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 oqueiroz@teknal.com.ar +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)