairy cattle in Southern Brazil. Revista Brasileira de Zootecnia, 44(9), 303-313. doi: 10.1590/S1806-92902015000900001

Tabacco, E., Piano, S., Revello-Chion, A., & Borreani, G. (2011). Effect of Lactobacillus buchneri LN4637 and Lactobacillus buchneri LN40177 on the aerobic stability, fermentation products, and microbial populations of corn silage under farm conditions. Journal of Dairy Science, 94(11), 5589-5598. doi: 10. 3168/jds.2011-4286

Valeriano, A. R., Pinto, J. C., Ávila, C. L. D. S., Evangelista, A. R., Tavares, V. B., & Schwan, R. F. (2009). Efeito da adição de Lactobacillus sp. na ensilagem de cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Zootecnia, 38(6), 1009-1017. doi: 10.1590/S1516-35982009000600006

Weinberg, Z. G., Shatz, O., Chen, Y., Yosef, E., Nikbahat, M., Ben-Ghedalia, D., & Miron, J. (2007). Effect of lactic acid bacteria inoculants on in vitro digestibility of wheat and corn silages. Journal of Dairy Science, 90(10), 4754-4762. doi: 10.3168/jds.2007-0176

Wilkinson, J. M., & Davies, D. R. (2013). The aerobic stability of silage: key findings and recent developments. Grass and Forage Science, 68(1), 1-19. doi: 10.1111/j.1365-2494.2012.00891.x

Zanette, P. M., Neumann, M., Faria, M. V., Ueno, R. K., Marafon, F., & Durman, T. (2012). Valor nutricional e perdas durante a fermentação de silagens de milho (Zea mays) com açúcar ou inoculante. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, 11(2), 178-189. doi: 10.18512/1980-6477/rbms.v11n2p178-189

Zopollatto, M., Nussio, L. G., Mari, L. J., Schmidt, P., Duarte, A. P., & Mourão, G. B. (2009). Alterações na composição morfológica em função do estádio de maturação em cultivares de milho para produção de silagem. Revista Brasileira de Zootecnia, 38(3), 452-461. doi: 10.1590/S1516-35982009000300008

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Published

2021-01-19

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Ribas, T. M. B., Neumann, M., Horst, E. H., Cristo, F. B., Stadler Junior, E. S., Pontarolo, G. B., … Machado, M. P. (2021). Effect of 11CFT and 11C33 inoculants on the chemical and fermentation composition, and aerobic stability of corn silage during the feed out period. Semina: Ciências Agrárias, 42(1), 395–410. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n1p395

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