Study of Local Herb Potency as Rumen Modifier: Red Ginger (Zingiber Officinale Var. Rubrum) Addition Effect on In Vitro Ruminal Nutrient Digestibility

Abstract

Red ginger is herb that commonly used as part of traditional medicine due to its essential oil content. Some essential oil have proven as rumen fermentation modifier. Addition of red ginger in ruminant diet was studied using in vitro gas production technique to evaluate its effect on nutrient digestibility. Red ginger meal was added to meet essential oil level in fermentation medium of 0 mg/l as control, 25, 50, 75 and 100 mg/l. The diet consisted of Penisetum hybride, rice bran, wheat pollard in ratio 60:20:20 DM basis. Feed fermentation was incubated for 24 h at 39°C. At the end of incubation data of gas production volume was taken, and residual feed were collected for further nutrient analysis to calculate the digestibility of dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP) and crude fiber (CF). Variance analysis was used to analysis collected data, followed by DMRT analysis. Addition of red ginger increase total volume of gas production at level 50 mg/L and above. DM and OM digestibility did not affected by red ginger addition whereas CP digestibility were significantly decreased start at level 50 mg/l. In contrast, CF digestibility of treatment level of 50 mg/l significantly higher than control. In conclusion, addition of red ginger correspond to level essential oil of 50 to 100 mg/l improve ruminal nutrient fermentation.

Modificación de la fermentación ruminal in vitro para mitigación de metano mediante la adición de aceites esenciales de plantas y compuestos terpenoides

“…Las plantas aromáticas o arbustivas se han utilizado ampliamente de manera empírica en medicina tradicional para tratar diferentes padecimientos de salud (Cruz et al, 2017;Yuan et al, 2016), sin embargo, los efectos de éstas han generado interés en los sistemas de producción de ganado, ya que con la implementación de aditivos de plantas se puede modificar de manera efectiva la fermentación del rumen al inhibir la desaminación y metanogénesis que resulta en una reducción de metano (CH4) entérico, NH3-N y acetato, y por lo tanto se producirá mayor concentración de propionato y butirato; así como disminución de CH4 entérico, el cual es un importante gas de efecto invernadero (Kurniawati et al, 2020;Wang et al, 2016;Kim et al, 2015). Los aceites esenciales de plantas (AEP) son compuestos aromáticos volátiles, constituidos por una mezcla de metabolitos secundarios (MS); principalmente compuestos terpénicos, fenilpropanoides; monoterpenos, sesquiterpernos y alcoholes, aldehídos, éteres, esteres, cetonas y fenoles; que son principalmente responsables del aroma (Bakkali et al, 2008).…”

“…Los AEP presentan una amplia gama de actividad antimicrobiana y antioxidante (Gallegos-Flores et al, 2019), por lo que han generado interés como alternativa de origen natural al uso de compuestos químicos para modificar la fermentación ruminal, ya que la implementación de aditivos sintéticos se ha visto limitada por la aparición de residuos en los productos de consumo humano, o por la resistencia que han generado ciertos microorganismos por el uso no terapéutico de antibióticos (ionóforos) en los rumiantes (Brown et al, 2017;Estévez y Cutuli, 2011). Algunos de los principales compuestos de AEP más comunes incluyen: timol y carvacrol (tomillo y orégano), eugenol (clavo), pineno (enebro), limoneno (eneldo), 1,8-cineole (eucalipto), cinamaldehído (canela), capsaicina (pimientos picantes), terpinene (árbol de té), alicina (ajo) y anethol (anís) (Kurniawati et al, 2020). Existen plantas aromáticas que se han utilizado como especias comestibles, y a partir de las cuales sus aceites esenciales son ricos en compuestos terpenoides con una fuerte actividad antimicrobiana, los cuales pueden afectar el desarrollo y crecimiento de las bacterias ruminales e inhibir la metanogénesis; entre los aceites se encuentran: canela (Cinnamomum zeylanicum), clavo (Syzygium aromaticum), eupcalipto (Eucalyptus spp), menta (Mentha spicata), orégano (Origanum vulgare) y romero (Salvia rosmarinus) (Condo et al, 2018;Firmino et al, 2018;Dhakad et al, 2017).Dada la preocupación sobre la producción de gases efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global, principalmente metano emitido por rumiantes, es necesario investigar el empleo de aceites esenciales, ya que al tener efecto antibacteriano se deduce que influyen en la microbiota del rumen, y por lo tanto modifican la fermentación y disminuyen la concentración de metano.…”