Effect of napier grass supplemented with Gliricidia sepium, Sapindus rarak or Hibiscus rosa-sinensis on in vitro rumen fermentation profiles and methanogenesis

Abstract

ABSTRAKPenelitian ini menguji efek suplementasi daun gamal (DG, Gliricidia sepium), buah lerak (BL, Sapindus rarak), atau daun kembang sepatu (DKS, Hibiscus rosa-sinensis) pada rumput gajah (RG, Pennisetum purpureum) terhadap fermentasi rumen dan metanogenesis secara in vitro. Rancangan percobaan yang dilakukan adalah rancangan acak kelompok dengan tujuh perlakuan dan empat ulangan. Perlakuan yang diujikan meliputi: RG, DG, BL, DKS, RG 70% + DG 30%, RG 70% + BL 30%, dan RG 70% + DKS 30%. Peubah yang diamati adalah kandungan nutrien, produksi gas, kecernaan, profil volatile fatty acid (VFA), amonia dan populasi mikroba rumen. Data kemudian dianalisis menggunakan analisis ragam (ANOVA) dan dilanjutkan dengan uji Duncan untuk membandingkan antar perlakuan. Hasil menunjukkan bahwa suplementasi pakan mengandung saponin seperti LF atau HL pada NG tidak mengubah produksi gas pada waktu inkubasi 24 dan 48 jam. Pakan HL baik tunggal maupun kombinasi dengan NG menghasilkan kecernaan bahan organik tertinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya (P<0.05). Suplementasi LF menurunkan emisi gas metana dibandingkan dengan NG tunggal (P<0.05), serta mengubah profil VFA menjadi lebih tinggi propionat dan lebih rendah asetat (P<0.05). Suplementasi LF cenderung menurunkan populasi protozoa rumen namun tidak mengubah populasi metanogen. Dapat disimpulkan bahwa penggunaan pakan tinggi saponin bermanfaat dalam menurunkan emisi gas metana di dalam rumen.Kata kunci:In vitro, fermentasi rumen, produksi gas, saponin, kecernaa ABSTRACTThis study examined the supplementation effects of gliricidia leaves (GL, Gliricidia sepium), lerak fruit (LF, Sapindus rarak), or hibiscus leaves (HL, Hibiscus rosa-sinensis) on in vitro rumen fermentation and methanogenesis and made a comparison with the Napier grass (NG, Pennisetum purpureum) grass. In vitro rumen fermentation was designed according to a randomized complete block design with four replications and seven treatments: NG, GL, LF, HL, NG 70% + GL 30%, NG 70% + Napier Grass on In vitro Fermentation Profile and Methanogenesis (P. Yuliana et al.) 167 LF 30% and NG 70% + HL 30%. The generated data were subjected to analysis of variance (ANOVA) with Duncan's multiple range test and compared among treatment means. Addition of a plant containing saponin such as LF or HL to NG did not alter gas production after 24 and 48 h of incubation period in comparison to NG alone. The HL alone or blended with NG produced the highest IVOMD during the fermentation process as compared to other treatments (P<0.05). Adding LF supplement either singly or in combination significantly (P<0.05) reduced methane production in terms of %TVFA as compared to NG. Supplementation of LF plants has shifted VFA proportion towards more propionate and less acetate. The microbial population of LF, whether single or in combination had a tendency to reduce the rumen protozoa population but had no effect on methanogen population. It can be concluded that utilization of saponin-rich materials is particularly beneficial for reducing rumi...

Evaluation of Pre-ingestive Citronella Residues using Ruminal In Vitro Techniques

“…Acetic acid becomes the main substrate for Methanobacterium and Archaea in rumen methanogenesis [42]. However, the CH4 profile was lower than when Hibiscus rosa-sinensis leaves and Sapindus rarak fruits with saponin levels of 16.6 -36.4 % DM were used, which had methane production levels of 36.8 and 35.1 % of total VFAs, respectively [43]. Suriyapha et al [44] reported that bamboo grass (Tiliacora triandra) pellet supplements used as a rumen modifier at 150 g/head/d produced CH4 ranging from 26.0 -30.5 CH4 mmol/100 mol.…”

Valoración nutricional y fermentación in vitro de mezclas de follaje de árboles con harina de yuca en dietas para borregos

“…Durante el proceso de fermentación in vitro, el gas que se genera es resultado del metabolismo microbiano y su volumen depende de las características físico químicas del sustrato presente en el rumen (Yuliana et al, 2019). Los mayores volúmenes de gas encontrados con el uso de follaje, principalmente con la inclusión de G. ulmifolia (T4) y H. rosa-sinensis (T5), pudo verse favorecido por un mejor aporte en la proteína y energía disponible en las dietas, promoviendo una mayor actividad microbiana y un menor tiempo de colonización del sustrato; principalmente por un aumento en la concentración de proteína soluble, de nitrógeno no proteico disponible y de carbohidratos como almidón, pectinas y azúcares solubles; los cuales ocasionaron un rápido inicio de la fermentación (Tabla 4), que se mantuvo durante 24 horas; dando como resultado una mayor digestibilidad de la materia orgánica (Albores-Moreno et al, 2019;Jiménez-Guillen et al, 2020;Molina-Botero et al, 2020).…”

“…Contrario a los resultados encontrados en este estudio, Yuliana et al (2019) reporta que una mezcla de 30% H. rosa-sinensis y 70% de P. purpureum no mejora la producción de gas in vitro en las primeras 24 h y 48 h de incubación. Esta divergencia en los resultados podría deberse al efecto que ejerció la incorporación de harina de yuca, que posee altos contenidos de almidón y azúcares solubles, y que pudieron promover un rápido crecimiento de los microorganismos.…”

“…El microbiota ruminal transforma los carbohidratos contenidos en la dieta y produce ácidos grasos volátiles (Yuliana et al, 2019). La producción de los AGV se encuentra directamente relacionada con la digestibilidad de la materia seca y materia orgánica y con la calidad de la dieta; a medida que esta calidad disminuye, la producción de ácidos grasos volátiles es menor (Ku-Vera et al, 2020b), tal y como se encontró en la dieta con solo pasto (T0).…”

The Effects of Papaya Leaf Extract and Turmeric Extract Inclusion on Total Apparent Digestibility of Nutrients and Methane Gas Production in Bali Cattle

“…Previous researchers have done several experiments to reduce methane gas production, namely through concentrate supplementation (Lovett et al, 2005), lipid (Ungerfeld et al, 2005), forage supplementation containing tannins , use of natural additives (Jayanegara, 2011). Studies on using natural compounds, such as tannins, saponins, and essential oils, are increasingly being carried out in line with the banning of antibiotics (Yuliana et al, 2019).…”