Ankara
Of/iv.Vet. Fak. Derg.
44: 1-9,1997
BAZI TARIMSALARTıKLARıN
BEYAZ ÇÜRÜKÇÜL
MANTARLARLA
DELİGNİFİYE
EDİLEREK
YEM
DEGERLERİNİN
ARTıR/LMA
OLANAKLARININ
ARAŞTIRILMASIJ,ı
İsmail BA YRAM
Investigation of microbial delignification with White Rot Fungus of some
agricultural byproducts and inerement of their nutritional values.
Summary:
In this study, the increment
of the usage of
7
dijj"erent
agricultural
by-products
as an animal feed
by microhial
degradati011 was
investigated.
For this purpose,
2 dijferent
Basidiomycetes
",pp. whiclı were
Pleurotus
sajor caju (Psc) and Phanerochaete
cyrso.\porium
ME 446 (Pc)
applicated in.
According
to end
of fermentation
60.days
some
deerements
were
provided
dry matter (DM), erude cellulose
(eS),
neutral detergent fiber (NDF)
contens and
lignin values when some inerements total crude protein contens
and in-vitro digestibility of agricultural by-products. These values shown some
dijferences with respect to used test cultUl-es and agricultural by-products.
Altough results were changed with respect to use d test cultures, various
agricultural
hy-products and incubation Periods, in delignified plant residues;
the deerements in dry matter
(% 53),
erude cellulose content
(% 37.92),
neutral
detergentfiher
content
(%
28.20) and inerements in erude protein co1ltents
(%
123.50), lignin degradation
(% 58)
and in-vitro dry matter digestihility
(%
66.52) were the most important results that provided during this study.
Finally, it was detected that, the usage of agricultural hy-products as an
animal feed could he inereased by White Rot Fungus.
Key
Words:
Delignijication,
Agricultural
Byproducs,
Microhial
Delignification
Özet: Bu araştırmada, mikrobiyel degradasyona hırakzlan, 7ayrz tarımsal
art/ğın hayvan yemi olarak değerinin artırılmasına çalışılmıştır. Bu amaçla test
organizması
olarak.
Basidiomycetes
sınıfına
ait
Pleurotus
sajor
caju
ve
Phanerochaete
cyrso.\porium
MfA46
kullanılmıştır.
fermantasyonun
60. günü itiharıyla, hütün tarımsal artıkların kuru
mad-de, ham selüloz, nötral deterjan fiher ve lignin içeriklerinde
azalmalar,
ham
protein ve sindirilebilirlik
değerlerinde artışlar meydana geldiği saptanmıştır.
Bu değişimler kullanılan test organizması ve tarımsal artık türüne göre farklilık
göstermektedir.
Uygu.lama şekilleri, kullanılan
test kültürleri
ve inkubasyon
sürelerine
iBu araştırma A. Ü. Ara.~tırına Fonu tarafından desteklenmiştir. Proje No : 92-300029 1Bu araştırma aynı başlıklı doktora tezinden özetlenmiştir.
40 İSivlAİL BAYRAM
gijre değişen durumlar göstermek üzere tarımsal artıkların. KM kaybında
(%
53). HS içeriğinde
(% 37.92),
NDF içeriğinde
(% 28.
20) 'ye varan azalmalar,
lignin degrada.lyonunda
(% 58),
KM sindirilebilirlik
değerinde
(% 66.52)
ve
HP değerinde
(%
123.50) 'ye varan artışlar, saptanan en önemli bulgulardır.
Sonuç
olarak
tarımsal
artıklarm
beyaz
çürükçül
mantarlar
ile
inkubasyunları sonucunda yem değerlerinde önemli artışlar sağlanabilmiştir.
Anahtar
Kelimeler:
Delign!fikmyon,
tarımsal
artıklar,
mikrobiyel
deligniJikasyoll
Giriş
Tarımsal
ürünlerin
üretimi
ve bunların
işlenmesi
sırasında
kullanılabilir
ürün
miktarın-dan daha fazla miktarda
atık ortaya çıkmakta
ve
bu tarımsal
artıkların
üretimi
süreklilik
göster-mektedir.
Hasat edilen tarımsal
ürünlerin
çok az
bir
kısmı
değerlendirilebilmekte,
önemli
bir
kısmı ise değerlendirilcmemekte
ve çevre
kirli-liği
vb.
sorunlara
yol
açmaktadır.
Yapısını
lignoselülozlu
bileşiklerin
oluşturduğu
tarımsal
atıkların
potaıısiyel
bir
enerji
kaynağı
olarak
çeşitli
endüstriyel
fermantasyonlarda,
tek hücre
proteini
üretiminde,
eczacılık
ve kozmetik
sa-nayilerinde
vb. kullanımları
özellikle
kavnakları
kıt olan ülkelerde
önem kazanmaktadır
(6)
Lignoselülozlu
maddeler
yeryüzünde
bol
miktarda
üretilen,
her yıl yenilenebilme
özelliği
gösteren
bileşiklerdir
ve
yeryüzünde
yetişen
biyokütlenin
'Yıı
95'ini
oluşturmaktadır.
Yapısal
birimleri
selüloz,
hemiselüloz
ve lignindir(4,5).
Bitkisel
kaynaklı
atıkların
Iignoselülozik
yapılarının
parçalanması
ve ruminantlar
için
hazmolabilir
nitelikte
yem
özelliği
kazana-bilmesi
için
asit
hidrolizi
(ll),
enzimaUk
hidrolizasyon
(7) ve mikrobiyal
fermentasyon
(9, iO, i3) olmak
üzere
3 tip değerlendirme
ya-pılabilmektedir
.
Ligninin
gerek selüloz
ve hemise1ülozdan
yararlanmayı
hedef alan çalışmalarda
engelleyi-ci roloynaması,
gerekse
kendisinin
başlı başma
potansiyel
bir enerji
kaynağı
olması
nedeniyle
biyolojik
parçalanması
önemlidir.
Nitekim
lignin
degradasyonunda
en çok
kullanılmakta
olan
"Beyaz-kök-çürükçül"
kütler
de
denilen
Basidiomycetcs
türlerinin
Iignini
en iyi degrede
eden mikroorganizmalar
olduğu
belirtilmektedir
(i ,5,24).
Zam-azil
ve Brunnert(22),
lignose1ülozlu
materyallerin
beyaz-çürükçül
funguslarla
deligniiikasyonunda,
1iziksel
parametreler
ola-rak
ortam
ısısının
20-30
Oc
aralığında
ve
substrat/su
oranının
1/3 olduğunu
yaptıkları
çalışma
ile belirlemişlerdir.
Aynı
araştırıcılar
buğday
samanını
9
ayrı
tür
beyaz-çürükçül
fungusla
fermentasyona
bıraktıklarında,
ortama
katılan
Nl-4N03'ın
%
0.25'lik
konsantrasyonu-nun en fazla kuru madde
ve lignin kayıplarıyla,
sindirilebilirlik
artışına
yol açtığını
ortaya
koy-muşlardır.
Topal
ve ark. (19),
farklı türdeki
mantar
ve tarımsal
artıkları
inkubasyona
bıraktıkların-da,tarımsal
artıkların
protein
içeriğinde
artışla-rın olduğunu,
fakat
inkubasyon
ortamına
ilave
edilen
NH4N03'
ın protein
artışına
çok önemli
bir
katkı
yapmadığını,
yine
aynı
çalışmada,
NH4N03'
ın, buğday
samanının
in vitro
sindi-rilebilirlik
değerini
90 günlük
inkubasyon
sonu-cunda
%
60 oranında
arttırdığını
tesbit
etmiş-lerdir.
Pamuk samanının
Pleurotus
norida
ile 21
gün
boyunca
yapılan
inkubasyonunda,
substratta
kuru
madde
kaybının
%
i8 olarak
gerçekleştiği,
lignin
içeriğinin
orijinal
lignin
miktarına
göre
%
33 oranında
azaldığı
ve kuru
madde
sindirilebilirliğinin
ise
%
26'dan
'Yıı
38'e
Çıktığı tesbit edilmiştir
(I O).
Reade ve Mc Qeen (I 4), kavak talaşını
5
ayrı tür beyaz-çürükçül
mantarla
6 hafta sürevlc
inkubasyona
bıraktıklarında,
kavak
talaşı;ıın
lignin miktarının
kontrol
örneğine
göre % 25.30
oranında
azaldığını
ve % 3.23 olan kontrol ham
protein
miktarının
%
6.1 Tye
yükseldiğini,
in-vitro sindirilebilirliğinin
ise
%
90 oranında
art-tığını tesbit etmişlerdir.
Bu araştırma,
hayvan
yemi olarak
kulla-nIlnda
fazla
değeri
olmayan
bazı
tarımsal
ar-tıkların,
beyaz
çürükçüI
mantarlar
ilc
delignifiye
edilerek,
yem
değerlerini
artırabil-mek ve ülke
hayvancılığına
katkı
sağlayabilc-I3AZI TARIMSAL ARTıKLARı)\" I1EYAZ ÇÜRÜKÇÜL MANTARLARLA DEL!(,:'-iİfİYE EDİLEREK YEM DEGERLERİN ... 41
cek çalışmalara
temel teşkil etmesi amacıyla
yapılmıştır.
Materyal ve Metot
Çalışmada, lignolitik aktivitelerinden
ya-rarlanmak
üzere beyaz çürükçül
mantarlardan
Basidiomycetes
sınıfına ait Pleurotus sajor caju
ve Phanerochaete
crysosporium
ME 446
kulla-nıldı. Lignoselülozlu
materyalolarak
Türkiyede
fazla
miktarda
üretilen
fığ
samanı
(Vicia
sativa),ayçiçeği
sapları
(Helianthus
annuus),
odun talaşı (Pinus), pamuk tohumu kapçıkları
(Gossypium spp.), pirinç kavuzu (Oryza sativa),
arpa samanı (Hordeum vulgare) ve nohut
sama-nı (Cieer arietinum) kullamldı.
Tahlo L Deneme hayvanlarına verilen konsantre yem ve voncanın hesin madde mikUlrları Tahk i.Compo.'ilion nf con~antrate a\lll alfalfa
Konsantre yem.% Yonca.%
Kuru madde 90.30 92.61 Ham proteın 16.55 i 5. i i Ham kül 4.12 7.64 Ham selüloz 6.80 27.15 Ham yağ 1.79
UO
.'\"suz ozmadde 63.46 52.36İn-situ sindirim denemelerinde
özel
ku-maştan yapılan 90x 140 mm ölçülerinde
ve 45
nm gözenek genişliğinde
olan navlon keseler
kullanıldı.
Naylon
keseler
Glasgow,
Rowett
Enstitüsü'nden tenlin edildi.
Çalışmada, in-situ sindirim
denemelerin-de kullanılmak
üzere hayvan materyali olarak
Akkaraman ırkına ait, ortalama 3.2 yaşlı ve 70
kg ağırlıkta, rumen kanülü takılmış 2 baş koç
kullanıldı. Koçlara verilen rasyonun
kaba yem:
konsantre yem oranı 40:60 olarak düzenlendi.
Deneme hayvanlarına
verilen konsantre yemin
ve yoncanın besin madde miktarları Tablo 1'de,
bazal rasyonun bileşimi
ise Tablo 2'de
veril-miştir.
Tablo 2.I3a/~ı1 rasyonun hileşimi Tahle 2. Compo~ition of the hasal die!
%
Arpa 40.00
Pamuk tohumu küspesi 22.00
Buğday 26.00 Buğday kcpeği 10.00 Kireç taşı 0.50 Tuz 1.00 Vit.min.prell1iks* 0.50 *.. . .
Vılamın-:'dınerai Karması: Her ikg Ycmsaınix V-61 I"de:Vitamin A 15.000.000 LU, Vitamin D3 3.000.000 LU, Vıtamın E 15.000 mg, Manganez i0.000 mg. Demir 10.000 mg, Çinko 20.000 mg, I3akır 5.000 mg. Kohalt i00 mg, İyat i00 mg, Selenyum i00 mg hulunmaktadır.
Örneklerde kimyasal analizler; AO.AC.
(2)'ye göre belirlendi. Nölral deterjan fiber ve
lignin analizlerinde Van Soest (20) metodundan
yararlanıldı.
Beyaz-çürükçül
mantarlar ile
inkubasyo-na bırakılan
tarımsal
artık numunelerinde
in-situ yıkılabilirlik
değerlerinin
belirlenmesinde
Orskov ve ark. (l2)'ın
bildirdiği yöntem
uygu-landı.
Deneme hayvanlarına
verilen rasyonlar,
hayvanlarınm
günlük yaşama payı besin
mad-delerini karşılayacak
şekilde hazırlandı.
Yem-leme saat 9°0 ve
ı
7°0 olmak üzere iki eşit
öğün ve miktarda yapıldı. İçme suyu devamlı
olarak hayvanların önlerinde bulunduruldu.
İnkubasyon ortamında kullanılan besi
ye-ri, Sutherland
(l6)'ın
önerdiği
yönteme
göre
hazırlandı. Stok temel besi yeri bileşimi Tablo
3' de verilmiştir.
500 ınl'Jik erlanmayerlere
30 g
miktarın-da konulan tarımsal artık numuneleri üzerine 70
ml miktarında stok temel besi yeri ilave edildi
ve otoklavda 121 °C'de
ı
atm. basınç altında 15
dakika süre ile sterilize edildikten
sonra disk
ekimi
yöntemi
(2 ı)
kullanılarak
tüngus
kültürasyonu
yapıldı
Ekimi yapılan funguslar
20, 40 ve 60 gün süre ilc her iki 1i.ıngusun
ürc-me ortamı özelliği dikkate almarak, P.sajor caju
24-25 0C'de P.Cyrsosporium
fı.ıngusu ise 28-30
0C'de inkube edildi.
Tahlo 3. Stok temel hesi yeri Tahk.3. Th" basal medium.
Gram Ilitre KII,PO, 0.2 CaCl, 0.1 MgSO •. 7H,() 0.5 NH.,NO:, 0.5 Yeast ekstrakt 0.1 Gliserol 0.5
Bulgular
Lignoselülozlu tarımsal artıkların kontrol
grubu numunelerine ait ham besin madde
nlik-tarları Tablo4'de verilmiştir.
42
Tablo 4. Tarımsal artıkların hesin madde miktarları( % 100 KM'de) Table 4.Nutrient composition of agricultural hy-product, (%100 DM.)
iSMAİL 8AYRAM
TARIMSAL ARTıKLAR KM HP HY HS liK NDF LIGNIN
Ayçiçeği sapları 92.70 2.81 0.91 43.85 10.56 72.62 28.56
Arpa samanı 93.19 4.16 1.35 44.08 7.91 79.80 7.94
Odun tal~ı 92.51 0.62 0.88 47.56 0.58 96.89 33.41
Fiğ samanı 91.81 10.44 1.50 41.88 8.84 62.63 26.68
:--ıohut samanı 91.96 5.05 0.93 40.40 6.65 73.48 24.16
Pamuk tohumu kapçıkları 90.68 7.42 1.27 47.56 5.58 79.17 35.64
Pirinç kavu7ll 92.60 2.00 0.79 41.65 22.03 78.57 31.97
KM:Kuru madde. IIP:Ham protein, HY:Ham yağ ,IIK:Ham kül, HS:Ham selüloz, :\DF::--ıötral dcterjan fiher
İki
değişik
fungusla
farklı
sürelerde
inkubasyona bırakılan tarımsal artıklarda tesbit
cdilen
maksimum
ve minumum
inkubasyon
değerleri Tablo 6 ve Tablo Tde gösterilmiştir.
Tarımsal
artıkların
Pleurotus
sajor caju
ve Phancrochaete
cyrsosporium
funguslarıyla
20,40 ve 60 günlük inkubasyonları
sonucu KM
kaybı, HP, HS, NDF ve lignin miktarlarındaki
değişmeler grafik 1, 2, 3, 4 ve 5' de, bunlara ait
KM, HP, HS, NDF ve lignin in-situ
sin~irilcbi-lirlik değerleri grafik 6,7,8,9
ve 10 'da
göste-rilmiştir.
Tahlo 6. Pleurotus .<ajor caju fungusu ile muamele edilen t.~rımsaI artıklarda saptanan en düşük ve en yüksek inkuhasyon değerleri.
Tahle 6. Maximum and minimum values on D~,CP,CF,NDF,Lignin and DM digestibility from different agricııltural hy-producl.< during solid slatc fermentation 20.40,60 days with P.sajor caju.
Başlıca indikatör parametreler (%) 20. gün 40. gün 60.gün
KM kaybı 9.30 - 24.62 13.86 - 28.82 19.00 - 37.74 HP artışı 18.61 - 82.25 32.69 - 72.50 37.72 - 74.00 HS azalması 1.08 - 21.60 7.78 - 35.95 13.11 - 37.12 :-iDF azalması 3.14-11.81 2.72 - 20.54 4.69 - 19.23 Lıgni n degradasyonu 9.94 - 32.30 10.83 - 43.37 12.72 - 58.61 KM sindirilehilirlik artışı 1.42 - 27.40 5.24 - 49.53 6.53 - 66.50
Tahlo 7. Phanerochaete crysosporium fungusıı ile muamele edilen tarımsal artıklarda saptanan en düşük ve en yüksek inkuhasyon değerleri. Table 7. Maximum and minimum values on D~,CP,CF,NDF,Lignin and DM dige.Ç\ihility from different agricııltural by-prodııcts during
solid state fermenlation 20,40,60 days with P.crysosporium.
Başlıca indikatör parametreler ('!'o) 20. gün 40. gün 60.gün
KM kaybı 10.08 - 36.36 21.20 - 48.32 28.13 - 53.04 HP artışı 1.06 - 79.24 28.22 - 105.12 31.32 - 123.50 LLSazalması 1.76 - 29.00 5.01 - 34.22 10.85 - 37.97 NDF azalması 1.26 - 17.85 2.81-21.69 4.25 - 28.63 Lignın degradasyonu 7.22 - 28.01 15.35 - 29.30 14.35 - 50.30 KM sindirilebilirlik artışı 3.79 - 27.09 5.77 - 44.71 7.52 - 65.64
Tarımsal artıklar
P.crys os porium
~
O.i
.c
>.
ILI...
CIL 'tl 'tl ILIE
2
::ıx:
a
bc
de
P.sajor caju
9
a
bc
de
9
Grafik 1. iki değişik fungus ile değişik sürelerde inkuhasyona bırakılan tarımsal artıklarda oluşan K\! kayıpları
BAZI TARIMSAL ARTıKLARıN BEYAZ ÇÜRCKÇÜL MA~TARI-ARLA DELİGNİFİYE EDİLEREK YEM DEGERLERİK. 43
16
~
14
C 12
'iii10
~
8
co
6
E
4
cv
2
J:
O
a
bc
de
9
a
bc
de
9P.sajor caju
Tarımsal artıklar
P.crysos porlum
Grafik 2. Iki değişik lungus ile değişik sürelerde inkuha.syona hırakılan tarımsal artıklarda oluşan JIp değişimleri. Graphic2. Effecl of incubaıiOlI period (20,40.60 days) on CP canıenI of fermenled agricultural hy-products by Psc and Pc
Tarım sal artıklar
P.crysosporlum
~
~~
o N.2
~~
:~4i
enE
1~cv
J:
a
bc
de
P.sajor caju
9a
bc
de
9
Grafik.3 İki değişik funb'IJS ile değişik sürelerde inkubasyona hırakılan tarımsal artıklarda oluşan HS değişimleri. Graphic.3 Effect of incuhaıion period (20,40.60 days) on CS conlenl of fermenled agricultural by-producıs by Psc and Pc
Tarım sal artıklar
P.crysos porlum
~
1~ u.:-Oij
z
a bc
de
P.sajor caju
9
a
bc
de
9
Grafik 4. İki değişik fungus ilc değişik sürelerde inkuhasyona hırakılan ı.~rımsal artıklarda oluşan NDF değişimleri. Graplıic 4. Effecl of incubalıon period (20,40.60 days) on
:-;DF
conlenl of fermenled agricullural by-producıs by Psc and Pc36
3228
~ 24c
20~
16
::::i
12
8
4O
a bc
de
9
a
bc
de
9
P.sajor caju
Tarımsal artıklar
P.crysos porium
Grafik 5. İki değişik fungus ilc değişik sürelerde inkubasyona bırakılan larımsal artıklarda oluşan Lignin değişimleri. Graplık 5. Effecl of incubaıion period (20.40.60 days) on lignin conlenl of fermenled agricultural hy-producıs by rsc and Pc
44
İSMAİL !.lAYRi\M~
63
~ ~~
:c
42~ ~~
'c21
c 14'i1
7
::E O
:ll::a
bc
de
9a
bc
de
9P.sajor caju
Tarımsal artıklar
P.crysosporium
Gralik G. İki deği~ik liıngus ile deği~ik sürelerde inkubasyona bırakılan tarımsal artıklarda olu~an KM sindirilebilirlik değişimleri Graphic 6. Effect of ıııcubation period (20,40.60 days) on DM digestibility content of fermented agriculturalby-products by Psc and Pc
9
e
dP.crysosporium
c
ba
9Tarımsal artıklar
e
dc
bP.sajor caju
a
~
72
~ ~~
:c
48~ jg
'c 24 c16
CIL8
o.
O
:ı:
~
Gralik 7. İki değişik fungus ile deği~ik sürelerde inkubasyona bırakılan tarımsal artıklarda oluşan HI' sindirilebilirlik deği~imleri. Graphic 7. Etlceı of ıııcubation period (20,40,60 days) on CP dıgestibility content of fermented agricultural by-products by Psc and Pc
P.sajor caju
P.crysos porium
9
e
dc
b9
a
Tarım sal artıklar
e
d
c
b
a
Gralik
x.
İki deği~ik lungus ile değişik sürelerde inkubasyona bırakılan tarımsal artıklarda olu~an HS sindirilehilirlik değişimleri. Graphıc 8. Effeet of ineubation period (20,40.60 days) on CS dıgestibility contenl of fermented agrieultural Iıy-products Iıy Psc and Pc~
.>iı
•..
:c
~
'c c 'iiiLL.
c
z
a
bc
de
9
a
bc
de
9P.sajor caju
Tarımsal artıklar
P.crysosporium
L__
.
GraJik 9. iki değişik liıııgııs ilc deği~ik sürelerde inkubasyona bırakılan tarımsal artıklarda oluşan NDF değişimleri.
BAZI TAım'ISAL ARTıKLARIN BEYAZ ÇÜRÜKÇÜL MANTARLARLA DELİGNIFIYE EDILEREK YEM DEGERLERlv.. 4';
a
bc
P.sajor caju
de
9a
bTarımsal artıklar
c
de
9P.crysos porium
Grafik iO. iki değişik lungus ile değişik sürelerde inkubasyona hırakılan tarımsal artıklarda oluşan Lignin değişimleri.
Graphic 10. Effecı of lIleuhation period (20,40.60 day') on lignin digstibility content of fermenled agriculturallıy-products by Psc and Pc a:Ayçiçeği sapları. lı: Arpa samanı, c:Odun talaş', d:Fiğ samanı, e:i\ohut samanı,
fPamuk tohumu kapçıkları, g:Pirinç kayuzu.
Tartışma
ve Sonuç
Bu araştırmada, lignolitik aktiviteli beyaz
çürükçül mantarlar
ile mikrobiyel degradasyon
sonucu, 7 ayrı tür tarımsal artıkta
sağlanabile-cek değer artışlarının belirlenmesine
çalışılmış-tır.
Pleurotus
sajor
caju
ve Phanerochaete
cyrsosporium
funguslarıyla
20, 40 ve 60
gün-lük sürelcrlc
inkubasyona
bırakılan
tarımsal
artıkların kum madde içeriklerinde inkubasyon
süresinin uzamasına
paralelolarak,
% 36.36
'ya varan azalmalar
tesbit edildi.
Bu sonuç,
Sutherland (l6)' ın pamuk çırçır artıklarında ve
Zadrazil (2 i
r
in pamuk tohumu kapçıklarında
elde
ettikleri
değerlerle
benzerlikler
göster-mektedir.
İnkubasyon süresince oluşan kuru ağırlık
kayıplarının substratta degradasyona
bağlı
ola-rak şekillendiği ifade edilmektedir.
Bu değerin
substrata ve test organizmalarına
göre
değiş-kenlik gösterdiği de belirtilmektedir
(22).
Beyaz çürükçül mantarlarla
inkubasyona
bırakılan
tarımsal
artıkların
rumen
kanünü
koçlarda 48 saat süreyle yapılan in-situ kuru
madde sindirilebilirlik
denemeleri
sonucunda,
sindirilme derecelerinde
%
66.50'ye varan
ar-tışlar tc..'lbit edildi. Bu sonuç Zadrazil (21)'in,
farklı türdeki tarımsal artıklarda % 64.3'e varan
oranlarda tesbit ettiği artış değerleriyle
paralel-lik göstermektedir.
Tarımsal artıkların Iignoselülozik
yapıla-rındaki lignin içeriklerinin
yüksek oranda
bu-lunması, onların
hayvan yemi olarak
kullanıl-maları
sırasında
sindirilebilirliklerinin
düşük
düzeyde
kalmasına
yol
açmaktadır.
Fungusların,
ligninleri
parçalaması
sonucunda
tarımsal artıkların sindirilebilirlik
değerlerinde
artışların meydana geldiği bildirilmektedir
(14,
18,25).
Tarımsal
artıkların
funguslarla
yapılan
inkubasyonları
sonucunda, ham protein
içerik-lerinde,
özellikle
inkubasyonların
60.
günü
dikkate alındığında
% 123 .50'ye varan
artışla-rın oluştuğu tc..<;bitedildi.
Kah10n ve Maninder (8), p,!tatc..<;
kabukla-rını Pleurotus ostreatus
ile 30
C de 17 gün
boyunca
inkube
etmişler
ve
inkubasyondan
önce (1011.2 olan ham protein
miktarının
%
21.0'e yükseldiğini,
Bisaria ve ark. (4) ise
pi-rinç samanını Pleurotus sp ilc 25 gün süresince
inkubasyona
bıraktıklarında,
önce % 3 olan
ham protein miktarının % i7'ye çıktığını tesbit
etmişlerdir. Yukarıda verilen bu her iki
çalış-mada % 90 ve % 466 oranlarındaki
proteın
artışları. elde ettiğimiz
protein artışlarıyla
kar-şılaştırıfdığında oldukça yüksek bulunmuştur.
Ham
protein
değerlerindeki
artışlar
substrattaki azot miktarının artması, ortama
co-substrat olarak
NH
4N0
3eklenmesi, miks kültür
halinde inkubasyonlar
ve mantarın etli
yapısı-I11noluşması sonucu olabileceği
bir çok
araştı-rıcı (17, i8,22,23,24)
tarafından
yapılan
çalış-malarla ortaya konmuştur.
Tarımsal artıkların beyaz çürükçül
man-tarlarla
20,
40
ve
60
gün
sürelerle
inkubasyonları
sonucunda,
ham selüloz, nötr al
deterjan
fiber ve lignin
içeriklerinde
orijinal
örnekleriyle
karşılaştırıldığında
sırasıyla
%
37.92,
%
28.20 ve
%
58.00'e varan oranlarda
azalmalar tesbit edilmiştir.
Çalışmada
elde edilen ham selüloz
de-ğerlerinin,
Beg ve ark. (3)'nın, pirinç
kabukla-rında, nötral deterjan fiber değerlerinin ise Rolz
ve ark. (l5)'ın
şeker kamışında
elde ettikleri
değerlerle uyum halinde olduğu saptanmıştır.
46
Topal ve ark. (17,18)'ın
benzer nitelikli
çalışmalarında,
üç değişik tarımsal artık
numu-nesini çeşitli beyaz çürükçül mantarlar ile tek
ve miks kültürler halinde inkubasyona
bırak-tıklarında, tarımsal artıkların ham selüloz
içe-riklerinin
ortalama
% 25 oranında
azaldığını
tesbit
etmişlerdir.
Araştırıcıların,
tek
kültür
halindeki inkubasyonlarda
elde ettikleri
ortala-ma % 27.5 oranındaki
değerin, bulgularımızIa
benzerlik gösterdiği buna karşılık, birden fazla
mantarı, miks kültür olarak tarımsal artıklarla
aym anda inkube etmeleriyle
elde ettikleri
de-ğerlerin
ise çalışmamızdaki
degradasyon
so-nuçlarına
uymadığı tesbit edilmiştir.
Beyaz
çürükçül
mantarların
Iignoselülozik
yapıdaki
Iignini parçalamasının
etkisiyle
tarımsal artıkların nötral deterjan tiher
içeriklerinde
meydana
gelen
kayıplar
grafik
4'ten de görüleceği üzere, pamuk tohumu
kap-çıklarında
en yüksek
oranda
gerçekleşmiştir.
Sunulan
çalışmada,
tarımsal
artıkların
beyaz
çürükçül
ınantarlar
ile delignitlkasyonu
sonu-cunda elde edilen nötral deterjan fiber
değerle-rinin, Rolz ve ark (15)'ın bildirişlerine
benzer
nitelikler taşıdığı tesbit edilmiştir.
İki ayrı tür mantarla, 20, 40 ve 60 gün
boyunca inkubasyona bırakılan tarımsal
artıkla-rın lignin
içeriklerinin
inkubasyon
süresinin
uzamasına paralelolarak
azaldığı ve bu süreler
içinde de en yüksek biyodegradasyon
değerle-rinin,
Phanerochaete
cyrsosporium
fungusu
tarafından
odun talaşında meydana getirildiği
belirlendi.
Bu
sonuç;
çeşitli
araştırıcıların
(i 6,2 i ,25) bildirişleriyle benzerlikler
gösterme-sine karşın, Lynch ve ark. (9)'ın bildirişlerine
uymamaktadır.
Zadrazil
ve ark.(25),
lignin miktarı
%
26.2 ve in vitro sindirilme
oranı % 0.0 olan
Palo podrida
ağacının
talaşını,
iki farkl~ tür
fungusla ayrı ayrı inkubasyona bıraktıklarında,
lignin miktarının
% i.O'e düştüğünü,
in-vitro
sindirilme
oranının
% 77.7'ye çıktığını te.<;bit
etmişlerdir.
Aynı araştırıcılar,
farklı ekim
or-tanılarının,
odun talaşının
lignin içeriğini
%
SO'ye varan oranlarda azaltabildiğini
de
bildir-mişlerdir.
Verilen
bu çalışmada
elde edilen
değerlerin
lignin bulgularımızdan
biraz yüksek
olduğu, bunun da değişik ağaç ve fungus türüne
göre farklı sonuçlar
alınabileceği
görüşümüzü
güçlendirmektedir.
iS:vlAlı. BAYRAM
Bu konuda yapılan başka bir çalışmada,
4 ayrı fungusla inkube edilen kayın talaşında;
lignin kaybı kontrole göre
(%
5.6 - 46.5),
ayçi-çeği saplarında;
(%
13.4 - 468) ve pirinç
kavu-zunda;
(%
0.0 - 42.
i)
aralıklarında
gerçekleş-miş ve bulunan sonuçlar çalışmamızın
60
gün-lük delignifikasyonları
sonucunda
elde edilen
değerleri destekler nitelikte bulunmuştur (2
i)
Genel bir değerlendirme
ile çalışmada
kullanılan fungusların biyodegradasyon
sonuç-larının oldukça olumlu sonuçlar
verdiği tesbit
edildi. Bu uygulamalardaki tek dezavantaj en az
4-6 hatta gibi bir süreye gereksinim
gösterme-sidir.
Bu
yüzden
yakın
gelecekte
lignin
degradasyonunu
artırıcı, aynı zamanda selüloz
degradasyonunu azaltıcı şartlar seçilerek
beyaz-çürükçül mantarların
ligninleri yıkımlayıcı
et-kilerinin b'Üçlendirilmcsi gündeme gelmektedir.
Sonuç olarak biyolojik degradasyon
uy-gulamaları
işlem görmemiş
tarımsal
artıkların
yem olarak kullanılmasına oranla pek çok
özel-liği bakımından
olumlu
katkılar
sağlamıştır.
Bulgularımızın
ileride yapılacak olan yemleme
çalışmalarına
bağlı
değerlendirmelerle
yem
sanayiine
yönelik
önemli
katkılar
getireceği
görüşünü taşımaktayız.
çalışmamızın
hayvan-cılığımızda
verim
artışı
ve kaynak
israfının
önlenmesi yönünden yarar sağlayacak nitelikte
sonuçlar vermesi, ülkemiz ekonomisi
bakımın-dan sevindiricidir.
KAYNAKLAR
ı.
Agosin, E., üdier, E.ı
985. Solid-Slate Fermentation,lignin Degradation and Resultıııg Digcsıihility of Whcal Slraw Fermcntcd by SCkCıcd Whiıe-Rol rungi. Appl, Microbiol. I3iotccnol, 21 :3<)7-403. 2. A.ü.A.C. 1984. Official Methods of Analysis: A<sociationof Official Analytical Chemists 14 th ed ..Arlıngton Inc. Virginia. U.S.A.
3. Beg,S., "..aCar,S.\., Shah,F.H. 1986. Rıce !-Imk Biodegradation hy Pleurotus ostrealus LO Produce a Ruminant Feed. Agricultural-Wastes. 17(1):15-2J.
4. Bisaria,V.S" Saxena,S.K., Maııihar,R.B., Gopalkrishnan, K.S. 1984. Solid-State Ferm,~ntation of Plant Residues for Improved Aninıal Feed by Plcurotus sp. Appl I3iochem Diotechnol 9:34 I.
5. CrawCorl,R.L.,CrawCorl,n.L. 1984. Rccenl Advanccs in Studieo< of the Mechanisnıs of MicTobial Degradation of Lignins. Enzyme Microbiol TcchnoI6:434-442.
6. Erik~on,K.E. 1984. Advances in microhial delignıfieation. Biotechnol advs vol.2, 1'1'.149- i60.
7. (;onzales,G., Caıııinal,<;., Mas de C., Loııcz-Sanlin,J. 1989. Enzymaıic lIydrolysis of Wheat Straw: Slııdies on a Column Reactor ....-ith Enzyme Rccycling. Proc Biocem, April,62-67.
BAZI TARIMSAL ARTıKLARı'," REY AZ ÇÜRL;KÇÜL MA:--iTARLARLA DELİG:\İrİYE EDİLEREK YEM DEGERLERİ:\ ..
47
8. KahIoıı,S.S.,Maııilııler,A. 1985. Ulili7-'1tion of Potato Pecls by fungi for Prolein Producıioo. J Food Sci Technol 23:264-267.
9. Lyııch,G.P., Smilh,D.F., Jackson, E.D., Simson,M.E. 1977. Fungal Degradation and Nutritional Value of Cellulosic Wastes. J Anim Sci 44(5):883-888.
10. MuJJer,H.W.,Rosh,W. 1986. Screening of White-Rot Fungi for Biological Prelreatmeııt of Wheal Straw for Biogas Pro-duction. Appl Microhiol Biolechnol 24:180-185.
11. Odelı}'o,A.A., Mackic,R.ı., Fahey,G.C., White,B.A. 1991. Degradation of Wheat Slraw and Alkalinc Ilydrogen Peroxide Trealcd Wheaı Slraw hy Ruminococcus alhus 8 and Ruminococcus fiavefacicns FD-1. J Anim Sci 69:819-826.
12. Orskov,E.R., Shand,W .
.ı.,
Teılesco,D.,Morrice,A.F.1990. Rumcn Degradaıion of Slraw. JAnim Prod 51 :155-162. 13. Plalt,M.W., Hadar,Y., Hisdai,A., Chel,T. 1984.Biodcgradation of Coııon Straw by Pleurotus fiorida. Appl Biochem Biotechnol 9:407.
14. Rcade,A.E.,McQeelı,R.E. 1983. Investigation of White-Rol fungi for thc Conversion of Poplar inlo a Potcntial FeedslufHor Ruminanls. Can J Microbiol 29:457-463. 15. RoJz,C., De Leoll,R., De ArricoJa,C., De Cabrer.ı,S.
1987. White-Rol Fungal Growth on Sugarcane Lignocellulosic residue. Appl Microbiol Biotechno! 25:535-541
16. Sufherlaııd,J.B.
ı
989. Biıxlegradation of Lignoselluloses from Coııon-Gin Trash hy Pycnoporus ~innabarinus. Mycologıa 36:369-372.17. TopaJ,Ş., Alikaşifoj!Ju,K., KInıt,E. i993.Razl Tarımsal Artıkların Mikrohiyolojik Yolla Delignifikasyonu ve Besin Değerlerinin Artırılma81:2.:Vlısır Koçanı. TCRiT AK-M."-'Vl. Gıda vc Soğutma Teknolojileri Bölümü. Yayın No:i26. 43s. TOBİTAK-\lAM mathaası,
Gebze-Kocaeli'-18. TopaJ,Ş., KIrat,E.,Alikaşifoğlu,K. 1993. Bazı Tarımsal .A.rtkların Mikrobiyolojik Yolla Delignifikasyonu ve Besin Değerlerinin Artırılmasl:3.Ayçiçek Sapı. TÜBİTAK-MA\L Gıda ve Soğutma Teknolojilcri Bölümü. Yayın No:127.43s TCBİTAK-MAl\.l Mathaası. Gebze-Kocaeli ..
19. TopaJ,Ş., Kıral,E .• Alikaşifoj!hl,A.K. 1993. Buğday Sama-mmn Mikrobiyal Delignifikasyonunda Amonyum :" ıtrat Fortifikasyonunun Etkileri. Animal Enformasvon. Sayı 85
58-71. . .
20. Vali Soest,P.J. 1963. Use of Deıerjents in the Analysis of Fihrous Feeds. A Rapid Method for Delernunation of Fiber and Lignin. Assac
on
Agr Chem.46:829-835.21. Zadrazil,F. 1980. eonversion of Differenl Phınl Wasıe İnlo l;eed by Basidiomycetes. Eur J Appl Microhiol Biotechnol 9:243-248.
22. Zadrazil,F., Brunnert,H. 198i.The Infiuence of Ammoni-um :-.iitrale Supplcmentation on Degradaıion and in Vilro Digestihilty of Straw Colonized by Higher Fungi.Eur J Appl Microbiol Biotechno! 9:37 -44.
23. Z:ıdraziJ,F.,Brunnerl,H. 1982. Solid-Stale Fermenıalıon of Lignocellulse Containing Plant Residues wiıh Sporotrichum pulverulentum Nov.and Dihomiıus s'lualens(Kar.s.) Reıd. Eur J Appl Microhiol Biotechnol 16:45-51.
24. ZadraziJ,F.,Grahbe,K. 1983 Edible \1uslu.ooms. 'Biotechnology.(Ed's:Rehm, LU. and Reed.G.)' vo!.3. Chapter ie, P. 145-187. Verlag Chemie. Weinheim. 25. ZadraziJ,F., Griııbergs,J.,Goıızales,A. 1982. 'Palo
Podrido' Decompo.sed Wood Used as Feed. Eur Appl MicTObiol BiotechnoI15:167-171.