Sitio Argentino de Producción Animal Uso de inoculantes para mejorar la calidad y estabilidad aeróbica del silaje Presente, Pasado y Futuro Ing. Agrónomo Oscar Queiroz, PhD, MSc. 1 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Presentación Objetivos Bases teóricas - Definición de inoculantes Pasado: Bacterias Homolácticas Presente: (Argentina) – Heterolácticas e inoc. Doble Futuro: Inoc. Doble propósito + Aditivos + seguridad 2 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 3 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal ¿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 4 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Primera generación de inoculantes • Bacterias Homofermentativas (BHoL) Ac. Láctico pH Fermentación más eficiente Sin propiedades antifúngicas P. pentosaceus, E. faecium L. plantarum 5 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 6 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 7 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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. 8 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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. 9 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 * P < 0.05. Pedroso et al., (2010) - JDS 10 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 11 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 12 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Segunda generación de inoculantes • L. buchneri, L. diolivorans, Propionibacterium • Ac. Acético y/o propiónico • Fermentación menos eficiente? • Tiene propiedades antifúngicas 13 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 14 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Silaje Buena vs. Silaje podrida (Podrida = Oscura, hongos, caliente, olor) • 130 acre - field • Pioneer 33V16 hybrid • Infested after tasseling http://2.bp.blogspot.com 15 de 39 Queiroz et al, 2012 -JDS, 2006 Sitio Argentino de Producción Animal 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 16 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Levaduras, log ufc/g Efecto del acido acético sobre la población de levaduras en silaje de maíz Ácido Acético, % Kleinschmidt and Kung, 2006 17 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 18 de 39 Kleinschmidt and Kung, 2006 Sitio Argentino de Producción Animal Tercera generación de inoculantes • Son productos que utilizan bacterias homo y heterolácticas • Más flexibilidad de uso • Costo? L. buchneri L. plantarum 19 de 39 P. pentosaceus E. faecium Sitio Argentino de Producción Animal Mercado Argentino • Comienzo del 2013: 100% de los productos: Bac. Homofermentativas • Fin del 2013 : 2 productos tienen mezcla de L. buchneri (concentración) y homofermentativas 20 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Actividad anti-bacteriana del cultivo de inoculantes y del silaje (-) = 0 mm; (+) =1 mm; (++) 3 mm zona de inhibición. 21 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Actividad anti-bacteriana del cultivo de inoculantes y del silaje Zona de inibición1 Tratamiento Inoculante (cultivo) Control BII LB B500 ++ ++ ++ Extracto del silaje Control EC2 EC+BII EC+LB EC+B500 22 de 39 Pedroso et al., (2010) - JDS Sitio Argentino de Producción Animal Uso de proteasas para aumentar la digestibilidad del Almidón 23 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 24 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal El uso de inoculantes para secuestrar micotoxinas Peltonen et al., 2001 - JDS Cepa, % AFB1 Tiempo de Inoculación (h) 0 24 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 25 de 39 48 72 Sitio Argentino de Producción Animal 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 26 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Agradecimiento: 27 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal FIN MUCHAS GRACIAS!!! “Yo recomendaria esto a cualquier vaca – tiene ácidos, preservantes, bichos, proteínas, efluentes... Hasta podes encontrar algo de silaje por ahí!!! ” 28 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Contacto: PhD Oscar Queiroz oqueiroz@teknal.com.ar +54 (0358) 4372426 29 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 30 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Bactérias Homofermentativas (BAL) Lactato pH Fermentación más eficiente Sin propiedades Antifúngicas Pediococcus pentosaceus 31 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 32 de 39 EC+LB EC+B500 Sitio Argentino de Producción Animal 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 33 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Bactérias Heterofermentativas (BAL) Acetato Propionato (L. diolivorans) Fermentación menos eficiente (4%?) Tiene propriedades antifúngicas Lactobacillus buchneri 34 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 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 35 de 39 25 30 35 40 *P<0.05**P>0.05 Sitio Argentino de Producción Animal 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 36 de 39 EC+LB EC+B500 Sitio Argentino de Producción Animal Effect of reinoculation on pH on day 88 Target maximum pH Means with different letters differed (P < 0.05). 37 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal Effect of reinoculation on E.coli counts on day 88 (log cfu/g) 38 de 39 Sitio Argentino de Producción Animal 39 de 39