Effect of Lactobacillus acidophilus and Saccharomyces cerevisiae on in vitro Digestibility of five forage species using sheep feces as inoculum
DOI:
https://doi.org/10.22579/22484817.1178Keywords:
beneficial microorganisms, digestibility, forage, ruminantAbstract
Due to the high costs of animal feed concentrates, sheep producers have been forced to seek alternatives to make their production systems more efficient by improving forage use, which has driven the adoption of new technologies. Among these, probiotics, which are microorganisms added to the feed, have proven beneficial for ruminal digestion without altering physiological functions. In this context, the present study determined the effect of Lactobacillus acidophilus and Saccharomyces cerevisiae on the in vitro digestibility of five forages used in sheep feeding. Samples were taken from hibiscus (Hibiscus rosa-sinensis), moringa (Moringa oleifera), gliricidia (Gliricidia sepium), mulberry (Morus alba), and the king grass hybrid (Pennisetum purpureum x Pennisetum typhoides). The treatments were organized into two groups: one without microorganisms (WMI) and the other with microorganisms (WMIcro). The inoculum was obtained from the excreta of grazing sheep, which were collected via rectal palpation and then mixed with buffer solution (McDougall’s saliva). Subsequently, the microorganisms (Lactobacillus acidophilus and Saccharomyces cerevisiae), which were previously macerated and homogenized, were added.
The microorganisms or probiotics, the inoculum, and the samples were placed in 20 ml syringes and incubated at constant temperature and agitation for 48 hours, then dried in an oven at 60°C for 48 hours. In vitro digestibility of dry matter (IVDMD), neutral detergent fiber (IVNDFD), and crude protein (IVCPD) were determined. The results were analyzed with SPSS software. Hibiscus, mulberry, moringa, and gliricidia showed significant differences (P<0.05) between WMIcro and WMI treatments in IVDMD, being higher in treatments without probiotics (75.6% vs. 41.9%), (70.1% vs. 32.7%), (70.1% vs. 27.6%), and (66.9% vs. 48.2%), respectively. The IVNDFD of WMIcro and WMI treatments for hibiscus, mulberry, and king grass showed significance (P<0.05), being higher in SMI (72.9%, 68.9%, and 32.2%, respectively); no effects were observed in gliricidia and moringa when probiotics were used. The IVCPD of mulberry, hibiscus, moringa, and king grass were higher (P<0.05) in the treatment without probiotic (SP) (73.7%, 64.7%, 63.3%, and 35.8%, respectively). No effect was observed in gliricidia WMI and WMIcro (60.65% and 59.95%). The correlation between IVDMD in the WMI treatment compared to IVCPD in the WMI treatment was 0.95, which indicates that as the Dry Matter (DM) value increases, so does the Crude Protein value; a similar trend was observed in neutral detergent fiber. This research determined that probiotics improve the digestibility of the forage species used. It is concluded that the probiotics did not have a positive effect on IVDMD, IVNDFD, and IVCPD, with the values being higher (P<0.05) in hibiscus, mulberry, moringa, and king grass in the WMI treatments. The efficiency of the probiotics used in the present study cannot be entirely ruled out, despite the inconsistency of the results, as in vivo studies yield more favorable results for these microorganisms.
References
● Ahmad, S., Awistaros, A., Herdian, H., Khairulli, G., Suryani, E. A., Manu ara, K. P., Jayanegara, A. (2016). In vitro gas production kinectics and digestibility of Kingrass (Pennisetum hybrid) added by organic mineral and natural crude tannin. Journal of Applied Animal Research, 45, (1), 122-125 http://dx.doi.org/10.1080/09712119.2015.1129339
● Ángel, M. A. (2013). Uso de probióticos en la nutrición de monogástricos como alternativa para mejorar un sistema de producción. Trabajo presentado como requisito para Optar al Título de Especialista en Nutrición Animal Sostenible.. Universidad Nacional Abierta y a Distancia, 30-38. https://repository.unad.edu.co/bitstream/handle/10596/1075/52424223.pdf;jsessionid=DAE6F22EA6129B41472BE64B57C5F553.jvm1?sequence=1
● Arce P, Carla, Arbaiza F, Teresa, Carcelén C, Fernando, & Lucas A, Orlando. (2003). Estudio comparativo de la Digestibilidad de forrajes mediante dos Métodos de Laboratorio. Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú, 14(1), 07-12. http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1609-91172003000100002&lng=es&tlng=es.
● Avijit Dey, J. P., Kumar Puniya , A., Singh , K. (2004). Influence of a anaerobic fungal culture (Orpynomyces sp.) Administration on growth rate, Ruminal fermentation and nutrient digestion in calves. Asian Australian Animal Journal Science, 17 (6), 820-824. DOI:10.5713/ajas.2004.820
● Ayala-Burgos, A, Góngora, R, Capetillo, C & Zapata Campos, C & Sandoval-Castro, C (2006). Composición Química-Nutricional de Árboles Forrajeros.
● Calderón-Chagoya, R., Calderón-Robles, R. C., Ríos-Utrera, Á., Montaño-Bermúdez, M., Lagunes-Lagunes, J., & Vega-Murillo, V. E. (2016). ANÁLISIS PRODUCTIVO Y REPRODUCTIVO DE VACAS Bos taurus x Bos indicus DE DOBLE PROPÓSITO EN CLIMA SUBTROPICAL HÚMEDO. Revista Científica, XXVI(4), 239-246.
● Cano W, Javier, Carcelén C, Fernando, Ara G, Miguel, Quevedo G, Willian, Alvarado S, Arnaldo, & Jiménez A, Ronald. (2016). Efecto de la suplementación con una mezcla probiótica sobre el comportamiento productivo de cuyes (Cavia Porcellus) durante la fase de crecimiento y acabado. Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú, 27(1), 51-58. Recuperado en 10 de agosto de 2024, de http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1609-91172016000100007&lng=es&tlng=es.
● Carro, M. D., Saro, C., Mateos, I., Diaz, A., Ranilla, M. J. (2014). Presente y perspectivas de futuro en la UE Empleo de probioticos en la alimentacion de rumiantes. Alimentacion Animal, 4 (1), 42-49. https://oa.upm.es/35230/
● Casas, S. (2018). Saccharomyces cerevisiae and Aspergillus oryzae: stimulators and modifiers of ruminal fermentation and the rumen microbial growth. Revista de Produccion Animal, 30 (2), 1-9. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2224-79202018000200001
● Castañeda, C. (2018). Probiotics: an update. Revista Cubana de Pediatria, 90 (2), 286-298. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-75312018000200009
● Cifuentes, O. , Gonzales, Y. O. (2013). Evaluacion de la levadura (Saccharomyces cerevisiae) en la ganacia de peso de ovinos criollos. conexion agropecuaria (3) 1, 41-49. https://www.researchgate.net/publication/334657703_EVALUACION_DE_LA_LEVADURA_Saccharomyces_cerevisiae_EN_LA_GANANCIA_DE_PESO_DE_OVINOS_CRIOLLOS
● De Moura, R. S., Saliba, E. O., Almeida, F. Q., Lana, A. M., Moreira, D. C., Silva, V. P.,Rezende, A. S. et al (2011). Apparent digestibility of diets with probiotics or phytase in mangalarga marchador foals. Archivos de Zootecnia, 25 (1), 193-203. DOI:10.21071/az.v60i230.4668
● Espinosa , F., Argenti, P., Gil, J. L., Leon, L., Perdomo, E. (2001). Evaluation of Kingrass (Pennisetum purpureum cv. Kingrass) Asociated with forages legumes. Zootecnia Tropical, 19 (1), 59-71. https://tspace.library.utoronto.ca/handle/1807/1530
● Galina, M.A, Delgado-Pertiñez, M, Ortíz-Rubio, M.A, Pineda, L.J, & Puga, D.C. (2009). Cinética ruminal y crecimiento de cabritos suplementados con un probiótico de bacterias ácido-lácticas. Pastos y Forrajes, 32(4), http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942009000400009&lng=es&tlng=es.
● García Q, Indira Isis, Mora-Delgado, Jairo, Estrada A, Julián, & Piñeros V, Roberto. (2017). ¿Cuál es el efecto de la Moringa oleifera sobre la dinámica ruminal? Revisión sistemática. Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú, 28(1), 43-55. https://dx.doi.org/10.15381/rivep.v28i1.11675
● Giraldo, Luis A, Gutiérrez, Lina A, & Rúa, Claudia. (2007). Comparación de dos técnicas in vitro e in situ para estimar la digestibilidad verdadera en varios forrajes tropicales. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 20(3), 269-279 http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-06902007000300005&lng=en&tlng=es.
● González Rodríguez M, Resillez Pujal A Pedraza Olivera R, . Martínez S. Pedraza, R. Martinez, S. (2012). Heces ovinas dispuestas como inoculo en la tecnica de produccion de gases para la valoracion nutritiva de forrajes. Revista de Produccion Animal, 24 (2), 18-22. https://core.ac.uk/reader/327252020
● Guevara, J., Carcelen, F. (2014). Efecto de la suplementación de probióticos sobre los parametros productivos de ovinos. Revista Peruana de Quimica e Ingenieria Quimica, 17 (2), 28-33. https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/quim/article/view/11332
● Gutiérrez Ramírez, L, Montoya, O & Vélez Zea, J. (2013). Probióticos: una alternativa de producción limpia y de remplazo a los antibióticos promotores de crecimiento en la alimentación animal. Producción + Limpia, 8(1), 135-146. Retrieved August 08, 2024, from http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1909-04552013000100010&lng=en&tlng=es.
● Gutiérrez, D., González, N., Iglesias, A., Garcia, R., Tuero , R. (2018). Effect of different proportions of Moringa oleifera: Cenchrus purpureus on voluntary intake and nitrogen balance. Pastos y Forrajes, 41 (3) 30-41. https://www.redalyc.org/journal/2691/269158218010/269158218010.pdf
● Hill, C., Guarner, F., Reid, G., Gibson, G. R., Merestein, D. J., Pot, B., Sanders, M. E. (2014). The unternational scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropiate use of the term probiotic. Nature reviews, Gastroenterology y Hepatology, 11 (8), 506-514. DOI: 10.1038/nrgastro.2014.66
● Hillal, L., El-Sayaad, G., Abdella, M. (2011). Effect of growth promoters (probiotics) supplementation on performance, in vitro activity and some blood constituents in growing lambs. Archiv fur Tierzucht, 54 (6), 607-617. https://aab.copernicus.org/articles/54/607/2011/
● Instituto de Desarrollo Agropecuario - Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). (2017). Manual de manejo ovino Boletín INIA / N° 368 Editoras: Verónica González y Tamel Aike Marilyn. INIA, Santiago, Chile, 158p. https://bibliotecadigital.ciren.cl/server/api/core/bitstreams/dbab580e-babb-4c67-b2c1-57fa2e42d7c3/content
● Krause DO, Nagaraja TG, Wright AD, Callaway TR. (2013) Board-invited review: Rumen microbiology: leading the way in microbial ecology. J Anim Sci. Jan;91(1):331-41. doi:10.2527/jas.2012-5567. PMID: 23404990. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23404990/
● Kristas, S., Govaris, A., Christodoulopoulos, G., Burriel, R. (2016). Effect of a Bacillus licheniformis and Bacillus subtilis suplementation of ewe´s feed on a sheep milk production and young lamb mortality. Journal of veterinarian Medicine association, 53 (5), 170-173 DOI:10.1111/j.1439-0442.2006.00815.x
● Leeuw, K-J., Palic, D., Siebrits, F.K., Muller, H., & Hindle, V.A.. (2018). Prediction of in vivo organic matter digestibility of ruminant feeds using in vitro techniques. South African Journal of Animal Science, 48(5), 907-916. https://dx.doi.org/10.4314/sajas.v48i5.10
● Li, M., Zhou, H. (2018). Associative effects of stylo and kingrass silage different ratios on in vitro rumen fermentation. Legume Research, 41 (4), 584-588. https://arccjournals.com/journal/legume-research-an-international-journal/LR-335
● López, Y., Arece, J., Ojeda, F., Molina, M. (2015). Effect of the inclusion of the sorbifauna probiotic in the diet of confined weaned sheep. Pastos y Forrajes, 38 (2), 202-206. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0864-03942015000200008&lng=es&nrm=iso&tlng=en
● Madera, N. B., Ortiz, B., Bacab, H. M., Magaña, H. (2013). Influencia de la edad de corte de pasto kinggrass morado (Pennisetum purpureum) en la produccion y digestilibilidad in vitro de la materia seca. Avances en investigacion agropecuaria, 17 (2), 41-52. https://www.redalyc.org/pdf/837/83726339005.pdf
● McDougall EI. Studies on ruminant saliva. 1. The composition and output of sheep's saliva. Biochem J.(1948);43(1) 99-109. doi:10.1042/bj0430099. PMID: 16748377; PMCID: PMC1274641.
https://doi.org/10.1042/bj0430099
● Meza, G. A., Sanchez, L. A., Meza, M. A., Meza, C. J., Franco, N. G., Avellaneda, J. H., Liuba, G. A. (2012). Digestibilidad in vivo de forrajeras arbustivas tropicales para la alimentacion de cuyes (cavia porcellus lenneus), en el litoral ecuatoriano. Veterinary and animal science, 6 (2), 10-17. http://vetzootec.ucaldas.edu.co/downloads/v6n2a01.pdf
● Montejo, I. L, López, O, Sánchez, Tania, Muetzel, S, Becker, K, & Lamela, L. (2012). Efecto del nivel de inclusión de soya en la digestibilidad in vitro de la harina de piscidium de Moringa oleifera. Pastos y Forrajes, 35(2), 197-204. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942012000200007&lng=es&tlng=es
● Navarro-Ortiz C & Roa Vega M. (2018). Comparación de la digestibilidad de tres especies forrajeras estimada mediante diferentes técnicas. Revista, ORINOQUIA, Vol. 22 - No 1 - Año 2018. http://www.scielo.org.co/pdf/rori/v22n1/0121-3709-rori-22-01-00015.pdf
● Nieves, Duilio, Araque, Humberto, Terán, Omar, Silva, Leonel, González, Carlos, & Uzcátegui, William. (2006). Digestibilidad de Nutrientes del Follaje de Morera (Morus alba) en Conejos de Engorde. Revista Científica, 16(4), 315-324. Recuperado en 09 de agosto de 2024, de http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-22592006000400005&lng=es&tlng=es.
● Obrador, P. V., Hernández, D., Aranda, E. M., Gómez, V. A., Camacho, W., Cobos, M. (2007). Evaluacion de los forrajes de morera y tulipán a diferentes edades de corte como suplemento para corderos en pastoreo. Universidad y Ciencia, 23 (2), 115-125. https://www.redalyc.org/pdf/154/15423203.pdf
● Pereira, V., Rodriguez, R., Orjales, I., Chapel, J. M., Domínguez, R., Vázquez, P. (2016). Empleo de prebióticos y probióticos en la alimentación de rumiantes.
● Quintana- Zamora J, Avellaneda-Cevallos J., Barrera, A., Tapia Moreno E., Peña Galeas M. , Barrera Álvarez A., Yepes Macias P. (2015). Enzimas fibroliticas exogenas en la degradación ruminal in situ del pasto Kingrass (Pennisetum hybridum) en dos edades de corte. Ciencias Agrarias – ResearchGate, 8 (2), 37-43. DOI:10.18779/cyt.v8i2.148
● Poppy, G. D., Rabiee, A. R., Lean, I. J., Sanchez, W. K., Dorton, K. L.,Morley, P. S. (2012). A meta-analisis of the effects of feeding yeast culture produced by anaerobic fermentation of Saccharomyces cerevisiae on a milk production of lactating dairy cows. American Dairy Science Association, 95 (10), 6027-6041. DOI:10.3168/jds.2012-5577
● Posada, Sandra L, Noguera, Ricardo R, & Segura, Juan A. (2012). Ruminant feces used as inoculum for the in vitro gas production technique. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 25(4), 592-602. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-06902012000400007&lng=en&tlng=en.
● Rodriguez, J. C., Russo, R. (2009). Digestibilidad in vitro en forrajes tropicales a diferentes edades de rebrote. Tierra tropical, 5 (1), 83-89. https://www.researchgate.net/publication/236626939_Digestibilidad_In_Vitro_en_forrajes_tropicales_a_diferentes_edades_de_rebrote
● Rosales, E., Delgado, L. E., Carrete, F. O., Medrano, R. H., Solis, S. A., Murillo, O. M., Haubi, C. (2013). Degradabilidad ruminal in situ y digestibilidad in vitro de maiz-manzana adicionados con melaza. Avances en investigación agropecuaria, 17 (2), 76-96. https://www.redalyc.org/journal/837/83726339007/html/
● Rosario, C., Rodriguez, A., Randel, P. (2013). Efecto de la aplicacion de inoculos microbianos sobre las caracteristicas fermentativas, estabilidad aeróbica y digestibilidad in vitro de materia seca y fibra detergente neutro de ensilaje de gramineas tropicales naturalizadas. Journal Agriculture Universe, 97(1), 33-56. https://revistas.upr.edu/index.php/jaupr/article/view/3038
● Rosero, R.y Posada, S. L. (2007). Modelación de la cinética de degradación de alimentos para rumiantes. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 20 (1), 174-182. https://www.redalyc.org/pdf/2950/295023034009.pdf
● Rua-Bustamante, C., Cañas-Álvarez, J., Carrascal-Triana, E., Ulloa, L., Ayola, S., Rodríguez, J., Mestra Vargas, L., Paternina, E., Martínez, C., Zambrano Ortiz, J., Paternina E. (2023). Manual para la producción de ovinos en la región Caribe de Colombia. 10.21930/agrosavia.manual.7406122.
DOI:10.21930/agrosavia.manual.7406122
● Ruiz-Sesma, D., Lara- Lara, P. E., Sierra- Vásquez, A. C., Aguilar- Urquijo, E., Magaña- Magaña, M. A., Sanguines García , J. R. (2006). Evaluacion nutritiva y productiva de ovinos alimentados con heno de Hibiscus rosa sinensis. Zootecnia Tropical, 7 (6), 98-109. https://www.researchgate.net/publication/28140506_Evaluacion_nutritiva_y_productiva_de_ovinos_alimentados_con_heno_de_Hibiscus_rosa-sinensis
● Saro, C., Mateos, I., Ranilla, M. J., Carro, M. D. (2017). Uso de probioticos para mejorar la salud digestiva de los rumiantes. Sitio Argentino de Producción Animal, 20 (9), 50-62. https://www.produccion-animal.com.ar/informacion_tecnica/invernada_promotores_crecimiento/106-Uso_de_probioticos.pdf
● Segura S, F., Echeverri F, R., Mejida G, A. (2008). De lignificación selectiva del pasto Pennisetum purpureum x pennisetum typhoides usando basidiomicetos ligninoliticos, 15 (1), 18,24. https://www.redalyc.org/pdf/1698/169815394006.pdf
● Sorrondegui, M., López, Y., Vera, C. A. (2012). Empleo de probióticos en animales. Sitio Argentino de Producción Animal, 5 (8), 10-17. https://www.produccion-animal.com.ar/informacion_tecnica/invernada_promotores_crecimiento/45-Empleo_probioticos.pdf
● Soto-Díaz A., Rondón-Castillo A., Iglesias-Gómez J. (2023). Probióticos en la producción animal: mecanismos de acción y efectos beneficiosos para la ganadería. Pastos y Forrajes, vol. 46, e25. https://www.redalyc.org/journal/2691/269176991002/html/
● Suárez-Machín, C; Garrido-Carralero, N; Guevara-Rodríguez, C (2016). Levadura Saccharomyces cerevisiae y la producción de alcohol. Revisión bibliográfica ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña de Azúcar, vol. 50, núm. 1, enero-abril, pp. 20-28. https://www.redalyc.org/pdf/2231/223148420004.pdf
● Tilley J, Terry R. A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crops. Grass Forage Sci. 1963;18(2):104-111.
● Torres G., G., Arbaiza F., T., Carcelén C., F., & Lucas A., O. (2009). COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS in situ, in vitro YENZIMÁTICA (CELULASA) PARA ESTIMAR LA DIGESTIBILIDAD DE FORRAJES EN OVINOS. Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú, RIVEP, 20(1), 5-9.
● Villarreal Gómez A. y Ortega Angulo K. (2014). Revisión de las características y usos de la planta Moringa oleífera. Investigación & desarrollo vol 22, n° 2 (2014) págs. 309-330. http://www.scielo.org.co/pdf/indes/v22n2/v22n2a07.pdf
● Wang, Y., Choo, H., Chen, Y., Yoo, J., Huang, Y., Kim, H., Kim, I. (2009). The effect of probiotic BioPlus 2B on growth performance, dry matter and nitrogen digestibility and slurry noxious gas emisión on growing pigs. Livestock Science, 120 (2), 35-42. DOI:10.1016/j.livsci.2008.04.018
Downloads
Published
Issue
Section
License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Esta revista y sus artículos se punlican bajo la licencia Creative Commons (CC BY – NC-ND 4.0), que permite el uso, distribución y reproducción sin restricciones en cualquier medio o formato, siempre que se acredite el autor y la fuente originales; no usar bajo propósitos comerciales.
