Effect of enzyme preparation on the kinetics of biogas production from miscanthus giganteus (Miscantlius x giganteus J.M. Greef & M. Deuter)

Celem pracy było określenie wpływu preparatu enzymatycznego na kinetykę produkcji biogazu z zakiszonego miskanta olbrzymiego. Kiszonki sporządzone z udziałem ksylanazy charakteryzowały się większą zawartością kwasu octowego niż kiszonki kontrolne. Nie zaobserwowano istotnie większej produkcji biogazu z kiszonek sporządzonych z enzymem w porównaniu do kiszonek kontrolnych. W przypadku kiszonek sporządzonych z enzymem zwiększeniu uległa maksymalna dzienna produkcja biogazu, a skróceniu lag faza. 90% biogazu z kiszonek sporządzonych z enzymem uzyskano w czasie o połowę krótszym w porównaniu do fermentacji kiszonek kontrolnych.The aim of this study was to determine the influence of enzyme preparation on the kinetics of biogas production from miscanthus giganteus. Silages prepared with xylanase were characterized by the higher acetic acid content than control silages. There was no significant increase in the biogas production from silages prepared with enzyme compared to control silages. In the case of silages prepared with enzyme, the maximum daily production of biogas was increased and the lag phase was shortened. From silages treated with enzyme 90% of biogas was obtained in half the time compared to the methane fermentation of control silages

Mikotoksyny w długo przechowywanym ziarnie zbóż z upraw ekologicznych

Mycotoxin contamination of food and feed is a big problem, also with regard to cereal products from organic farming. For that reason screening of mycotoxins occurrence in cereal grains from organic farming after prolonged storage was performed. The work presents monitoring of the contamination of organic spring wheat, spelt, oat, rye and spring barley harvested in 2017, by the most important mycotoxins: deoxynivalenol (DON), zearalenone (ZEA), ochratoxin A (OTA), sum of aflatoxins (AFL) and the sum of T-2 and HT-2 toxins after nine months of grain storage in different storage systems. Content of mycotoxins was defined by enzyme-linked immunosorbent assay ELISA. Concentration of mycotoxins was very diverse and high in relation to OTA in spring barley and rye and in relation to Fusarium toxins (DON, ZEA, T-2/H-T2) despite low moisture of the grains (below 15%). Among analyzed cereals samples, rye was the grain that was the most frequently contaminated with all kinds of mycotoxins.Zanieczyszczenie żywności i pasz mikotoksynami stanowi duży problem, również w odniesieniu do produktów zbożowych pochodzących z rolnictwa ekologicznego. Z tego powodu przeprowadzono monitoring występowania mikotoksyn w ziarnie zbóż z upraw ekologicznych po dłuższym okresie jego przechowywania. W pracy przedstawiono wyniki oznaczeń pięciu najważniejszych mikotoksyn: deoksyniwalenolu (DON), zearalenonu (ZEA), ochratoksyny A (OTA), sumy aflatoksyn (AFL) oraz sumy toksyn T-2 i HT- 2 w pszenicy jarej, orkiszu, owsie, życie i jęczmieniu jarym po dziewięciu miesiącach przechowywania ziarna w różnych systemach magazynowych. Zawartość mikotoksyn została określona za pomocą testu immunoenzymatycznego ELISA. Stężenie mikotoksyn było bardzo zróżnicowane i wysokie w odniesieniu do ochratoksyny A w jęczmienu jarym i życie oraz w odniesieniu do toksyn fuzaryjnych (DON, ZEA, T-2/HT-2), pomimo niskiej wilgotności składowanego ziarna (poniżej 15%). Spośród przebadanych zbóż, próbki żyta były najbardziej zanieczyszczone wszystkimi oznaczanymi mikotoksynami

Wpływ mikrobiologicznych dodatków kiszonkarskich na produkcję biogazu z traw wieloletnich

The effect of two different microbial additives on perennial energy grasses - switchgrass and big bluestem - was tested regarding the general silage quality and the biogas production from ensiled biomass. Biomass was harvested at the end of June 2013 and ensilaged with or without silage additives comprising different lactic acid bacteria strains. Methane fermentation of experimental silages was carried out at 39°C for at least 30 days. During ensiling process the content of structural polisaccharides was reduced. The effect of additives on the chemical composition of perennial grass silages was varied depending on the species of grass. Regardless of the additives, in all silages higher amount of acetic acid (methane precursor) than lactic acid was detected. The highest biogas production was obtained from switchgrass silages treated with 11CH4 additive and big bluestem silages treated with Lactosil additive. The increase was compared to the lowest lignine content in these silages.Badano wpływ mikrobiologicznych dodatków kiszonkarskich na jakość kiszonek i produkcję biogazu z traw wieloletnich - prosa rózgowatego i palczatki Gerarda. Biomasa zebrana została pod koniec czerwca 2013 r. i zakiszona bez oraz z dodatkiem dwóch preparatów zawierających różne szczepy bakterii fermentacji mlekowej. Fermentację metanową kiszonek przeprowadzono w temperaturze 39°C przez co najmniej 30 dni. W wyniku kiszenia zmniejszyła się w biomasie zawartość polisacharydów strukturalnych. Wpływ dodatków na skład chemiczny kiszonek był zróżnicowany w zależności od gatunku trawy. Niezależnie od dodatków we wszystkich kiszonkach większa była zawartość kwasu octowego (prekursora metanu) niż mlekowego. Istotnie więcej biogazu otrzymano z kiszonek z prosa z dodatkiem preparatu 11CH4 oraz z kiszonek z palczatki sporządzonych z dodatkiem preparatu Lactosil, czyli z kiszonek, w których oznaczono mniejszą zawartość ligniny w stosunku do kontroli

Efektywność produkcji biogazu z traw wieloletnich C3 (Festuca arundinacea Schreb.) i C4 (Spartina pectinata L.)

The aim of the study was to evaluate of Festuca arundinacea Schreb. spec. Rahela (Tall fescue) and Spartina pectinata L. suitability for biogas production. Biomass of investigated C3 and C4 grasses was grown in Experimental Station of Warsaw University of Life Sciences in Skierniewice, harvested on the 30th of June 2014 and ensilaged. Methane fermentation of experimental silages was carried out under mesophilic conditions (39°C) for at least 21 days. Fresh biomass of spartina contained higher amount of volatile solids, crude fiber and higher ratio of C/N compared to fescue biomass. Both grasses were susceptible to ensiling. Obtained silages were in good quality, secondary fermentation process was not detected. Silages from spartina contained much higher amount of acetic acid than lactic acid. After methane fermentation of silages prepared from spartina and fescue 734,1 ± 34,33 m3 · t-1dm and 722,7 ± 52,52 m3 · t-1dm of biogas with 55% of methane content was obtained respectively and differences were not significant (p >0,05). Taking into account higher biomass yield of spartina than fescue, examined C4 grass seems to be more suitable alternative source for biomethane production.Celem pracy była ocena przydatności wieloletnich traw o typie fotosyntezy C3 - kostrzewy trzcinowej (Festuca arundinacea Schreb., odmiana Rahela) i C4 - spartiny preriowej (Spartina pectinata L.) do produkcji biogazu. Biomasa traw zebrana została 30 czerwca 2014 roku z pola doświadczalnego w Skierniewicach, należącego do Katedry Fizjologii Roślin Wydziału Rolnictwa i Biologii Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie. Po rozdrobnieniu biomasę zakiszono, a następnie poddano mezofilnej fermentacji metanowej (w temp. 39°C przez co najmniej 21 dni). Biomasa spartiny charakteryzowała się wyższym plonem suchej masy, wyższą zawartością suchej masy organicznej, włókna surowego oraz wyższym stosunkiem węgla do azotu w porównaniu do kostrzewy. Obie trawy były podatne na zakiszanie, uzyskane kiszonki były dobrej jakości bez oznak wtórnej fermentacji. Kiszonki ze spartiny charakteryzowały się znacznie większą zawartością kwasu octowego niż mlekowego. Z kiszonki ze spartiny otrzymano 734,1 ± 34,33 m3 · t-1 sm, a z kiszonki z kostrzewy 722,7 ± 52,52 m3 · t-1 sm biogazu o zawartości metanu średnio 55%. Różnice w uzysku biogazu z badanych traw nie były istotne statystycznie (p>0,05). Biorąc pod uwagę wyższy plon biomasy spartiny niż kostrzewy stwierdzono, że większą przydatność jako alternatywne źródło biometanu stanowi biomasa ze spartiny preriowej

Influence of lactic acid bacteria starter cultures on ochratoxin A contamination of maize grain ensilages

Ziarno kukurydzy stanowi wartościową paszę, jednakże jego częste zanieczyszczenie ochratoksyną A stwarza zagrożenie dla zdrowia żywionych nim zwierząt, szczególnie trzody chlewnej. Zbadano wpływ synergicznego działania wybranych szczepów bakterii fermentacji mlekowej na skażenie ochratoksyną A kiszonek z całego ziarna kukurydzy. Wykonano kiszonkę bez i z dodatkiem badanych szczepów bakterii fermentacji mlekowej. W kiszonce z dodatkiem preparatu bakteryjnego zawartość ochratoksyny A była o 75% niższa niż w surowym ziarnie oraz istotnie niższa niż w kiszonce kontrolnej.Maize grain is a valuable fodder but often contaminated with ochratoxin A, which makes it dangerous for animals, especially for pigs. The influence of synergistic activities of selected lactic acid bacteria strains on ochratoxin A contamination of maize grain silage was evaluated. Ensilages with and without examined strains of lactic acid bacteria were made. The content of ochratoxin A was 75% lower in the ensilage treated with bacteria than in fresh grain and significantly lower than in the control ensilage

Elimination of ochratoxin A by lactic acid bacteria strains isolated from chickens and their probiotic characteristics

The aim of the study was to evaluate the ability of lactic acid bacteria strains, isolated from the gastrointestinal tract of chickens, to eliminate ochratoxin A (OTA) in vitro and to investigate whether the mechanism of OTA reduction is adsorption or hydrolysis. The probiotic characteristics of the strains, such as their growth performance and synthesis of lactic acid at 42°C, inhibition of Salmonella spp. and Escherichia spp. growth and susceptibility to antibiotics, was also evaluated. Ochratoxin A reductions in MRS broth depended on the tested strain and ranged from 1% to 29%. The level of OTA reduction was higher at 30°C than at 37 and 42°C and there were no significance differences between OTA reduction obtained with live and heat-treated bacteria cells. The evaluation of probiotic characteristics showed that Pediococcus acidilactici KKP 879 was the strain with more potential to develop a probiotic culture for chickens

Wpływ bakterii kwasu mlekowego dodanych do paszy lub wody pitnej na wyniki produkcyjne, zdrowotność i mikroflorę przewodu pokarmowego kurcząt brojlerów

Comparison of the effect of lactic acid bacteria added to feed or water on growth performance, health status and gut microbiota of chickens broilers. The aim of the study was to evaluate the impact of two routs of potentially probiotic lactic acid bacteria (LAB) strains: Lactobacillus plantarum K KKP 593/p and Lactobacillus rhamnosus KKP 825 administration (via feed or water) on growth performance, health status and the composition of gut microbiota of broiler chickens. A total of 375 one-day-old chicks Ross 308 were divided into three main groups. The experimental factor was the application of bacteria to feed (starter, grower and fi nisher) or drinking water. Control group did not receive bacteria. Addition of bacteria to water had a favorable effect on higher live body weight of chickens during the fi rst (starter) and the second (grower) period of rearing compared to the control group and the group receiving bacteria in feed. Total feed intake and feed conversion ratio was higher in the groups receiving bacteria than in the control group. Mortality among chickens receiving LAB was signifi - cantly reduced, wherein the lowest mortality was observed among chickens receiving bacteria in feed. Moreover, feeding chickens with potentially probiotic bacteria had an impact on inhibition the growth of Clostridium perfringens in the intestine and did not change biochemical and hematological parameters of blood and results of slaughter analysis compared to the control group. There were no clear and signifi cant differences in analyzed parameters of chickens depending on the rout of lactic acid bacteria administration

Evaluation of fodder contamination with ochratoxin a and methods of its decontamination

Ochratoksyna A jest wysoko toksycznym metabolitem drugorzędowym grzybów strzępkowych, zakwalifikowanym przez IARC (International Agency for Research on Cancer) do kategorii 2 B czynników kancerogennych, powodujących nowotwory u zwierząt i prawdopodobnie u ludzi. Toksyczne dla zwierząt metabolity grzybów pleśniowych stanowią częste zanieczyszczenia pasz i żywności. Zapewnienie bezpieczeństwa żywności "od pola do stołu" wymaga bezwzględnego objęcia urzędową kontrolą środków żywienia zwierząt. Pasze objętościowe jak ruń łąkowa, trawy i sporządzone z nich kiszonki, które stanowią podstawową paszę dla bydła, są często skażone pleśniami toksynotwórczymi, w tym produkującymi ochratoksynę A. Od wielu lat prowadzone są badania nad możliwościami ograniczenia zanieczyszczenia żywności i pasz mikotoksynami, zarówno na drodze hamowania wzrostu grzybów i produkcji mikotoksyn, jak i poprzez eliminację toksyn na drodze chemicznej, fizycznej i mikrobiologicznej. Ze względu na brak odpowiednich metod zabezpieczania roślin przed inwazją pleśni, w sprzyjających warunkach klimatycznych, coraz większe zainteresowanie budzi możliwość hamowania ich rozwoju przez wybrane mikroorganizmy w procesach biotechnologicznych, a szczególnie w procesie fermentacji mlekowej. Ważnym obecnie problemem do rozwiązania jest ocena działania kultur starterowych bakterii fermentacji mlekowej na obniżenie zawartości ochratoksyny A, w czasie kiszenia pasz objętościowych w warunkach produkcyjnych.Ochratoxin A is a high toxigenic secondary metabolite of fungi and was claimed as a cancerogen class 2B by the IARC (International Agency for Research on Cancer). Ochratoxin A is responsible for cancer disease in animals and probably is cancerogenic to human. Toxic for animals metabolites produced by fungi often contaminate food and feed. According to the "from field to fork" strategy it is necessary to control the level of contamination also in fodder. It is highly probable that basic feed for cattle such as meadow sward, grass and silages prepared with these sources, can be contaminated with mycotoxigenic moulds including OTA-producing strains. For many years there have been carried out researches on lowering contamination with toxigenic fungi in food and feed by inactivating mould's growth or production of ochratoxin A. Many physical, chemical and microbiological attempts were made to eliminate the toxin from these products. For the reason of lack of an appropriate plant's protection against moulds, the promising could be the method of microbiological decontamination in biotechnological processes, especially during lactic acid fermentation. Nowadays an important case to solve is to evaluate the ability of lactic acid bacteria starter cultures to eliminate the content of ochratoxin A during forage's fermentation in manufacturing conditions

Development dynamics of lactic acid bacteria starter cultures as affected by the content of selected macro- and microelements in ensiled meadow grasses

W celu uzyskania wysokiej jakości kiszonek z runi łąkowej należy zapewnić warunki optymalne do dynamicznego rozwoju bakterii fermentacji mlekowej, dodanych do zielonki w postaci preparatu bakteryjno-minralno-witaminowego. Oprócz organicznych związków węgla i azotu (węglowodany i białka) konieczna jest zawartość w roślinach przeznaczonych do kiszenia soli mineralnych zawierających makro- i mikroelementy biorące udział w budowie komórek bakterii oraz w procesach enzymatycznych fermentacji mlekowej. Oceniono wpływ działania preparatu na dynamikę rozwoju bakterii fermentacji mlekowej i syntezy kwasu mlekowego oraz hamowanie rozwoju pleśni. Stwierdzono, że w czasie pierwszego tygodnia kiszenia runi łąkowej liczba bakterii wprowadzonych z preparatem j.t.k..g-1 kiszonki wzrasta stukrotnie, a zawartość kwasu mlekowego wynosi w 7 dniu kiszenia około 0,8%, co gwarantuje uzyskanie po 6 tygodniach kiszonki bardzo dobrej jakości, o zawartości kwasu mlekowego ponad 1,8% oraz wysokiej czystości mikrobiologicznej.In order to obtain high quality silages of the meadow grasses, optimum conditions for dynamic development of lactic acid bacteria (LAB), as added to green forage in form of bacterial-mineral-vitamin preparation, should be ensured. Apart from organic carbon and nitrogen compounds such as carbohydrates and proteins, the plants provided for silage should include some mineral salts, containing macro- and microelements, participating in development of bacterial cells and in enzymatic processes of lactic fermentation. The effect of used preparation on development dynamics of lactic acid bacteria and lactic acid synthesis as well as on inhibition of mould development, was evaluated. It was found that during first week of ensiling the meadow grasses, the number of bacteria, as introduced with the preparation, expressed as CFU/g silage, increased 100 times; the content of lactic acid on the 7th day of ensiling was equal to ca. 0.8%, what guarantees getting silage of very good quality after 6 weeks; the content of lactic acid amounted to 1.8% and the product was of high microbiological purity

Evaluation of potentially pathogenic bacteria presence in manure-amended soil and meadow sward

W gospodarstwach ekologicznych wielokrotne nawożenie trwałych użytków zielonych w czasie okresu wegetacji roślin nie przefermentowanymi płynnymi nawozami organicznymi może być przyczyną skażenia runi łąkowej potencjalnie patogennymi grupami drobnoustrojów, w tym bakteriami Salmonella spp. oraz Escherichia coli. Celem badań była ocena poziomu skażenia gleb użytków zielonych nawożonych płynnymi nawozami organicznymi i zebranej z nich runi łąkowej wybranymi bakteriami potencjalnie patogennymi oraz ocena wpływu kultury starterowej bakterii fermentacji mlekowej na ich obecność w płynnych nawozach organicznych. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań stwierdzono, że w gospodarstwach ekologicznych, w których rolnicy nie stosowali nawożenia organicznego, nie wykrywano w glebie i w runi łąkowej obecności bakterii: Salmonella spp. i Escherichia coli. Natomiast w glebach nawożonych gnojówką lub gnojowicą liczba bakterii Salmonella spp. kształtowała się na poziomie 1,00- 2,30 log j.t.k./g, a liczba bakterii Escherichia coli 2,00-3,00 log j.t.k./g . W runi łąkowej zebranej z tych gleb liczba bakterii Salmonella spp. wynosiła od 1,00 do1,30 log j.t.k./g przy wysokim poziomie bakterii z grupy coli wynoszącym nawet do 5,90 log j.t.k./g zielonki. Ponadto stwierdzono, że stosowanie kultury starterowej bakterii fermentacji mlekowej w warunkach modelowych wpływa istotnie na obniżenie liczby lub całkowitą eliminację bakterii Salmonella spp., bakterii z grupy coli oraz Escherichia coli podczas 10-dniowej inkubacji z płynnymi nawozami organicznymi, takimi jak gnojówka czy gnojowica.Multiple amending of arable land in ecological farms during plant vegetation with not fully fermented manure might cause a contamination of meadow sward with potentially pathogenic bacteria such as Salmonella spp. and Escherichia coli. The aim of the study was to estimate the influence of pathogenic bacteria presence in manure-amended soils of arable lands and in meadow sward grown in those soils as well as to evaluate an impact of lactic acid bacteria on lowering the number of pathogenic microorganisms in liquid manure and slurry. According to our results there can be concluded that there was no Salmonella spp. and Escherichia coli in soil and meadow sward from arable lands in ecological farm, in which the soil was not manured. There were bacteria from Salmonella genera in amended soil in the number of 1,00-2,30 log CFU/g and Escherichia coli in the number of 2,00-3,00 CFU/g. The presence of Salmonella spp. was noticed also in meadow sward collected from amended land in the number of 1,00-1,30 log CFU/g for, where the number of coliform bacteria was even 5,90 log CFU/g. In vitro application of lactic acid bacteria starter culture to the liquid manure and slurry resulted in decrease or elimination of bacteria Salmonella spp., coliform bacteria and Escherichia coli during 10-day incubation