Тваринництво та технології харчових продуктів

Вироблення метану в рубці, мікробна популяція та метаболіти крові овець за годівлі шкіркою дженголу (Archidendron jiringa) як замінником природної трави

Нур Хідаях, Команг Геде Віряван, Срі Сухарті
Завантажити статтю
Анотація

Агропромислові та сільськогосподарські побічні продукти можуть бути перетворені жуйними тваринами на високоякісний корм. Шкірка дженголу (Archidendron jiringa) є сільськогосподарським побічним продуктом із високим вмістом сирої клітковини. Метою цього дослідження було оцінити, чи може шкірка дженголу використовуватися як замінник природної трави як джерело клітковини для жуйних тварин. Досліджуваними змінними були прогноз утворення метану в рубці, мікробна популяція та метаболіти крові овець. В експерименті використовували 15 баранів масою тіла від 15 до 27 кг у рандомізованому блочному дизайні з трьома варіантами годівлі (0,0 %, 15,0 % і 22,5 % заміни шкіркою дженголу) та п’ятьма повтореннями. Заміна природної трави шкіркою дженголу до рівня 22,5 % не впливала негативно (p > 0,05) на загальну бактеріальну популяцію та не змінювала (p > 0,05) прогноз утворення метану, але зменшувала (p < 0,05) чисельність найпростіших на 13,95 % порівняно з контролем, ймовірно, завдяки наявності сапонінів у шкірці. Крім того, заміна до 22,5 % не мала негативного впливу (p > 0,05) на ключові метаболіти крові, такі як глюкоза, холестерин, тригліцериди та ліпопротеїни високої щільності (HDL). Було зроблено висновок, що шкірка дженголу може замінювати природну траву до рівня 22,5 % без негативного впливу на стан крові чи бактеріальні популяції рубця, одночасно зменшуючи чисельність найпростіших

Ключові слова

дослідження in vivo; побічний продукт дженколу; природні трави; рубцева екосистема; жуйні тварини

ЦИТУВАТИ
Hidayah, N., Wiryawan, K.G., & Suharti, S. (2025). Rumen methane production, microbial population, and blood metabolites in sheep fed jengkol (Archidendron jiringa) peel as a substitute for native grass. Animal Science and Food Technology, 16(4), 47-58. https://doi.org/10.31548/animal.4.2025.47
Використані джерела
  1. AOAC. (2000). Official methods of analysis (17th ed.). Maryland: Association of Official Analytical Chemists.
  2. Carulla, J.E., Kreuzer, M., Machmüller, A., & Hess, H.D. (2005). Supplementation of Acacia mearnsii tannins decreases methanogenesis and urinary nitrogen in forage-fed sheep. Australian Journal of Agricultural Research, 56(9), 961-970. doi: 10.1071/AR05022.
  3. Chen, M., Balhara, V., Castillo, A.M.J., Balsevich, J., & Johnston, L.J. (2019). Interaction of saponin 1688 with phase separated lipid bilayers. Biochimica et Biophysica Acta, 1859(7), 1263-1272. doi: 10.1016/j.bbamem.2017.03.024.
  4. Cieslak, A., Zmora, P., Matkowski, A., Nawrot-Hadzik, I., Pers-Kamczyc, E., El-Sherbiny, M., Bryszak, M., & Szumacher-Strabel, M. (2016). Tannins from Sanguisorba officinalis affect in vitro rumen methane production and fermentation. The Journal of Animal & Plant Sciences, 26(1), 54-62.
  5. Eckard, R.J., Grainger, C., & de Klein, C.A.M. (2010). Options for the abatement of methane and nitrous oxide from ruminant production: A review. Livestock Science, 130(1-3), 47-56. doi: 10.1016/j.livsci.2010.02.010.
  6. FASS. (2010). Guide for the care and use of agricultural animals in research and teaching. Retrieved from https://www.fass.org/images/science-policy/Ag_Guide_3rd_ed.pdf.
  7. Frutos, P., Hervas, G., Giradez, F.J., & Mantecón, A.R. (2004). Review. Tannins and ruminant nutrition. Spanish Journal of Agricultural Research, 2(2), 191-202. doi: 10.5424/sjar/2004022-73.
  8. Ginane, C., Baumont, R., & Favreau-Peigne, A. (2011). Perception and hedonic value of basic tastes in domestic ruminants. Physiology and Behaviour, 104(5), 666-674. doi: 10.1016/j.physbeh.2011.07.011.
  9. Hidayah, N., Lubis, R., Wiryawan, K.G., & Suharti, S. (2019). Phenotypic identification, nutrients content, bioactive compounds of two jengkol (Archidendron jiringa) varieties from Bengkulu, Indonesia and their potentials as ruminant feed. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 20(6), 1671-1680. doi: 10.13057/biodiv/d200624.
  10. Hidayah, N., Lubis, R., Wiryawan, K.G., Suharti, S., Rita, W., & Nurhaita. (2020). Effect of native grass substitution with Jengkol (Archidendron jiringa) peel on sheep performance. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 465, article number 012021. doi: 10.1088/1755-1315/465/1/012021.
  11. Ibrahim, S.L., & Hassen, A. (2022). Effect of non-encapsulated and encapsulated mimosa (Acacia mearnsii) tannins on growth performance, nutrient digestibility, methane and rumen fermentation of South African mutton Merino ram lambs. Animal Feed Science Technology, 294, article number 115502. doi: 10.1016/j.anifeedsci.2022.115502.
  12. Jayanegara, A., Ridla, M., Laconi, E.B., & Nahrowi, N. (2018). Tannin as a feed additive for mitigating enteric methane emission from livestock: Meta-analysis from RUSITEC experiments. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 434, article number 012108. doi: 10.1088/1757-899X/434/1/012108.
  13. Kazemi, M. (2025). Recycling agricultural waste: Sustainable solutions for enhancing livestock nutrition. Veterinary Medicine and Science, 11(3), article number e70321. doi: 10.1002/vms3.70321.
  14. Kholif, A.E. (2023). A review of effect of saponins on ruminal fermentation, health and performance of ruminants. Veterinary Sciences, 10(7), article number 450. doi: 10.3390/vetsci10070450.
  15. Koshсhavka, M., Boyko, N., & Tzvilikhovsky, М. (2020). The results of morphological examination of blood of cows under heat stress depending on the stages of temperature-humidity index. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 16(6). doi: 10.31548/dopovidi2020.06.018.
  16. Loregian, K.E., Pereira, D.A.B., Rigon, F., Magnani, E., Marcondes, M.I., Baumel, E.A., Branco, R.H., Del Bianco Benedeti, P., & Paula, E.M. (2023). Effect of tannin inclusion on the enhancement of rumen undegradable protein of different protein sources. Ruminants, 3(4), 413-424. doi: 10.3390/ruminants3040034.
  17. Ma, B., Zhang, C., Raza, S.H.A., Yang, B., Aloufi, B.H., Alshammari, A.M., AlGabbani, Q., Khan, R., Hou, S., & Gui, L. (2022). Effects of dietary non-fibrous carbohydrate (NFC) to neutral detergent fiber (NDF) ratio change on rumen bacterial community and ruminal fermentation parameters in Chinese black Tibetan sheep (Ovis aries). Small Ruminant Research, 216, article number 10679. doi: 10.1016/j.smallrumres.2022.106793.
  18. Moss, A., Jouany, J.P., & Newbold, J. (2000). Methane production by ruminants: Its contribution to global warming. Annales de Zootechnie, 49(3), 231-253. doi: 10.1051/animres:2000119.
  19. Noviany, N., Hasanah, U., Dewi Lotulung, P., & Hadi, S. (2022). 10 antibacterial, antioxidant and cytotoxic activities of the stem bark of Archidendron jiringa (Jack) I.C. Nielsen. In P. Ramasami (Ed.), Volume 1: Organic and natural product synthesis (pp. 123-134). Berlin, Boston: De Gruyter. doi: 10.1515/9783110752601-010.
  20. Noviany, N., Sialdian, D., Setiawan, A., Irawan, B., Azmi, M.N., & Hadi, S. (2021). Bioassay-guided separation approach for characterization of new antibacterial fractions from the stem roots extracts of Archidendron jiringa. Journal of The Turkish Chemical Society, 8(2), 391-402. doi: 10.18596/jotcsa.831054.
  21. Ogimoto, K., & Imai, S. (1981). Atlas of rumen microbiology. Tokyo: Japan Scientific Societes.
  22. Oni, A.O., Oluwayemisi, A., Adebayo, K., Sowande, O.S., Iposu, S., & Onwuka, C.F.I. (2017). Effects of supplementing cassava peels with cassava leaves and cowpea haulmson the rumen environment and blood profile parameters of West African dwarf goats. Archivos de Zootecnia, 66(255), article number 395. doi: 10.21071/az.v66i255.2516.
  23. Onyango, A.A., Dichoefer, U., Rufino, M.C., Butterbach-Bahl, K., & Goopy, J.P. (2019). Temporal and spatial variability in the nutritive value of pasture vegetation and supplement feedstuffs for domestic ruminants in Western Kenya. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 32(5), 637-647. doi: 10.5713/ajas.18.0114.
  24. Patra, A.K., & Yu, Z. (2014). Combinations of nitrate, saponin, and sulfate additively reduce methane production by rumen cultures in vitro while not adversely affecting feed digestion, fermentation or microbial communities. Bioresource Technology, 155, 129-135. doi: 10.1016/j.biortech.2013.12.099.
  25. Patra, A.K., Stiverson, J., & Yu, Z. (2012). Effects of Quillaja and Yucca saponins on communities and select populations of rumen bacteria and archaea, and fermentation in vitro. Journal of Applied Microbiology, 113(6), 1329-1340. doi: 10.1111/j.1365-2672.2012.05440.x.
  26. Pineiro-Vazquez, A., Canul-Solís, J., Alayon-Gamboa, J., Chay-Canul, A., Ayala-Burgos, A., Aguilar-Perez, C., Solorio-Sanchez, F., & Ku-Vera, J. (2015). Potential of condensed tannins for the reduction of emissions of enteric methane and their effect on ruminant productivity. Archivos de Medicina Veterinaria, 47(3), 263-272. doi: 10.4067/S0301-732X2015000300002.
  27. Ridla, M., Laconi, E.B., Nahrowi, & Jayanegara, A. (2021). Effects of saponin on enteric methane emission and nutrient digestibility of ruminants: An in vivo meta-analysis. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 788, article number 012028. doi: 10.1088/1755-1315/788/1/012028.
  28. Scalbert, A. (1991). Antimicrobial properties of tannins. Phytochemistry, 30(12), 3875-3883. doi: 10.1016/0031-9422(91)83426-L.
  29. Shilwant, S., Hundal, J.S., Singla, M., & Patra, A.K. (2023). Ruminal fermentation and methane production in vitro, milk production, nutrient utilization, blood profile, and immune responses of lactating goats fed polyphenolic and saponin-rich plant extracts. Environmental Science and Pollution Research, 30(4), 10901-10913. doi: 10.1007/s11356-022-22931-y.
  30. Singh, A.K., Ojha, L., Kumari, P., Choubey, M., & Chaudhary, S.K. (2024). Phytochemicals as natural feed additivies for ruminants. In M.S. Mahesh & V.K. Yata (Eds.), Feed additives and supplements for ruminants (pp. 167-196). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-97-0794-2_8.
  31. Soares, S., Brandao, E., Guerreiro, C., Soares, S., Mateus, N., & de Freitas, V. (2020). Tannins in food: Insights into the molecular perception of astringency and bitter taste. Molecules, 25(11), article number 2590. doi: 10.3390/molecules25112590.
  32. Ungerfeld, E.M., Cancino-Padilla, N., & Vera-Aguilera, N. (2023). Fermentation in the rumen. In C.J. Hurst (Ed.), Microbial fermentations in nature and as designed processes (Chapter 4). New Jersey: John Wiley & Sons. doi: 10.1002/9781119850007.ch4.
  33. Wagner, T., Toffin, L., & Borrel, G. (2025). Methanogenic archae. In B. Clouet-d’Orval, B. Franzetti & P. Oger (Eds.), Biology of archaea 1: Discovery, evolution and diversity of archaea (Chapter 5). Hoboken: Wiley. doi: 10.1002/9781394351848.ch5.
  34. Wallace, J., Mcewan, N., McIntosh, F., Teferedegne, B., & Newbold, C. (2002). Natural products as manipulators of rumen fermentation. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 15(10), 1458-1468. doi: 10.5713/ajas.2002.1458.
  35. Wischer, G., Boguhn, J., Steingaß, H., Schollenberger, M., & Rodehutscord, M. (2013). Effects of different tannin-rich extracts and rapeseed tannin monomers on methane formation and microbial protein synthesis in vitro. Animal, 7(11), 1796-1805. doi: 10.1017/S1751731113001481.
  36. Wu, H., Meng, Q., Zhou, Z., & Yu, Z. (2019). Ferric citrate, nitrate, saponin and their combinations affect in vitro ruminal fermentation, production of sulphide and methane and abundance of select microbial populations. Journal of Applied Microbiology, 127(1), 150-158. doi: 10.1111/jam.14286.
  37. Xie, X., Wang, J., Guan, L., & Liu, J.-X. (2018). Effect of changing forage on the dynamic variation in rumen fermentation in sheep. Animal Science Journal, 89(1), 122-131. doi: 10.1111/asj.12915.