Effect of rare earth elements on in

Effect of rare earth elements on in vitro rumen microbial fermentation and feed digestion

The objectives of this study were to investigate the effects of rare earth elements (REEs) on in vitro rumen fermentation, gas production, microbial protein synthesis and nutrient digestion using in vitro batch culture and continuous culture technique. A mixture of REE containing (g/kg) 380 g of LaCI3·6H2O, 521 g of CeCI3·6H2O, 30 g of PrCI3·6H2O and 69 g chlorides of other light REEs. The experimental diet consisted of 885 g/kg barley grain, 84 g/kg barley silage and 31 g/kg supplement (dry matter (DM) basis). Diet supplemented with different dosages of REE (control, no additional REE; low, 400 mg/kg REE; and high, 800 mg/kg REE, DM basis) were incubated for 4, 8, 14 and 24 h in diluted rumen fluid. At the end of 24 h of incubation, gas production and concentration of volatile fatty acid (VFA) linearly increased with increasing REE supplementation; whereas, influence of REE supplementation on VFA profile was marginal. Dry matter disappearance was not affected (P>0.10). Six dual-flow continuous culture fermenters were used in a replicated 3 × 3 Latin square with same treatments and same diet used in the batch culture. Mean ruminal pH (5.71) and total VFA (93.6 mM) concentration were not affected by supplementation of REE. The molar proportion (mol/100 mol) of acetate (39.1) and propionate (50.5) was similar among the treatments. However, the proportion (mol/100 mol) of butyrate was higher with the high REE (6.6) than with low REE (5.3) or the control (5.8). Ruminal true digestibilities of organic matter (OM) (0.785, 0.811 and 0.828), acid detergent fibre (0.360, 0.431 and 0.432) and crude protein (0.496, 0.590 and 0.589) for control, low and high REE, respectively, linearly increased with increasing REE supplementation, whereas, the increase in ruminal digestibility from low to high dosage of REE was minimal. Microbial nitrogen (N) production (g/day) and microbial efficiency (g N/kg of truly fermented OM) were not affected by treatments. Improvement of ruminal digestibility of OM due to REE supplementation was attributed to the increase in digestibility of fibre and degradability of protein. The results suggest that REE supplementation improved ruminal fibrolytic and proteolytic activities.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลของธาตุหายากในหลอดทดลองต่อการหมักจุลินทรีย์และย่อยอาหารThe objectives of this study were to investigate the effects of rare earth elements (REEs) on in vitro rumen fermentation, gas production, microbial protein synthesis and nutrient digestion using in vitro batch culture and continuous culture technique. A mixture of REE containing (g/kg) 380 g of LaCI3·6H2O, 521 g of CeCI3·6H2O, 30 g of PrCI3·6H2O and 69 g chlorides of other light REEs. The experimental diet consisted of 885 g/kg barley grain, 84 g/kg barley silage and 31 g/kg supplement (dry matter (DM) basis). Diet supplemented with different dosages of REE (control, no additional REE; low, 400 mg/kg REE; and high, 800 mg/kg REE, DM basis) were incubated for 4, 8, 14 and 24 h in diluted rumen fluid. At the end of 24 h of incubation, gas production and concentration of volatile fatty acid (VFA) linearly increased with increasing REE supplementation; whereas, influence of REE supplementation on VFA profile was marginal. Dry matter disappearance was not affected (P>0.10). Six dual-flow continuous culture fermenters were used in a replicated 3 × 3 Latin square with same treatments and same diet used in the batch culture. Mean ruminal pH (5.71) and total VFA (93.6 mM) concentration were not affected by supplementation of REE. The molar proportion (mol/100 mol) of acetate (39.1) and propionate (50.5) was similar among the treatments. However, the proportion (mol/100 mol) of butyrate was higher with the high REE (6.6) than with low REE (5.3) or the control (5.8). Ruminal true digestibilities of organic matter (OM) (0.785, 0.811 and 0.828), acid detergent fibre (0.360, 0.431 and 0.432) and crude protein (0.496, 0.590 and 0.589) for control, low and high REE, respectively, linearly increased with increasing REE supplementation, whereas, the increase in ruminal digestibility from low to high dosage of REE was minimal. Microbial nitrogen (N) production (g/day) and microbial efficiency (g N/kg of truly fermented OM) were not affected by treatments. Improvement of ruminal digestibility of OM due to REE supplementation was attributed to the increase in digestibility of fibre and degradability of protein. The results suggest that REE supplementation improved ruminal fibrolytic and proteolytic activities.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลของธาตุหายากในหลอดทดลองกระเพาะหมักจุลินทรีย์และการย่อยอาหารฟีด

วัตถุประสงค์ของการวิจัยครั้งนี้เพื่อศึกษาผลของธาตุหายาก (รีส) ในหลอดทดลองกระเพาะหมักผลิตก๊าซสังเคราะห์โปรตีนของเชื้อจุลินทรีย์และการย่อยอาหารสารอาหารที่ใช้ในชุดหลอดทดลอง วัฒนธรรมและเทคนิคการเพาะเลี้ยงอย่างต่อเนื่อง มีส่วนผสมของ REE มี (กรัม / กก.) 380 กรัม LaCI3 · 6H2O, 521 กรัมของ CeCI3 · 6H2O 30 กรัม PrCI3 · 6H2O และ 69 กรัมคลอไรด์ของรีแสงอื่น ๆ อาหารทดลองประกอบด้วย 885 กรัม / เมล็ดข้าวบาร์เลย์กก., 84 กรัม / กิโลกรัมหมักข้าวบาร์เลย์และ 31 กรัม / กิโลกรัมอาหารเสริม (วัตถุแห้ง (DM) พื้นฐาน) อาหารเสริมด้วยปริมาณที่แตกต่างกันของ REE (ควบคุมไม่ REE เพิ่มเติม; ต่ำ 400 mg / kg REE และสูง 800 มก. / กก. REE พื้นฐาน DM) ถูกบ่ม 4, 8, 14 และ 24 ชั่วโมงของเหลวในกระเพาะรูเมนเจือจาง ในตอนท้ายของ 24 ชั่วโมงของการบ่มการผลิตก๊าซและความเข้มข้นของกรดไขมันระเหย (VFA) เพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงกับการเพิ่มการเสริม REE นั้น ขณะที่อิทธิพลของการเสริม REE ในโปรไฟล์ VFA เป็นร่อแร่ แห้งหายตัวไปก็ไม่ได้รับผลกระทบ (P> 0.10) หกแบบ dual-ไหลหมักวัฒนธรรมอย่างต่อเนื่องถูกนำมาใช้ในการจำลองแบบ 3 × 3 ตารางละตินเดียวกันกับการรักษาและการรับประทานอาหารเดียวกับที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงชุด หมายถึงค่าความเป็นกรดในกระเพาะรูเมน (5.71) และรวม VFA (93.6 มิลลิเมตร) ความเข้มข้นไม่ได้รับผลกระทบจากการเสริม REE สัดส่วนโมล (โมล / โมล 100) ของอะซิเตท (39.1) และ propionate (50.5) เป็นที่คล้ายกันในหมู่การรักษา อย่างไรก็ตามสัดส่วน (โมล / โมล 100) ของ butyrate สูงกับ REE สูง (6.6) กว่าด้วย REE ต่ำ (5.3) หรือควบคุม (5.8) ย่อยที่แท้จริงในกระเพาะรูเมนของสารอินทรีย์ (OM) (0.785, 0.811 และ 0.828) กรดใยผงซักฟอก (0.360, 0.431 และ 0.432) และโปรตีน (0.496, 0.590 และ 0.589) สำหรับการควบคุมในระดับต่ำและ REE สูงตามลำดับเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงกับ การเพิ่มการเสริม REE ในขณะที่เพิ่มขึ้นในการย่อยในกระเพาะรูเมนจากต่ำไปสูงปริมาณของ REE น้อยที่สุด ไนโตรเจนจุลินทรีย์ (N) การผลิต (กรัม / วัน) และมีประสิทธิภาพของจุลินทรีย์ (g N / กิโลกรัมหมักอย่างแท้จริง OM) ไม่ได้รับผลกระทบจากการรักษา การปรับปรุงการย่อยในกระเพาะรูเมนของ OM เนื่องจากการเสริม REE เป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของการย่อยของเส้นใยและการย่อยสลายของโปรตีน ผลการวิจัยแนะนำว่าการเสริม REE ปรับปรุง fibrolytic ในกระเพาะรูเมนและกิจกรรมโปรตีน