Etude sur l'effet de l'acide formique dans l'ensilage

La difficulté de l’ensilage est différente en raison des différentes espèces végétales, de leur stade de croissance et de leur composition chimique. Pour les matières premières végétales difficiles à ensiler (faible teneur en glucides, teneur élevée en eau, pouvoir tampon élevé), on peut généralement utiliser de l'ensilage semi-sec, de l'ensilage mixte ou de l'ensilage additif.

L'ajout d'ensilage acide méthylique (fourmi) est une méthode d'ensilage acide largement utilisée à l'étranger. Près de 70 ensilages norvégiens ajoutésacide formique, le Royaume-Uni depuis 1968 a également été largement utilisé, son dosage est de 2,85 kg par tonne de matière première d'ensilage ajoutée85 acide formique, les États-Unis par tonne de matière première d'ensilage ont ajouté 90 acide formique 4,53 kg. Bien entendu, le montant deacide formiquevarie en fonction de sa concentration, de la difficulté de l'ensilage et du but de l'ensilage, et la quantité ajoutée est généralement de 0,3 à 0,5 du poids de la matière première d'ensilage, ou de 2 à 4 ml/kg.

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Acide formique est un acide fort dans les acides organiques, et a une forte capacité réductrice, est un sous-produit de la cokéfaction. L'ajout deacide formique est meilleur que l'ajout d'acides inorganiques tels que H2SO4 et HCl, car les acides inorganiques n'ont que des effets acidifiants, et acide formique peut non seulement réduire la valeur du pH de l'ensilage, mais également inhiber la respiration des plantes et la fermentation des mauvais micro-organismes (Clostridium, bacillus et certaines bactéries à Gram négatif). En outre,acide formique peut être décomposé en CO2 et CH4 non toxiques chez le bétail pendant la digestion de l'ensilage et du rumen, etacide formique lui-même peut également être absorbé et utilisé. L'ensilage à base d'acide formique a une couleur vert vif, un parfum et une haute qualité, et la perte de décomposition des protéines n'est que de 0,3 à 0,5, alors qu'en général, elle atteint 1,1 à 1,3. À la suite de l'ajout d'acide formique à l'ensilage de luzerne et de trèfle, la cellulose brute a été réduite de 5,2 à 6,4 et la cellulose brute réduite a été hydrolysée en oligosaccharides, qui ont pu être absorbés et utilisés par les animaux, tandis que la cellulose brute générale n'a été que réduite. de 1,1 à 1,3. De plus, en ajoutantacide formiqueL'ensilage peut réduire la perte de carotène, de vitamine C, de calcium, de phosphore et d'autres nutriments par rapport à l'ensilage ordinaire.

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2.1 Effet de l'acide formique sur le pH

Bien queacide formique est le plus acide de la famille des acides gras, il est beaucoup plus faible que les acides inorganiques utilisés dans le procédé AIV. Pour réduire le pH des cultures en dessous de 4,0,acide formique n’est généralement pas utilisé en grande quantité. L'ajout d'acide formique peut diminuer rapidement la valeur du pH au stade initial de l'ensilage, mais a des effets différents sur la valeur finale du pH de l'ensilage. Le degré auquelacide formique les changements de pH sont également affectés par de nombreux facteurs. La quantité de bactéries lactiques (LAB) a diminué de moitié et le pH de l'ensilage a légèrement augmenté en ajoutant85 acide formique4 ml/kg pour fourrager l'ensilage. Quand acide formique (5 ml/kg) ont été ajoutés à l'ensilage fourrager, le LAB a diminué de 55 et le pH a augmenté de 3,70 à 3,91. Effet typique deacide formique sur des matières premières d'ensilage à faible teneur en glucides solubles dans l'eau (WSC). Dans cette étude, ils ont traité l'ensilage de luzerne avec des niveaux faibles (1,5 ml/kg), moyens (3,0 ml/kg) et élevés (6,0 ml/kg) de85 acide formique. Résultats Le pH était inférieur à celui du groupe témoin, mais avec l'augmentation deacide formiqueconcentration, le pH a diminué de 5,35 à 4,20. Pour les cultures plus tamponnées, telles que les légumineuses, plus d’acide est nécessaire pour ramener le pH au niveau souhaité. Il est suggéré que le niveau d'utilisation approprié de luzerne soit de 5 à 6 ml/kg.

 2.2 Effets deacide formique sur la microflore

Comme d'autres acides gras, l'effet antibactérien deacide formique est dû à deux effets, l'un est l'effet de la concentration en ions hydrogène et l'autre est la sélection d'acides non libres pour les bactéries. Dans la même série d'acides gras, la concentration en ions hydrogène diminue avec l'augmentation du poids moléculaire, mais l'effet antibactérien augmente et cette propriété peut s'élever au moins jusqu'à l'acide C12. Il a été déterminé queacide formique avait le meilleur effet sur l'inhibition de la croissance bactérienne lorsque la valeur du pH était de 4. La technique de la plaque inclinée mesurait l'activité antimicrobienne deacide formique, et il a découvert que certaines souches de Pediococcus et de Streptococcus étaient toutes inhibées à un moment donné.acide formiqueniveau de 4,5 ml/kg. Cependant, les lactobacilles (L. Buchneri, L. Cesei et L. platarum) n'étaient pas complètement inhibés. De plus, des souches de Bacillus subtilis, Bacillus pumilis et B. Brevis ont pu se développer dans 4,5 ml/kg de acide formique. L'ajout de 85 acide formique(4 ml/kg) et 50 d'acide sulfurique (3 ml/kg), respectivement, ont réduit le pH de l'ensilage à des niveaux similaires et ont révélé que l'acide formique empêchait de manière significative l'activité du LAB (66 g/kg MS dans le groupe acide formique, 122 dans le groupe témoin , 102 dans le groupe acide sulfurique), préservant ainsi une grande quantité de WSC (211g/kg dans le groupe acide formique, 12 dans le groupe témoin, 12 dans le groupe acide). Le groupe de l’acide sulfurique est 64), ce qui peut fournir des sources d’énergie supplémentaires pour la croissance des micro-organismes du rumen. Les levures ont une tolérance particulière pouracide formique, et un grand nombre de ces organismes ont été trouvés dans les matières premières d'ensilage traitées avec les niveaux recommandés deacide formique. La présence et l'activité de levures dans l'ensilage sont indésirables. Dans des conditions anaérobies, la levure fermente les sucres pour obtenir de l'énergie, produire de l'éthanol et réduire la matière sèche.Acide formique a un effet inhibiteur significatif sur Clostridium difficile et les bactéries intestinales, mais la force de l'effet dépend de la concentration d'acide utilisée et des faibles concentrations deacide formique favorisent en fait la croissance de certaines hétérobactéries. En termes d'inhibition des entérobactéries, l'ajout deacide formique pH réduit, mais le nombre d'entérobactéries n'a pas pu être réduit, mais la croissance rapide des bactéries lactiques a inhibé l'entérobactérie, car l'effet deacide formique sur les entérobactéries était inférieure à celle des bactéries lactiques. Ils ont noté que des niveaux modérés (3 à 4 ml/kg) deacide formique peut inhiber davantage les bactéries lactiques que les entérobactéries, entraînant des effets néfastes sur la fermentation ; Légèrement plus élevé acide formique les niveaux ont inhibé à la fois Lactobacillus et Enterobacter. Grâce à l'étude du ray-grass vivace avec une teneur en MS de 360 ​​g/kg, il a été constaté queacide formique (3,5 g/kg) peut réduire le nombre total de micro-organismes, mais a peu d'effet sur l'activité des bactéries lactiques. De gros paquets d'ensilage de luzerne (DM 25, DM 35, DM 40) ont été traités avec de l'acide formique (4,0 ml/kg, 8,0 ml/kg). L'ensilage a été inoculé avec Clostridium et Aspergillus flavus. Après 120 jours,acide formique n'a eu aucun effet sur le nombre de Clostridium, mais a eu une inhibition complète sur ce dernier.Acide formique favorise également la croissance des bactéries Fusarium.

 2.3 Effets deAcide formiquesur la composition de l'ensilage Les effets deacide formique La composition chimique de l'ensilage varie en fonction du niveau d'application, des espèces végétales, du stade de croissance, de la teneur en MS et WSC et du processus d'ensilage.

Dans les matières récoltées au fléau à chaîne, faibleacide formique le traitement est sensiblement inefficace contre Clostridium, qui empêche la dégradation des protéines, et seuls des niveaux élevés d'acide formique peuvent être efficacement préservés. Avec des matières finement hachées, tout l’ensilage traité à l’acide formique est bien conservé. Les teneurs en DM, en azote protéique et en acide lactique dansacide formiquegroupe ont été augmentés, tandis que le contenu deacide acétique et l'azote ammoniacal ont diminué. Avec l'augmentation deacide formique concentration,acide acétique et l'acide lactique a diminué, le WSC et l'azote protéique ont augmenté. Quandacide formique (4,5 ml/kg) ont été ajoutés à l'ensilage de luzerne, par rapport au groupe témoin, la teneur en acide lactique a légèrement diminué, les sucres solubles ont augmenté et les autres composants n'ont pas beaucoup changé. Quand acide formique a été ajouté aux cultures riches en WSC, la fermentation lactique était dominante et l'ensilage était bien stocké.Acide formique limité la production deacide acétique et acide lactique et WSC conservé. Utiliser 6 niveaux (0, 0,4, 1,0). L'ensilage d'ray-grass et de trèfle avec une teneur en matière sèche de 203 g/kg a été traité avecacide formique (85)de 2,0, 4,1, 7,7 ml/kg. Les résultats ont montré que le WSC augmentait avec l'augmentation du niveau d'acide formique, d'azote ammoniacal et d'acide acétique au contraire, et que la teneur en acide lactique augmentait d'abord puis diminuait. En outre, l'étude a également révélé que lorsque des niveaux élevés (4,1 et 7,7 ml/kg) deacide formique ont été utilisés, la teneur en WSC dans l'ensilage était respectivement de 211 et 250 g/kg MS, ce qui dépassait le WSC initial des matières premières d'ensilage (199 g/kg MS). On suppose que la cause pourrait être l’hydrolyse des polysaccharides pendant le stockage. Résultats L'acide lactique,acide acétique et l'azote ammoniacal de l'ensilage dansacide formiqueLes résultats du groupe étaient légèrement inférieurs à ceux du groupe témoin, mais avaient peu d’effet sur les autres composantes. L'orge entière et le maïs récoltés au stade de maturation en cire ont été traités avec de l'acide formique 85 (0, 2,5, 4,0, 5,5 mlkg-1), et la teneur en sucres solubles de l'ensilage de maïs a été augmentée de manière significative, tandis que les teneurs en acide lactique, acide acétique et l’azote ammoniacal a diminué. La teneur en acide lactique de l'ensilage d'orge a diminué de manière significative, l'azote ammoniacal etacide acétique a également diminué, mais pas de manière évidente, et le sucre soluble a augmenté.

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L'expérience a pleinement confirmé que l'ajout de acide formiquel'ensilage a été bénéfique pour améliorer la consommation alimentaire volontaire de matière sèche d'ensilage et les performances du bétail. Ajoutacide formiquel'ensilage directement après la récolte peut augmenter la digestibilité apparente de la matière organique 7, tandis que l'ensilage flétri n'augmente que 2. Lorsque la digestibilité énergétique est prise en compte, le traitement à l'acide formique s'améliore de moins de 2. Après de nombreuses expériences, on pense que les données de la digestibilité organique est biaisée en raison de la perte de fermentation. L'expérience d'alimentation a également montré que le gain de poids moyen du bétail était de 71 et celui de l'ensilage flétri était de 27. De plus, l'ensilage à l'acide formique améliore la production de lait2. Des expériences d'alimentation avec du foin et de l'acide formique préparés avec les mêmes matières premières ont montré que l'ensilage pouvait augmenter la production laitière des bovins laitiers. Le pourcentage d’augmentation des performances dansacide formique le traitement était plus faible en termes de production de lait que de gain de poids. L'ajout d'une quantité suffisante d'acide formique aux plantes difficiles (telles que l'herbe à poule, la luzerne) a un effet très évident sur les performances du bétail. Les résultats deacide formique Le traitement de l'ensilage de luzerne (3,63 ~ 4,8 ml/kg) a montré que la digestibilité organique, l'apport de matière sèche et le gain quotidien d'ensilage d'acide formique chez les bovins et les ovins étaient significativement plus élevés que ceux du groupe témoin.

Le gain quotidien des moutons du groupe témoin a même montré une augmentation négative. L'ajout d'acide formique aux plantes riches en WSC avec une teneur moyenne en MS (190-220 g/kg) a généralement peu d'effet sur les performances du bétail. Un ensilage d'ray-grass avec de l'acide formique (2,6 ml/kg) a été réalisé dans le cadre d'une expérience d'alimentation. Bien queacide formique l'ensilage a augmenté le gain de poids 11 par rapport au témoin, la différence n'était pas significative. La digestibilité des deux ensilages mesurée chez le mouton était sensiblement la même. L'administration d'ensilage de maïs aux bovins laitiers a montré queacide formiquel'apport de matière sèche de l'ensilage a légèrement augmenté, mais n'a eu aucun effet sur la production laitière. Il existe peu d'informations sur l'utilisation de l'énergie desensilage à l'acide formique. Dans l'expérience sur les moutons, la concentration énergétique métabolisable de la matière sèche et l'efficacité d'entretien de l'ensilage étaient supérieures à celles du foin et du foin récolté au cours de trois périodes de croissance. Des expériences de comparaison de la valeur énergétique avec du foin et de l'ensilage à l'acide formique n'ont montré aucune différence dans l'efficacité de la conversion de l'énergie métabolique en énergie nette. L’ajout d’acide formique aux graminées fourragères peut aider à protéger leurs protéines.

Les résultats ont montré que le traitement de l'herbe et de la luzerne à l'acide formique pouvait améliorer l'utilisation de l'azote dans l'ensilage, mais n'avait aucun effet significatif sur la digestibilité. Le taux de dégradation de l'azote d'ensilage traité avec de l'acide formique dans le rumen représentait environ 50 à 60 % de l'azote total.

 On peut constater que la force et l’efficacité de l’ensilage d’acide formique dans la synthèse ruminale des protéines du thalle sont réduites. Le taux de dégradation dynamique de la matière sèche dans le rumen a été significativement amélioré grâce àensilage à l'acide formique. Bien que l’ensilage d’acide formique puisse réduire la production d’ammoniac, il peut également réduire la digestibilité des protéines dans le rumen et les intestins.

4. Effet de mélange de acide formique avec d'autres produits

 4.1Acide formique et le formaldéhyde sont mélangés dans la production, et acide formiqueseul est utilisé pour traiter l’ensilage, coûteux et corrosif ; La digestibilité et l'absorption de matière sèche du bétail ont diminué lorsque l'ensilage a été traité avec une concentration élevée. acide formique. De faibles concentrations d'acide formique favorisent la croissance de Clostridium. On pense généralement que la combinaison d’acide formique et de formaldéhyde à faible concentration a un meilleur effet. L'acide formique agit principalement comme un inhibiteur de fermentation, tandis que le formaldéhyde protège les protéines d'une décomposition excessive dans le rumen.

Par rapport au groupe témoin, le gain quotidien a été augmenté de 67 et la production de lait a été augmentée grâce à l'ajout d'acide formique et de formaldéhyde. Hinks et coll. (1980) ont réalisé un mélange de ray-grassacide formique d'ensilage (3,14 g/kg) et d'acide formique (2,86 g/kg) -formaldéhyde (1,44 g/kg), et j'ai mesuré la digestibilité de l'ensilage avec des moutons et mené des expériences d'alimentation avec des bovins en croissance. Résultats Il y avait peu de différence de digestibilité entre les deux types d'ensilage, mais l'énergie métabolisable de l'ensilage formique-formaldéhyde était significativement plus élevée que celle de l'ensilage formique-formaldéhyde.ensilage à l'acide formique seul. L'apport énergétique métabolisable et le gain quotidien de l'ensilage formique-formaldéhyde étaient significativement plus élevés que ceux de l'ensilage formique-formaldéhyde. acide formique l'ensilage seul lorsque les bovins étaient nourris d'ensilage et l'orge était complétée par 1,5 kg par jour. Un additif mixte contenant environ 2,8 ml/kg deacide formique et un faible niveau de formaldéhyde (environ 19 g/kg de protéines) peut être la meilleure combinaison dans les cultures de pâturage.

4.2Acide formique mélangé à des agents biologiques La combinaison deacide formique et les additifs biologiques peuvent améliorer considérablement la composition nutritionnelle de l'ensilage. De l'herbe à quenouilles (DM 17,2) a été utilisée comme matière première, de l'acide formique et des lactobacilles ont été ajoutés pour l'ensilage. Les résultats ont montré que les bactéries lactiques produisaient davantage au début de l’ensilage, ce qui avait un effet positif sur l’inhibition de la fermentation des mauvais micro-organismes. Dans le même temps, la teneur finale en acide lactique de l'ensilage était nettement supérieure à celle de l'ensilage ordinaire et de l'ensilage à l'acide formique, le niveau d'acide lactique a été augmenté de 50 à 90, tandis que les teneurs en propyle, acide butyrique et azote ammoniacal ont été considérablement diminuées. . Le rapport acide lactique/acide acétique (L/A) a augmenté de manière significative, ce qui indique que les bactéries lactiques ont augmenté le degré de fermentation homogène pendant l'ensilage.

5 Résumé

Il ressort de ce qui précède que la quantité appropriée d’acide formique dans l’ensilage est liée aux types de cultures et aux différentes périodes de récolte. L’ajout d’acide formique réduit le pH, la teneur en azote ammoniacal et retient des sucres plus solubles. Cependant, l'effet de l'ajoutacide formiquesur la digestibilité de la matière organique et les performances de production du bétail restent à étudier plus en détail.