Diapositiva 1 - Proyecto Eficiencia de Cosecha y Postcosecha de

Uso de inoculantes para
mejorar la calidad y
estabilidad aeróbica del silaje
Presente, Pasado y Futuro
Ing. Agrónomo Oscar Queiroz, PhD, MSc.
Presentación
Objetivos
Bases teóricas - Definición de inoculantes
 Pasado: Bacterias Homolácticas
 Presente: (Argentina) – Heterolácticas e inoc. Doble
 Futuro: Inoc. Doble propósito + Aditivos + seguridad
Objetivos
 Mantener la calidad original de la planta ensilada a
través de la fermentación.
 Los conceptos básicos de conservación de forraje
deben ser respetados.
-Momento de Picado
-Compactación
-Cobertura
-Manejo del uso del silo
¿Que es un
Inoculante?
Whittenbury escribió la primera definición (1961).
– Un inoculante debe:
1. Crecer vigorosamente
2. Dominar la población bacteriana
3. Ser homofermentativo
4. Resistente a la acidez
5. Productor de ácido láctico
Primera generación de
inoculantes
• Bacterias Homofermentativas (BHoL)


Ac. Láctico
pH
 Fermentación más eficiente
 Sin propiedades antifúngicas
P. pentosaceus, E. faecium L. plantarum
Composición química silo de alfalfa (60d)
Control
FA
FA+LC
FA+LP
5
4.9
4.0
4.2
MS (%)
31.1
30.9
30.8
31.0
Ac. Láctico, g/kg de MS
8.3
8.8
21.6
19.8
Ac. Acético, g/kg de MS
15.7
14.6
11.0
10.7
Ac. Butírico, g/kg MS
17.2
15.6
8.6
8.2
N-NH3 (g/kg de N )
108.5
110
50.2
45.3
Pérdida de MS (%)
6.1
6
4.1
3.6
pH
Cai (1999) JDS
BHoL ¿Qué son y qué hacen?
Pediococcus pentosaceus:
• Bacteria con alta resistencia a la acidez
• Productora de ácido láctico
• Trabaja con O2 residual en pH 5 - 6.5
• Presente en las primeras fases de fermentación
• Silo de maíz P. pentosaceus máx. pob 12h
L. Plantarum max. pob 48h
BHoL ¿Qué son y qué hacen?
Enterococcus faecium:
• Bacteria con alta resistencia a la acidez
• Productora de ácido láctico
• Trabaja con O2 residual en pH 4.5 – 9.6
• Presente en las primeras fases de fermentación.
BHoL ¿Qué son y qué hacen?
Lactobacillus plantarum: ?
• Bacteria con alta resistencia a la acidez
• Productora de ácido láctico
• Trabaja en pH 3.4 – 6.5
• Máx pob. 48h.
Hay que inocular maíz con bacterias
Homofermentativas?
6
Control
EC
EC+B500
EC+BII
EC+LB
pH
5
4
*
3
0
3
7
37
82
Días
Pedroso et al., (2010) - JDS
* P < 0.05.
Estabilidad aeróbica
Tiempo que el silo se mantiene sin señales de deterioro
microbiano una vez que es expuesto al aire (Adesogan et al.
2009) .
Post-apertura:
• levaduras utilizan acido láctico
• aumento de pH
• desarrollo microorganismos patogénicos
• metabolismo de nutrientes
• aumento en las pérdidas de MS y temperatura
Efecto de inoculantes en silo de maíz
Estabilidad aerobia (h)
…
900
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Controle
LP4
LP5
LB
Ranjit y Kung (2000) JDS
Segunda generación de
inoculantes
• L. buchneri, L. diolivorans, Propionibacterium
• Ac. Acético y/o propiónico
• Fermentación menos eficiente?
• Tiene propiedades antifúngicas
L. buchneri
•Aumenta la estabilidad aeróbica (Ranjit y Kung Jr 2000)
•Inoculación 100.000 ufc/g
0.28 Ac. Acético
1 Ac. láctico
0.48 1,2-propanodiol
0.04 etanol
(Stefanie et al, 2000)
0.52 CO2
Silaje Buena vs. Silaje podrida
(Podrida = Oscura, hongos, caliente, olor)
• 130 acre - field
• Pioneer 33V16 hybrid
• Infested after tasseling
http://2.bp.blogspot.com
Queiroz et al, 2012 -JDS, 2006
Efecto de L. buchneri en la cantidad y
porcentaje de silaje bueno o podrido
Control
Inoculante
SEM
P-value
Trt
G.silaje,kg/d
156
159
2.12
0.23
G. silaje, %
92.2
96.6
1.08
0.004
S.silaje kg/d
12.88
5.69
1.53
0.002
S.silaje ,%
7.83
3.39
1.08
0.004
Levaduras, log ufc/g
Efecto del acido acético sobre la
población de levaduras en silaje de maíz
Ácido Acético, %
Kleinschmidt and Kung, 2006
Efecto de distintas concentraciones de
L. buchneri en la calidad de silaje de maíz
Item
LB0
LB1
LB2
Contraste
LB0 vs 1 y 2
LB1 vs LB2
MS, %
30.7
30.7
30.7
0.87
0.85
pH
3.70
3.75
3.88
<0.01
0.01
Ac. Láctico
6.59
5.87
4.79
<0.01
<0.01
Ac. Acético
2.18
2.63
3.89
<0.01
<0.01
Ac. Propion.
0.08
0.06
0.11
0.96
0.27
Etanol, %
1.62
1.58
1.47
0.17
0.22
Amonia, %
0.01
0.11
0.11
0.16
0.34
CSA, %
1.55
1.49
1.32
0.73
0.83
Rec. MS,%
95.5
95.5
94.5
0.05
0.01
Leva. Log/g
4.18
3.10
1.88
<0.01
0.02
Est.Aerob. h
25
35
503
<0.01
<0.01
LB0= sin L. Buch; LB1 ≤100.000 ufc/g forraje; LB2>100.000 ufc/g forraje
Kleinschmidt and Kung, 2006
Tercera generación de
inoculantes
• Son productos que utilizan bacterias homo y heterolácticas
• Más flexibilidad de uso
• Costo?
L. buchneri
L. plantarum
P. pentosaceus
E. faecium
Mercado Argentino
• Comienzo del 2013:
100% de los productos: Bac. Homofermentativas
• Fin del 2013 :
2 productos tienen mezcla de L. buchneri
(concentración) y homofermentativas
Actividad anti-bacteriana del
cultivo de inoculantes y del silaje
(-)
= 0 mm; (+) =1 mm; (++) 3 mm zona de inhibición.
Actividad anti-bacteriana del
cultivo de inoculantes y del silaje
Tratamiento
Inoculante (cultivo)
Control
BII
LB
B500
Extracto del silaje
Control
EC2
EC+BII
EC+LB
EC+B500
Zona de inibición1
++
++
++
-
Pedroso et al., (2010) - JDS
Uso de proteasas para aumentar
la digestibilidad del Almidón
Uso de proteasas para aumentar
la digestibilidad del Almidón
70
Dig. Almidón, %
65
60
55
50
45
40
0
70
Días de Fermentación
140
Kung
JDS
Youngetetal.,
al.,2014
2012- -JDS
El uso de inoculantes para
secuestrar micotoxinas
Peltonen et al., 2001 - JDS
Cepa, % AFB1
Tiempo de Inoculación (h)
0
24
48
72
Lb. amylovorus 5160
52.6
59.7
68.6
73.2
Lb. amylovorus 5197
66.5
57.8
72.4
63.7
Lb. rhamnosus
76.9
54.6
57.9
56.6
Recuerden….
• Realmente necesito de bacterias homolácticas en silo de
maíz?
• Pérdidas de post- apertura son altas? (manejo)
• Productos de 3a generación $$$$$ - costo/beneficio
• Uso de análisis para confirmar efectividad del producto
• Investigación en ARGENTINA = INTA + UNIVERSIDADES
Agradecimiento:
FIN
MUCHAS GRACIAS!!!
“Yo recomendaria esto a cualquier vaca – tiene ácidos,
preservantes, bichos, proteínas, efluentes... Hasta podes
encontrar algo de silaje por ahí!!! ”
Contacto:
PhD Oscar Queiroz
[email protected]
+54 (0358) 4372426
Efecto de MS en Ac. Láctico y pH
Día 0
Día 45
Día 90
Día 150
MS
31%
pH
5.66
3.75
3.68
3.77
40%
5.48
3.72
3.60
3.66
MS
Acido Láctico
31%
ND
4.30
3.80
3.84
40%
ND
3.97
2.89
3.54
Windle et al., 2014 - JDS
Bactérias Homofermentativas (BAL)
Lactato
pH
Fermentación más eficiente
Sin propiedades Antifúngicas
Pediococcus pentosaceus
Efecto de L. buchneri en la
estabilidad aeróbica
Estabilidad aerobia, h
60
a
ab
50
40
30
bc
bc
c
52,8
44,7
20
10
30,7
29,5
20,8
0
Control
EC
EC+BII
EC+LB EC+B500
Perfil fermentativo y contaje de
hongos
Control
EC
EC+
BII
EC+
LB
EC+
B500
SE
DM, %
26.3ab
26.6ab
27.1a
25.0c
25.8bc
0.34
Lactato
2.69a
2.10a
2.12a
0.48b
1.10b
0.31
Acetato
2.42c
1.73c
1.98c
4.77a
3.81b
0.35
Hongos
2.13ab
5.67a
6.30a
0.00b
0.00b
1.7
Bactérias Heterofermentativas (BAL)
Acetato
Propionato (L. diolivorans)
Fermentación menos eficiente
(4%?)
Tiene propriedades antifúngicas
Lactobacillus buchneri
Efecto de L. buchneri en la concentración de
acido acético en silaje de maíz (frente de silo)
12
10
*
8
**
**
6
4
Control
Inoculant
2
0
0
5
10
15
20
Días
25
30
35
40
*P<0.05**P>0.05
Effect of reinoculation on pH and E. coli
counts (day 82)
pH
4
E. coli counts
Target maximum pH
3
2
3,67
3,66
3,73
3,92
3,91
1
0
-1
Control
EC
EC+BII
EC+LB EC+B500
Effect of reinoculation on
pH on day 88
Target maximum pH
Means with different letters differed (P < 0.05).
Effect of reinoculation on E.coli counts on
day 88 (log cfu/g)