Vaivaiskoivun (Betula nana) lehtien vaikutus pötsifermentaatioon ja metaanintuotantoon in vitro

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212279
Title: Vaivaiskoivun (Betula nana) lehtien vaikutus pötsifermentaatioon ja metaanintuotantoon in vitro
Author: Kallio, Mirka
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Agricultural Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2014
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212279
http://hdl.handle.net/10138/136304
Thesis level: master's thesis
Discipline: Husdjursvetenskap (husdjursnäring)
Animal Science (Animal Nutrition)
Kotieläintiede (kotieläinten ravitsemustiede)
Abstract: Maapallon ilmasto on lämmennyt yhä nopeammin viime vuosikymmenten aikana kasvihuonekaasujen (CH4, CO2 ja N2O) vaikutuksesta. Ratkaisua karjatalouden metaanipäästöjen vähentämiseksi on yritetty löytää ruokinnallisin keinoin, rehujen lisäaineiden kautta ja karjanjalostuksen avulla. Märehtijän kyky käyttää hyväkseen kuitupitoisia rehuja perustuu etumahoissa tapahtuvaan mikrobisulatukseen, jonka seurauksena syntyy metaania. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, laskeeko vaivaiskoivunlehtilisä metaanintuotantoa in vitro ja ennustettua in vivo metaanintuotantoa. Vaivaiskoivun (Betula nana) lehdissä on tanniineja ja eteerisiä öljyjä, jotka voivat vähentää metaanintuotantoa. Hypoteesina oli, että vaivaiskoivu vähentää metaanintuotantoa. Vertailuna tutkimuksessa käytettiin rauduskoivua (Betula pendula), jonka lehtien tanniinipitoisuus on vain murto-osa vaivaiskoivun tanniinien pitoisuudesta. Koivunlehtikäsittely lisäsi in vitro -metaanintuotantoa suuntaa-antavasti. Koivunlehtilisän annostason kasvaessa propionihapon mooliosuus kasvoi lineaarisesti ja koivunlehtikäsittely pienensi etikkahapon mooliosuutta merkitsevästi. Etikka-propionihapposuhde pieneni koivunlehtikäsittelyn vaikutuksesta ja annostason kasvaessa. Koivunlehtilisä ja suurempi annostaso laskivat näytteen pH:ta. Koivulisä ja annostason kasvu eivät vaikuttaneet ennustettuun in vivo metaanintuotantoon, mutta lisäsivät kaasun kokonaistuotantoa. Näin ollen koivunlehtikäsittely laski merkitsevästi ennustettua in vivo metaanin osuutta kaasun kokonaistuotannosta. Regressioanalyysin perusteella VFA:n tuotanto lisääntyi rauduskoivun annostason noustessa, mikä viittaa pötsifermentaation lisääntymiseen. Muutokset metaanintuotannossa ja VFA-pitoisuuksissa johtuivat todennäköisesti koivunlehtien sisältämistä tanniineista ja eteerisistä öljyistä. Näytteiden pH:n laskuun vaikutti lehtien happamuus ja pötsinesteen puskurointikyvyn heikkeneminen. Tanniinit, eteeriset öljyt ja pH:n lasku saattoivat heikentää rehuannoksen sulavuutta tai metanogeenien toimintaa, jolloin osa fermentaatiossa syntyneestä vedystä vapautui ilmaan sellaisenaan ilman, että sitä muutettiin metaaniksi.Increased greenhouse gases (CH4, CO2 and N2O) have warmed the Earth's climate over the last decades. Feeding, feed additives and livestock breeding have been offered as solutions for reducing methane emission from livestock. Ruminant’s ability to use high-fiber feeds is based on microbial fermentation in rumen resulting methane production. Objective of the study was to find out if dwarf birch leaves reduce methane production in vitro and predicted in vivo production. Dwarf birch (Betula nana) leaves contain tannins and essential oils that can reduce methane production. Hypothesis was that dwarf birch reduces methane production. Silver birch (Betula pendula) leaves were used as comparison. Silver birch’s tannin concentration is only a fraction of the dwarf birch’s tannin concentration. Birch leaves increased the in vitro methane production moderately. As the incubation level increased the molar proportion of propionic acid increased linearly. Birch leaf treatment decreased the molar proportion of acetic acid. Acetate:propionate ratio decreased with birch leaf treatment and with increased incubation level. Birch leaf treatment and higher incubation level decreased sample pH. Birch leaf treatment or higher incubation level did not affect to the predicted in vivo methane production, but increased the total gas production. Thus, birch leaf treatment decreased predicted in vivo methane’s proportion of total gas significantly. Based on regression analysis, VFA production was elevated with higher incubation level of Silver birch leaves, indicating increased fermentation. Changes in methane production and VFA proportions were likely caused by birch leaf tannins and essential oils. Acidity of birch leaves and the reduction in buffer capacity of rumen fluid affected to samples pH. Tannins, essential oils and decrease in pH could reduce the feed digestibility or activity of the methanogenic archaea. Because of that part of the hydrogen was released into the air without being converted to methane.
Subject: methane
dwarf birch
rumen fermentation
gas in vitro
metaani
vaivaiskoivu
Betula nana
pötsifermentaatio
in vitro kaasuntuotanto


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Mirka_Kallio_Mtutkielma.pdf 688.3Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record