<i>Lactobacillus plantarum</i> LPBR01 as inoculant in sugarcane silage

Fabiane Hoffmann; Maria Giovana Binder Pagnoncelli; Lilian Regina Rothe Mayer; Ana Carolina Fluck; Rodrigo Macagnan; Paloma Cristiny Tavares; Laura Zorzi; Wellington Fernando Almeida

doi:10.4025/actascianimsci.v41i1.45708

Fabiane Hoffmann Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0001-6372-8080
Maria Giovana Binder Pagnoncelli Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0002-8791-2090
Lilian Regina Rothe Mayer Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0002-0244-8592
Ana Carolina Fluck Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0001-9133-2446
Rodrigo Macagnan Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0001-6026-5826
Paloma Cristiny Tavares Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0003-0198-6855
Laura Zorzi Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0002-4209-3941
Wellington Fernando Almeida Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0002-1011-7427

DOI: https://doi.org/10.4025/actascianimsci.v41i1.45708

Abstract

Sugar cane is highly productive (dry matter.hectare^-1), but after ensiling process nutritional quality is affected, thus additives are needed to control or minimize losses. This study aimed to evaluate if Lactobacillus plantarum LPBR01 strain used as silage inoculant for sugar cane can control fermentation losses. Sugar cane samples (72) were divided in two treatments with three replicates, control (no Lactobacillus) and treatment silage with Lactobacillus (10⁶CFU g^-1 of silage). Nutritional composition of samples in different periods of fermentation (0, 7, 15, 30 and 45 days) was estimated by determining levels of dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), hemicellulose (HEM), mineral matter (MM) and acid detergent lignin (ADL). Fermentative profile of the silage was characterized by determining sugars, ammoniacal nitrogen, acidity and pH at 0, 12, 24, 36, 48, 60 and 72 hours. Inoculation of sugar cane silage with Lactobacillus plantarum LPBR01 strain presented no significant results (p ≤ 0, 5) however, interaction between treatment and day (p ≤ 0, 5) could be observed for the levels of ADF. The Lactobacillus plantarum LPBR01 strain was not efficient to control the fermentation losses that occur in the silages of sugar cane at the concentration used in this study.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Fabiane Hoffmann, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Formada em Zootecnia pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná atuando é pós-graduanda do programa de pós-graduação em produção animal na area de pesquisa de nutrição de Ruminantes e bolsistas CAPES do programa.

Maria Giovana Binder Pagnoncelli, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Departamente de bioprocessos e biotecnologia atuando na área de microbiologia e processos biotecnológicos.

Lilian Regina Rothe Mayer, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Departamento de Zootecnia área de forragicultura

Ana Carolina Fluck, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Departamento de Zootecnia área de nutrição de ruminantes

Rodrigo Macagnan, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Discente do curso de Zootecnia.

Paloma Cristiny Tavares, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Discente do curso de gradução em Zootecnia.

Laura Zorzi, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Discente do curso de Bacharel em Zootecnia.

Wellington Fernando Almeida, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Discente do curso de Bacharel em Zootecnia.

References

Alvares, C. A., Stape, J. L., Sentelhas, P. C., Moraes, G., Leonardo, J., & Sparovek, G. (2013). Köppen's climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, 22(6), 711-728. doi: 10.1127/0941-2948/2013/0507.

Ambrosano, E. J., Cantarella, H., Ambrosano, G. M. B., Schammas, E. A., Dias, F. L. F., Rossi, F., ... Azcón, R. (2011). Produtividade da cana-de-açúcar após o cultivo de leguminosas. Bragantia, 70(4), 810-818. doi: 10.1590/S0006-87052011000400012.

Association Official Analytical Chemist [AOAC]. (2005). Official Methods of Analysis (18th ed.). Gaitherburg, MD: AOAC International.

Carvalho, B. F., Ávila, C. L. S., Miguel, M. G. C. P., Pinto, J. C., Santos, M. C., & Schwan, R. F. (2015). Aerobic stability of sugar-cane silage inoculated with tropical strains of lactic acid bacteria. Grass and Forage Science, 70(2), 308-323. doi: 10.1111/gfs.12117.

Castro, F. G. F., Nussio, L. G., Haddad, C. M., Campos, F. P., Coelho, R. M., Mari, L. J., & Toledo, P. A. (2006). Características de fermentação e composição químico-bromatológica de silagens de capim-tifton 85 confeccionadas com cinco teores de matéria seca. Revista Brasileira de Zootecnia, 35(1), 7-20. doi: 10.1590/S1516-35982006000100002.

França, A. F. S., Oliveira, R. d. P., Rodrigues, J. A. S., Miyagi, E. S., Silva, A. G., Peron, H. J. M. C., ... Bastos, D. d. C. (2011). Características fermentativas da silagem de híbridos de sorgo sob doses de nitrogênio. Ciência Animal Brasileira, 12(3), 389-391. doi: 10.5216/cab.v12i3.540.

Harbers, L. H., Brazle, F. K., Raiten, D. J., & Owensby, C. E. (1980). Microbial degradation of smooth brome and tall fescue observed by scanning electron microscopy. Journal of Animal Science, 51(2), 439-446. doi: 10.2527/jas1980.512439x.

Mendes, C. Q., Susin, I., Nussio, L. G., Pires, A. V., Rodrigues, G. H., & Urano, F. S. (2008). Efeito do Lactobacillus buchneri na fermentação, estabilidade aeróbia e no valor nutritivo de silagem de cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Zootecnia, 37(12), 2191-2198. doi: 10.1590/S1516-35982008001200017.

Miller, G. L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, 31(3), 426-428. doi: 10.1021/ac60147a030.

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

Ohshima, M., & McDonald, P. (1978). A review of the changes in nitrogenous compounds of herbage during ensilage. Journal of the Science of Food and Agriculture, 29(6), 497-505. doi: 10.1002/jsfa.2740290602.

Pedroso, A. F., Nussio, L. G., Loures, D. R. S., Paziani, S. F., Igarasi, M. S., Coelho, R. M., ... Rodrigues, A. A. (2007). Efeito do tratamento com aditivos químicos e inoculantes bacterianos nas perdas e na qualidade de silagens de cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Zootecnia, 36(3), 558-564. doi: 10.1590/S1516-35982007000300006.

Pereira, G. V. d. M., Carvalho Neto, D. P., Medeiros, A. B. P., Soccol, V. T., Neto, E., Woiciechowski, A. L., & Soccol, C. R. (2016). Potential of lactic acid bacteria to improve the fermentation and quality of coffee during on‐farm processing. International Journal of Food Science & Technology, 51(7), 1689-1695. doi: 10.1111/ijfs.13142.

Santos, E. M., Zanine, A. M., Ferreira, D. J., Oliveira, J. S., Penteado, D. C. S., & Pereira, O. G. (2008). Inoculante ativado melhora a silagem de capim-tanzânia (Panicum maximum). Archivos de zootecnia, 57(217), 35-42.

Santos, R. A., Prado, M. A., Pertierra, R. E., & Palacios, H. A. (2018). Análise de açúcares e ácidos clorogênicos de cafés colhidos em diferentes estádios de maturação e após o processamento. Brazilian Journal of Food Tecnology, 21. doi: 10.1590/1981-6723.16317.

Schmidt, P., Rossi Junior, P., Junges, D., Dias, L. T., Almeida, R., & Mari, L. J. (2011). Novos aditivos microbianos na ensilagem da cana-de-açúcar: composição bromatológica, perdas fermentativas, componentes voláteis e estabilidade aeróbia. Revista Brasileira de Zootecnia, 40(3), 543-549. doi: 10.1590/S1516-35982011000300011.

Senger, C. C. D., Kozloski, G. V., Sanchez, L. M. B., Mesquita, F. R., Alves, T. P., & Castagnino, D. S. (2008). Evaluation of autoclave procedures for fibre analysis in forage and concentrate feedstuffs. Animal Feed Science and Technology, 146(1-2), 169-174. doi: 10.1016/j.anifeedsci.2007.12.008.

Valeriano, A. R., Pinto, J. C., Ávila, C. L. 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.

Van Soest, P. (1965). Symposium on factors influencing the voluntary intake of herbage by ruminants: voluntary intake in relation to chemical composition and digestibility. Journal of Animal Science, 24(3), 834-843.

Van Soest, P. J. (1994). Nutritional ecology of the ruminant (Vol. 1). Ithaca, NY: Cornell University Press.

Van Soest, P. J., Robertson, J. B., & Lewis, B. A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10), 3583-3597. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2.

Weatherburn, M. W. (1967). Phenol-hypochlorite reaction for determination of ammonia. Analytical Chemistry, 39(8), 971-974.

Zanine, A. M., Santos, E. M., Ferreira, D. J., Pinto, F. B., & Pereira, O. G. (2007). Características fermentativas e composição químico-bromatológica de silagens de capim-elefante com ou sem Lactobacillus plantarum e farelo de trigo isoladamente ou em combinação. Ciência Animal Brasileira, 8(4), 621-628.