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Jun 10, 2023

Effetti dell'aggiunta di proteasi esogena sulla fermentazione e sul valore nutritivo degli insilati di mais e sorgo reidratati

Scientific Reports volume 13, Articolo numero: 7302 (2023) Cita questo articolo 380 Accessi 1 Dettagli metriche altmetriche L'obiettivo dello studio era valutare gli effetti dell'aggiunta di sostanze esogene

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7302 (2023) Citare questo articolo

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L'obiettivo dello studio era valutare gli effetti dell'aggiunta di proteasi esogena sulla fermentazione e sul valore nutritivo degli insilati di mais e sorgo reidratati durante vari periodi di conservazione. I trattamenti sono stati applicati utilizzando una combinazione fattoriale 2 × 6 × 3, con 2 tipi di cereali reidratati (mais e sorgo), 6 dosi dell'enzima (0, 0,3, 0,6, 0,9, 1,2 e 1,5%, in base alla sostanza naturale) e 3 periodi di fermentazione (0, 60 e 90 giorni) in un disegno completamente randomizzato, con 4 repliche. È stata utilizzata la proteasi aspergilopepsina I, di origine fungina, prodotta da Aspergillus niger. La concentrazione di acido lattico aumentava linearmente all'aumentare della dose di enzima negli insilati di mais (CG) e sorgo (SG), a 60 e 90 giorni di fermentazione. È stato osservato un aumento delle concentrazioni di azoto ammoniacale e di proteine ​​solubili, nonché della digeribilità dell'amido in situ negli insilati CG e SG reidratati, rispetto al trattamento senza l'aggiunta di proteasi. L'aggiunta dello 0,3% di proteasi esogena al momento dell'insilamento del CG e dello 0,5% in SG reidratato ha aumentato l'attività proteolitica durante la fermentazione, fornendo un aumento della digeribilità dell'amido in situ in un tempo di conservazione più breve.

L'insilato di cereali reidratato è il prodotto risultante dalla fermentazione anaerobica di cereali maturi macinati, con umidità ricostituita, in cui i microrganismi consumano carboidrati idrosolubili e producono acidi organici a catena corta. Si tratta di una tecnologia di vecchia data1 che è stata ripresa negli ultimi anni2,3,4,5,6. In uno studio condotto in Brasile, Bernardes et al.7 hanno affermato che il 52,4% dei produttori di latte ha adottato insilati di cereali (mais o sorgo) nella dieta degli animali, il 16,6% corrispondeva a insilati di cereali reidratati.

L'uso di questa tecnologia ha guadagnato popolarità principalmente a causa degli ostacoli comunemente osservati per l'insilato di mais ad alta umidità, ad esempio la finestra stretta per la raccolta di cereali umidi. Consente inoltre acquisti strategici in tempi di prezzi bassi del mais. Inoltre, lo stoccaggio di cereali reidratati come insilato può eliminare o ridurre lo sviluppo di funghi e, di conseguenza, evitare la contaminazione da micotossine nei materiali immagazzinati, così come si possono ottenere cambiamenti positivi nel valore nutrizionale del mangime prodotto2,8,9 .

Durante il processo di fermentazione, le proteasi microbiche, così come gli acidi organici prodotti dai batteri lattici, promuovono la solubilizzazione della matrice proteica che circonda i granuli di amido, aumentandone la digeribilità da parte dei microrganismi ruminali3,10. Tuttavia, l'insilato di cereali reidratato richiede tempi di conservazione più lunghi per produrre maggiori aumenti della digeribilità della sostanza secca5,11. Carvalho et al.11 hanno riportato un aumento della digeribilità in vitro della sostanza secca dell'insilato di mais reidratato dopo 280 giorni di conservazione rispetto a 30, 60, 90 e 150 giorni di conservazione. Fernandes et al.12 hanno osservato un aumento della digeribilità dell'amido in situ dell'insilato di mais reidratato dopo 120 giorni di fermentazione, rispetto al mais all'insilamento, con valori rispettivamente di 92,0 e 72,0%. Per quanto riguarda l'insilato di sorgo reidratato, Santos et al.13 hanno osservato che le mucche alimentate con diete contenenti insilati conservati per 30 giorni avevano una digeribilità dell'amido inferiore (86,9%) rispetto alle mucche alimentate con diete con insilati conservati per 90 giorni (89,3%).

Le proteasi esogene sono additivi promettenti che promuovono miglioramenti nutrizionali negli insilati di piante di mais14, nei chicchi di mais ad alta umidità15 e nei chicchi di mais reidratati16, in tempi di conservazione più brevi, che vanno da 30 a 70 giorni a seconda del tipo di insilato e della dose di enzima utilizzata. Le proteasi sono enzimi che idrolizzano le catene peptidiche in condizioni di pH e temperatura adeguate, che, durante la fermentazione, forniscono aumenti delle concentrazioni di ammoniaca e proteine ​​solubili negli insilati che presentano una correlazione positiva con la digeribilità dell'amido, come riportato da Ferrareto et al.17 e Kung et al.15.