Bizde bu çalışmamızda kaba yem kaynağı olarak akasya bitkisi kullanarak katkı maddesi ilavesinin in vitro gaz üretimi ve yem değeri üzerine etkisi

Transkript

1 Küçükbaş hayvanlar Türkiye nin birçok yöresinde besin madde ihtiyaçlarını çoğunlukla doğal meralardan karşılamaktadırlar. Bulundukları bölgelerde çeşitlilik göstermekle beraber meralarda buğdaygil, baklagil ve diğer bitki grupları oluşturmaktadırlar. Merayı oluşturan bu bitki gruplarının kompozisyonu ise yıldan yıla, bölgeden bölgeye ve de mevsimden mevsime farklılıklar gösterebilmektedir. Şimdiye kadar yapılan araştırmalar mera içinde yetişen bitkilerin beslenme değerlerini etkileyen en önemli unsurun hasat zamanı olduğu göstermektedir (Buxton ve ark., 1985; Kamalak ve ark., 2005b). Hayvan beslemede oluşturulan rasyonlar besleme değerleri, hammaddelerdeki besin içerikleri ve hayvanların bu rasyonu ne derecede değerlendirilebildikleri açısından büyük önem arzetmektedir. Bu sebeple rasyonların hazırlanması aşamasında rasyonun içeriğinin ne kadarının hangi oranlarda mikrobial sindirime tabi tutulabileceği, hangi oranlarda metabolik enerjiye dönüşebildiğinin saptanması büyük önem taşımaktadır (Orskov ve McDonald, 1979). Günümüzde kullanılan in vivo yöntemleriyle yemlerin besin değerlerine ait bazı kriterlerin saptanmasında yerine bazı in vitro metodlar geliştirilmiştir. Bu metotlardan en çok kullanılanları naylon kese tekniği ( Mehrez ve Orskov, 1977, Orskov ve McDonald, 1979), iki aşamalı sindirim tekniği (Tilly ve Terry, 1963) ve gaz üretim tekniği (Menke ve ark. 1979; Menke ve Steingass, 1988) olarak verilebilir (Özkan, 2006; 2). Tüm tekniklerin kendine has avantaj ve dezavantajları olmasına rağmen genel anlamda in vitro metotların in vivo metotlarına göre daha az zamanda ve daha az işgücü ve yem materyali gerekmesi in vitro metotlarının daha avantajlı olmasına neden olur (Özkan, 2006; 2). Menke ve ark. (1979) ve Menke ve Steingass (1988) gaz üretim tekniğini yemlerin miktarını, in vitro parçalanma hızını ve metabolik enerji ve organik madde sindirim derecesinin belirlenmesi için kullanmışlardır (Özkan, 2006; 2). 1

2 Gaz üretimi tekniği Gas Production yemlerin sindirilebilirlik karakteristiklerini veya enerji değerlerinin belirlenmesi amacı ile kullanılan in vitro bir metot olup bu yöntemin avantajı in vivo sindirilebilirliği ve diğer in vitro yöntemlerine oranla kaba yemlerin enerji değerlerinin daha iyi tahmin edilmesine imkan vermesidir. Ayrıca kolayca tekrarlanabilmesi ve maliyetinin düşük olması gibi özellikler sebebiyle bu yöntemin kullanımı yaygınlaşmıştır. Fermentasyon ile üretilen gazın genellikle net mikrobiyal metabolizma ile ilgili olmasından dolayı sindirilebilirlik hesaplamalarında elde edilen gazın kullanılması mümkün olmaktadır. Üretilen gaz miktarının ölçümü ile yem maddelerinin düzeyleri ve sindirim hızları hesaplanabilmektedir (Kutlu, 2008; 12). Gaz üretimi tekniği ile ölçülen gazın direk gaz üterimi ve indirek gaz üretimi şeklinde iki farklı kaynağı bulunmaktadır. Yemin fermantasyonu sonucunda direk olarak ortaya çıkan gaz miktarı direk gaz üretimi şeklinde ifade edilirken, ortaya çıkan uçucu yağ asitlerinin tampon çözelti ile reaksiyona girmesi ile ortaya çıkan gaz üretimini ise indirek gaz üretimi ifade eder (Kutlu, 2008; 12). Bizim tezimizi oluşturan akasya bitkisi ise baklagil ailesinden olup genelde dikenli ve yeşil yapraklı ağaçların ortak adı olup topraktan azot alabilmek için özel kök bakterilerini kullanmaktadır. Akasya böylece toprağı zenginleştirerek bunun sonunda zayıf topraklarda gübreleme yapmaksızın dikilen yerlerde yetiştiriciliğe olanak sağlamaktadır (Guo, 2005). Bütün baklagil bitkilerinin olduğu gibi akasyanın da köklerindeki nodüller bulunmaktadır. Bu nodüllerde azot fikse eden bakteriler bulunup bu bakteriler havada bulunan azotu su ile alınabilir hale getirir. Bu durum sonunda toprak azotça zenginleşir ve etrafında bulunan bitkilerin de büyüme hızlarında artış sağladığı bilinmektedir (Golovchannski ve Kokhanyt, 1984). Öte yandan bakıldığında akasya bitkisi kökleri yoğun, iyi gelişmiş ve çokça dallanmış bir kök yapıya sahiptir. Bu sebeple toprakta bulunan besin maddelerinden ve sudan iyi derecede yararlanmaktadırlar. Akasyalar nem oranı çok fazla olmayan ve de iyi havalanmış topraklarda (ki bu durum drenajı iyi ve düzenli olarak sulanan topraklarda taban suyu 150 cm e kadar olması yeterlidir) severler (Bujtas, 1998). 2

3 Bizde bu çalışmamızda kaba yem kaynağı olarak akasya bitkisi kullanarak katkı maddesi ilavesinin in vitro gaz üretimi ve yem değeri üzerine etkisi incelenmiştir. 3

4 1.1 Bu çalışmada Harran üniversitesinin yerleşim kampüsünde bulunan akasyalardan yararlanılmıştır. Kampüs içinde tarihinde her bir parselde 10 ağaç olacak şekilde 3 parsele ayrılmış olan toplam 30 tane akasya ağacı tespit edilmiştir. Bu ağaçlardan , , , tarihlerinde toplamda 4 ay boyunca her bir ağaçtan 10 ar adet her toplamada 300 toplamda ise adet akasya örneği alınmıştır. Alınan örneklerin ilk öce yaş ağırlıkları tartılıp daha sonra güneşte kurutulduktan sonra ise kuru ağırlıkları tartılmıştır. Deneme kapsamında incelenen akasya örnekleri için kuru madde tayininde, öncelikle analizlerde kullanılacak olan petri kutularının mevcut nemini uçurmak amacıyla, analiz öncesi petriler, 2 saat süre ile 105 o C de, etüvde bekletilmiştir. Nemi uçurulan petriler etüvden alınıp, desikatörde oda sıcaklığına gelinceye kadar soğutulmuştur. Daha sonra daraları hassas terazide belirlenip, belirli bir miktar akasya örneği tartılarak kaydedilmiştir. Etüve alınan petri kutuları 105 o C de sabit ağırlığa gelinceye kadar (örnekler zaman zaman etüvden çıkartılıp tartılarak iki tartım arasında fark olmayıncaya kadar kurutma işlemine devam edilmiştir) etüvde bekletilmiştir. Bu işlem sonrası, örneklerin tartımı yapılarak veriler kaydedilmiştir. % KM = 100 % Nem (1.1) KM A A 1 A 2 : : Kuru Madde : Örnek Miktarı : Örnek +kabın darası, gram Kuru madde + Kabın darası, gram 4

5 %Nem = ((A 1 D) (A 2 D)) A 100 (1.2) Kurutma işleminden sonra akasya örnekleri 1 mm elekten geçecek şekilde öğütülerek, ham kül, ham protein, nötral deterjan fiber, asit deterjan fiber, in vitro gaz üretimi ve ham yağ analizleri için nem almayacak şekilde naylon torba içerisinde muhafaza edilmiştir. 1.2 Ham Kül ve Organik Madde Yem bitkisi örneklerinin ham kül ve organik madde içeriklerini belirlemek amacıyla, analizde kullanılacak olan krozelerin nemi, analiz öncesi 2 saat süre ile 105 o C sıcaklıkta etüvde bekletilmek suretiyle uçurulmuştur. Nemi uçurulan krozeler, etüvden alınıp desikatörde oda sıcaklığına kadar soğutularak, daraları hassas terazide belirlenip, belirli bir miktar akasya örneği tartılarak kaydedilmiştir. Daha sonra aşamalı olarak ısıtılan ( ) kül fırınına alınan krozeler, kömürleşme olmayacak şekilde, kül açık griden beyaza kadar değişen bir renk alıncaya kadar yakma fırınında 550 o C de sabit ağırlığa gelinceye kadar bekletilmiştir. Bu işlem tamamlandıktan sonra, fırın sıcaklığının yaklaşık 100 o C ye kadar soğuması beklenip, fırından metal maşa yardımıyla alınan krozeler, desikatörde oda sıcaklığına kadar soğutulup, tartımı yapılarak veriler kaydedilmiştir Elde edilen veriler ile aşağıdaki eşitlikler kullanılarak, akasya örneklerinin ham kül ve organik madde içeriği belirlenmiştir ( AOAC 1990). %HK = ((A 1 D) (A 2 D)) / A 100 (1.3) %OM = 100 %HK (1.4) A: akasya Örneği (g) D: Krozelerin Darası 5

6 A 1 : akasya + Dara A 2 : akasya İşleminden SonraYem+Dara Ham protein, akasya maddesinin derişik H 2 SO 4 ile yakılması suretiyle akasyada bulunan azotun önce amonyum sülfata sonra alkali ilavesi (sodyum hidroksit) ile amonyağa dönüştürülerek, 0,1 N HCl ile titre edilerek azot miktarının hesaplanması aşamasına dayanır (AOAC 1990). Ham protein analizi için kullanılan kimyasallar ve konsantrasyonları 1. %98 lik N içermeyen H 2 SO 4, 2. %40 lık N içermeyen NaOH, 3. %2-4 lük H 3 BO 3 (borik asit), 4. Katalizör tablet (3,5 d K 2 SO 4, 0,0035g Se), 5. İndikatör (Metil kırmızısı, Bromokresol yeşili), 6. 0,1 N HCL. Ham protein analizi 3 bölümden oluşmaktadır. Bunlar; I. Yaş yakma II. Destilasyon III. Titrasyon I. Yaş Yakma 1 gr akasya materyali tartılarak kjeldahl tüpüne konduktan sonra tüpe 2 adet katalizör tablet ve 15 ml H 2 SO 4 eklenmiştir. Tüplerden bir tanesine ise sadece numune koymadan gerekli kimyasallar konularak kör deneme yapılmıştır. Kjeldahl tüpleri 200 C 'de 45 dakika ön ısıtmaya tabi tutulduktan sonra 400 C de 60 dakika yakma işlemi yapılmıştır. 6

7 II. Destilasyon Öncelikle erlenmayerlere 25 ml %4' lük borik asit ve kjeldahl tüplerine ise 50 ml saf su konulmuştur. Destilasyon ünitesinin gerekli kimyasalları ve saf suyu kontrol edildikten sonra kjeldahl tüpüne 8 saniye %40 NaOH gelecek şekilde ve destilasyon ünitesi 350 saniye olarak ayarladıktan sonra destilasyon ünitesi çalıştırılmıştır. Öncelikle ünitedeki hortumların gerekli kimyasallarla doldurmak için üniteye boş Kjedahl tüpü ve erlenmayer konularak düzenek bir sefer boş olarak çalıştırılmıştır. Daha sonra yaş yakma yaptığımız tüpler önce kör denemeden başlayarak tek tek destilasyona tabi tutulmuştur. Tüp içerisindeki sıvı lavaboya boşaltılmış, erlenmayerler ise titrasyon işlemine tabi tutulmuştur. III. Titrasyon Destilasyon ünitesinden alınan erlenmayerler otomatik bürette 0.1 N HCL ile açık pembe renk alıncaya kadar reaksiyona tabi tutulmuştur. Kullanılan HCL miktarı okunarak kaydedilmiştir. Gerekli rakamlar (HCl miktarı ve kör deme miktarı) protein analiz formülünde uygun yere yazılarak numunedeki yüzde protein oranı hesaplanmıştır. %Protein = (K) (V) (N) (fhcl) (100)/(M) (1000) (fp) (1.5) K: 14,007 (Azotun atom ağırlığı) V: Kullanılan HCl (ml) N: HCI'nin normalitesi (0,1) HCL: 0,1 N HCI'nin faktörü fp: Proteine çevirme faktörü (6.25) 7

8 1.4 Ham Yağ Analizi Deneme kapsamında incelenen akasyalara ait örneklerin ham yağ analizini yapmak amacıyla, petrol eteri ile ekstrakte edilmiş ve sonrasında elde edilen ekstrakt ham yağ olarak belirlenmiştir (Kutlu 2008). Araştırmada incelenen akasya örneklerine ait ham yağ analizi öncelikle, bir miktar akasya materyali hassas terazi de tartıldıktan sonra kartuş içine konulmuş ve kartuşun ağzı ekstraksiyon kartuşundan numune dışarı çıkmayacak şekilde pamukla sıkıştırılmıştır. Daha sonra kartuşlar ve yağ balonları 95 o C sıcaklıkta 2 saat süre ile kurutma dolabına bırakılmıştır Kurutma dolabından alınan balonlar desikatörde soğutulduktan sonra hassas terazide daraları alınıp, balonlar soxleth cihazının ekstraksiyon kısmına yerleştirilmiştir (Şekil 3.25). Kartuşlar ise soxleth ekstraksiyon kısmına konduktan sonra ekstraksiyon kısmına bir tam, birde yarım sifon olacak şekilde eter konmuştur. Bu düzenek soxleth aletine yerlestirilip, soğutma ve ısıtma düzeni 60 o C sıcaklığa ayarlanarak düzenek çalıştırılmıştır. Dört saat sonunda ekstarksiyon kısmındaki eter bir kaba alınarak yağ ile eter birbirinden ayrılmıştır. İçerisinde yağ bulunan balonlar 95 o C deki kurutma dolabında 1 saat bekletildikten sonra desikatöre alınarak soğutulmuş ve hassas terazide tartımı yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar aşağıdaki formülde yerine konularak,akasya materyallerine HY içeriği % olarak belirlenmiştir (AOAC 1990). %HY = (A 1 D)/A 100 (1.6) A: Akasya Örneği (g) D: Balon Dara A 1 : Balon Dara + Yağ 1.5 Asit Çözücülerde çözünmeyen lifli bileşikler (ADF) tayini (%) 8

9 Yem bitkilerine ait ADF içeriği, öğütülmüş ve kurutulmuş akasya maddesinin NDF içeriğinden hemiselüloz içeriğinin çıkartılması ile elde edilir. Akasya ADF içeriği, söz konusu akasya kalitesi hakkında fikir vermektedir. Yüksek ADF içeriğine sahip akasyaların sindirilebilirliği ve enerji değerlerinin düşük olduğu bildirilmiştir (Kutlu 2008). Yem örneklerinin ADF içeriğini belirlemek amacı ile önce 40 g ADF tozu (ANKOM FAD20C Kodlu Kimyasal), ml saf su, 54,8 ml H2SO4 ile karıştırılarak çözelti hazırlanmıştır. Daha sonra 0,5 g tartılan örneklerin darası alınmış ve üzerleri çözücüye karşı dirençli kalem (ANKOM F08) ile yazılan torbalara (ANKOM F57 Torba) konularak ağızları kapatılmıştır Örnekler ANKOM cihazına yerleştirilerek hazırlanan ADF çözeltisi, örneklerin üzerine ilave edilmiş ve cihazın kapağı sıkıca kapatılmıştır. Cihaz 105 o C de 60 dk. çalıştırılmıştır. Süre tamamlandıktan sonra cihazın suyu dikkatli bir şekilde sisteminden boşaltılarak cihazdaki örneklere tekrar ml kaynamış saf su ilave edilmiş ve cihaz 15 dk. süre ile çalıştırılmıştır. Daha sonra cihazdaki sıcak su boşaltılarak aynı işlem soğuk su ile 5 dk. boyunca yinelenmiştir. Analizin son aşamasında ise örnekler 1-2 dk. asetonda bekletilmiş ve suyunun alınması için sıkılan örnekler, kağıt üzerine serilmiş ve sonrasında 105 o C ye ayarlı etüvde 2-4 saat kurutulmuştur. Etüvden desikatöre alınıp soğutulan örneklerin hassas terazide tartımları yapılarak veriler kaydedilmiştir. Elde edilen sonuçlar, aşağıdaki formülde yerine konularak, akasya materyallerinin ADF içeriği hesaplanmıştır (Van Soest v.d. 1991). %ADF = [W 3 (W 1 C) 100] / W 2 (1.7) W 1 : W 2 : W 3 : Torbaların darası Örnek ağırlığı Örnek + torba nın kurutulduktan sonraki ağırlığı C: Kör ağırlığı (boş torbanın kurutulduktan sonraki ağırlığı/darası) 9

10 1.6 Nötr çözücülerde çözünmeyen lifli bileşikler (NDF) tayini (%) Deneme kapsamında ele alınan akasya bitkilerine ait NDF tayini için 120 g toz (ANKOM FND20C Kodlu Kimyasal), 20 ml etilen glikol, 4 ml alfa amilaz, 20 gr sodyum bisülfit, ml saf su ile karıştırılarak 2 lt çözelti hazırlanmıştır. Daha sonra 0,5 g tartılan örnekler, darası alınmış ve üzerleri çözücüye dirençli kalem (ANKOM F08) ile yazılan torbalara (ANKOM F57 Torba) konularak ağızları kapatılmıştır. Hazırlanan NDF çözelti ile örnekler ANKOM cihazına yerleştirilerek cihazın ağzı sıkıca kapatılmıştır. Cihaz 105 o C sıcaklıkta 75 dk. süreyle çalıştırılmıştır. Süre tamamlandıktan sonra cihazın suyu dikkatli bir şekilde tahliye sisteminden boşaltılıp cihazdaki örneklere ml kaynamış saf su ve 4 ml alfa amilaz ilave edildikten sonra cihaz 15 dk. daha çalıştırılmıştır. Cihazdaki sıcak su boşaltılarak 10 dk. süreyle soğuk su ile yinelenmiştir Analizin sonunda örnekler 1-2 dk. süreyle asetonda bekletilmiştir. Aseton çözeltisinden çıkarılan örnekler, kağıt üzerine serilmiş ve sonrasında 105oC ye ayarlı etüvde 2-4 saat süre ile bekletilerek kurutulmuştur. Etüvden desikatöre alınıp soğutulduktan sonra örneklerin hassas terazide tartımları yapılmış ve elde edilen veriler kaydedilmiştir. Sonuçlar aşağıdaki formülde yerine konularak, akasya materyallerinin NDF içeriği hesaplanmıştır (Van Soest v.d. 1991). %NDF = [W 3 (W 1 C) 100] / W 2 (1.8) W 1 : Torbaların darası W 2 : Örnek ağırlığı W 3 : Örnek + torba nın kurutulduktan sonraki ağırlığı C: Kör ağırlığı (boş torbanın kurutulduktan sonraki ağırlığı/darası) 10

11 1.7 Asit çözücülerde çözünmeyen lignin (ADL) tayini (%) ADL analizi, ADF nin içerdiği selülozu çözebilen, oldukça güçlü bir asit ile işlendikten sonra geriye kalan hücre duvarı bileşeni olarak tanımlanmaktadır (Kurt 2008). Yem bitkilerine ait ADL içeriği, ADF analizinde kullanılan örnekler üzerinden yapılan analizler aracılığı ile belirlenmiştir. Bu amaçla ADF sonrası torbalar %72 lik H 2 SO 4 içerisinde 30 dk. süre ile çalkalanmıştır Daha sonra H 2 SO 4 içerisinde 3 saat süresince bekletilmiştir. Bekleme sonrasında torbalar çeşme suyu ile ph nötr oluncaya kadar yıkanmıştır. Suyu süzdürülen torbalar, 250 ml aseton içerisinde 3 dk süre ile bekletilmiş ve etüvde 105 o C de 3 saat süre ile kurutulmuştur. Etüvden alınan örnekler desikatöre alınarak soğutulmuştur. Soğutma işlemi sonrası hassas terazide tartımları yapılarak, elde edilen veriler aşağıdaki formülde yerine konularak, akasya materyallerinin ADL içeriği hesaplanmıştır (Van Soest v.d. 1991). %ADL = [W 3 (W 1 C) 100] / W 2 (1.9) W 1 : W 2 : W 3 : Torbaların darası Örnek ağırlığı Örnek + torba nın kurutulduktan sonraki ağırlığı C: Kör ağırlığı (boş torbanın kurutulduktan sonraki ağırlığı/darası) Çalışmada, NDF, ADF ve ADL içerikleri belirlendikten sonra akasya örneklerinin hemiselüloz, selüloz ve lignin miktarları aşağıdaki eşitlikler kullanılarak hesaplanmıştır. Hemiselüloz, % = NDF ADF (1.10) 11

12 Selüloz, % = ADF ADL (1.11) Lignin, % = ADL (1.12) Nispi akasya değeri indeksi (NYD), kaba akasya değerlendirme ve pazarlamada ABD de uzun yıllardır kullanılan, kaba akasya içerdiği ADF ve NDF varlığına ve kaba akasya hayvan tarafından tüketim potansiyeli ile sağlayacağı enerji değerinin tahminine dayanan bir indekstir. Nispi akasya değeri 2000 yılında Van Dyke ve Anderson tarafından geliştirilen aşağıdaki eşitlikler ile saptanmıştır. Hayvanın canlı ağırlığına bağlı olarak kuru madde tüketimi (% KMT), NDF değerinden hesaplanmıştır. % KMT = 120/NDF (1.13) Meranın oluşumu sağlayan bugdaygil, baklagil ve diğer gruplara ait bitkiler ruminantların beslenmesinde çok önemli olmasına karşın bu bitkilerin besleme değerleri ve kompozisyonu ile ilgili çok fazla çalışmalar yapılmamıştır. Merada doğal yollarla yetişen yem bitkilerinin besleme değerlerinin ve kimyasal kompozisyonları ruminant hayvanların beslenmesi için önemi oldukça önemlidir. Ayrıca bu değerlerin meraların ve çayırların ıslahında kullanılması amacıyla da önem arz etmektedir yılında Bakır ve Açıkgöz otlak ayrığı kuru otunda vejetatif, tam başaklanma ve tam çiçeklenme dönemlerinde sırasıyla ham protein oranını %33,8, %12,8 ve %9,0, ham yağ oranını %6,3, %2,1 ve %1,4, ham selüloz oranını %20,5, %40,0 ve %40,7 ve N siz öz maddeler oranını %36,7, %37,5 ve %41,6 olarak belirlemişlerdir. 12

13 1978 yılında ise Kowalenko, arpa, buğday, mısır, fiğ ve yonca bitkilerinin toprak üstü aksamlarının N içeriğini kuru madde de sırasıyla; %0,7, %0,6, %1,0, %3,7 ve %2,9 olarak tespit etmiştir yılında Beuvink ve Spoelstra çalışmalarında, glikoz, pirinç nişastası ve selülozu inkübe ederek, farklı günlerde alınan rumen sıvısı aktivitelerindeki farklılığa bağlı olarak gaz üretiminde de farklılıkların meydana geldiğini ifade etmişlerdir yılında Mayland ve Cheeke, buğdaygil akasya bitkileri otlarında mineral madde miktarlarını; Ca 2-5 mg/g, Cl 0,1-20 mg/g, Mg 1-3 mg/g, N mg/g, P 2-4 mg/g, K mg/g, Si mg/g, Na 0,1-3 mg/g, S 1-4 mg/g, B 3-40 μg/g, Co 0,1-0,2 μg/g, Cu 3-15 μg/g, F 2-20 μg/g, I 0,004-0,8 μg/g, Fe μg/g, Mn μg/g, Mo 1-5 μg/g, Se 0,01-1 μg/g, Zn μg/g olarak, baklagil akasya bitkileri otlarının mineral madde miktarlarını ise; Ca 2-14 mg/g, Cl 0,1-20 mg/g, Mg 2-5 mg/g, N mg/g, P 3-5 mg/g, K mg/g, Si mg/g, Na 0,1-2 mg/g, S 2-5 mg/g, B μg/g, Co 0,2-0,3 μg/g, Cu 3-30 μg/g, F 2-20 μg/g, I 0, μg/g, Fe μg/g, Mn μg/g, Mo 1-10 μg/g, Se 0,01-1 μg/g, Zn μg/g olarak bildirmişlerdir yılında Cone ve arkadaşları tam otomatik gaz üretim cihazıyla, fermantasyon kinetiği üzerine substrat konsantrasyonun ve rumen sıvısının etkisini incelemek amacıyla bir çalışma yapmışlardır. Araştırıcılar, gaz üretim eğrisinin, substratın kompozisyonuna, donör hayvanın rasyonuna, hayvanın rasyona adaptasyonuna, alınan rumen sıvısının elde edilme zamanına ve substrat konsantrasyonuna bağlı olarak değiştiğini belirlemişlerdir yılında yine Cone ve arkadaşları, yaptıkları bir çalışmada, rumen sıvısı / tampon oranının 1/2 den fazla olduğu durumda rumen sıvısının gaz üretimine etkisinin tam olarak belirlenemeyeceğini ifade etmişlerdir yılında Blümmel ve Becker, in vitro gaz üretim miktarı ile kuru madde tüketimi arasında önemli derecede ( P<0.001) korelasyon olduğunu ayrıca, inkübasyon süresince NDF sindirilebilirliği ve gerçek kuru madde gaz hacmi arasındaki korelasyonların sırasıyla; 0,78 den, 0,95 e ve 0,83 ten, 0,97 ye ulaştığını bildirmişlerdir. 13

14 1997 yılında Doane ve arkadaşları tarafından olgunluk döneminde biçilen yoncalarda, NDF içeriğini ayırarak 48 saatlik rumen fermantasyonu sonrası gaz üretim değerlerini, 18,7 ml/100 mg KM, olgunluk dönemi öncesi biçilen yoncalarda ise, 20,0 ml/100 mg KM olarak tespit etmişlerdir yılında Serin ve arkadaşları tarafından, Erzurum ili sun i çayır tesislerinde kullanılabilecek uygun akasya bitkileri karışımlarının belirlenmesi amacıyla yaptıkları bir çalışmada yonca, çayır kelp kuyruğu kırmızı yumak ve çayır salkım otlarının ham protein oranlarını sırasıyla; %16,84, %12,53, %11,16 ve %10,83 olarak belirlemişlerdir yılında Apori ve arkadaşları tarafından, Ganalı dallı bitkilerin kimyasal kompozisyonunu, in sacco yıkımını ve in vitro gaz üretimini belirlemede, in situ KM parçalanabilirliği ile in vitro gaz üretimi arasında pozitif bir ilişki olduğunu tespit etmişlerdir yılında Bueno ve arkadaşları tarafından, in vitro gaz üretim tekniğinde, inokulum olarak kullanılan sığıra bir alternatif olarak koyun rumen sıvısının da kullanılabileceğini bildirmişlerdir. Ayrıca, donör hayvan olarak hem sığır hem de koyun kullanılarak elde edilen in vitro sonuçları arasındaki korelasyonların yüksek olduğunu belirtmişlerdir yılında Dijkstra ve arkadaşları tarafından, gaz üretiminin uçucu yağ asitleri (UYA) üretimine göre değiştiğini ayrıca gaz üretimindeki değişmelerin bireysel UYA üretimindeki değişmelerden kaynaklandığını tespit etmişlerdir yılında Cone ve arkadaşları tarafından, farklı akasyalarla beslenen sığırlardan aldıkları rumen sıvıları ile farklı zamanlarda hasat edilen çayır otları ve bunlardan yapılan silajların toplam gaz üretimleri ve organik madde sindirilebilirlik (OMS) değerlerini belirlemek amacıyla yaptıkları çalışmada, erken dönemde (17 Mayıs) hasat edilen çayır silajı ile beslenen sığırlarda, geç dönemde (17 Haziran) hasat edilen çayır silajı ile beslenen sığırlara göre, gaz üretiminin daha az olduğunu bildirmişlerdir. 14

15 1999 yılında Davies ve arkadaşları tarafından, çayır silajının gaz üretimi ve fermantasyon karakteristikleri üzerine enzim ve inokulant + enzim katkı maddelerinin etkisini araştırmışlardır. Araştırıcılar enzimlerin silaj fermantasyonu üzerine önemli bir etkisinin olmadığı ve inokulant + enzim kombinasyonunun gaz üretimi üzerine önemli bir etkisinin olmadığını ifade etmişlerdir yılında Blümmel ve arkadaşları tarafından, farklı gelişme dönemlerinde (8 Mayıs, 22 Mayıs, 7 Haziran ve 19 Haziran) hasat edilen çayır silajlarına ait 24 saatlik inkübasyon süresi için gaz üretim değerleri sırasıyla 115,5, 114,6, 106,6 ve 87,3 ml/500 mg olarak belirtilmiş ve hasat zamanının gecikmesi ile silajların gaz üretimlerinin düştüğü bildirilmiştir (Blümmel vd. 1999) yılında Nherera ve arkadaşları tarafından yaptıkları çalışmada, in vitro gaz üretimi tekniğini, tropikal akasyaların akasya değerlerinin belirlenmesinde kullanmışlardır. Deneme sonucunda potansiyel gaz üretimi (b), sabit oran gaz miktarı (c) ile sindirilebilir organik madde alınımı ve organik madde sindirilebilirliği arasında negatif bir korelasyon olduğunu ifade etmişlerdir yılında Mauricio ve arkadaşları tarafından, ruminant akasyalarının değerlendirilmesinde yarı otomatik gaz üretimi tekniğinin kullanılması ile ilgili olarak yaptıkları çalışmalarında, yarı otomasyonda şırıngada biriken gaz hacmini tahmin ederek, gerekli zaman ve olası hatayı önemli ölçüde azalttığını belirtmişlerdir. Araştırıcılar sistemin, düşük maliyeti, bakım kolaylığı, uygun yedek parça gideri ve kullanılabilirlik kolaylığı ile karmaşık sistemlere göre daha ideal olduğunu tespit etmişlerdir yılında Cone ve Van Gelder yaptıkları bir çalışmada, mikrobiyal büyüme etkinliğinin sabit olmadığını, fermantasyon oranıyla aralarında yakın bir ilişki olduğunu ve bunun da gaz üretimi ile tahmin edilebileceğini bildirmişlerdir yılında Abdulrazak ve arkadaşları Kenya da bazı Akasya ağaç yapraklarının besin değerini incelemişler ve gaz üretim oranını (c) en yüksek A. nubica da (0,1165 h- 1), en düşük ise A. brevispica da (0,0295 h-1) bulmuşlardır. Çalışmada, gaz üretimiyle 15

16 toplam kondanse taninler, toplam ekstrakt taninler ve toplam ekstrakt fenolikler arasında zayıf ve negatif bir korelasyon olduğunu tespit etmişlerdir yılında Calabro ve arkadaşları, akasya değerlerini in vitro gaz üretim tekniği ile belirledikleri bir çalışmada, yonca, çavdar+yulaf ve mısır silajlarının, gaz üretimini (ml/1 g OM), uçucu yağ asiti miktarlarını (mmol/lt) ve sindirilebilir organik madde miktarlarını (%) sırasıyla; 252, 72,8, 59,3; 308, 80,7, 63,8 ve 292, 67,0, 69,4 olarak bildirmişlerdir yılında Chenost ve arkadaşları yaptıkları bir çalışmada, organik madde sindirilebilirliğinin tahmin edilmesinde selülaz metodunu, gaz üretim tekniğinden daha etkin bulmuşlar. Gaz üretim tekniğinin, rumende akasyaların fermantasyonu ve akasya değerlerinin tahmin edilmesinde, ucuz ve hızlı bir metot olduğunu belirtmişlerdir yılında Kamalak ve arkadaşları, menke gaz üretim tekniği ile 4 farklı mısır silajının in vitro kuru madde parçalanabilirliğini karşılaştırdıkları çalışmalarında, 17 saatlik inkubasyondan sonra üretilen gaz miktarında mısır çeşitlerine göre önemli (P<0.001) farklılıklar tespit etmişlerdir. Araştırıcılar Nancis silajının potansiyel gaz üretimini, Volgate silajından daha az bulmuşlardır (P<0.05) yılında Liu ve arkadaşları, pirinç samanının NaOH (Sodyum Hidroksit), üre ve NH4HCO3 (Amonyum Bikarbonat) ile muamelesiyle gaz üretiminin 0,64 ten sırasıyla; 1,51, 1,27 ve 1,13 e yükselerek, bu değerlerin %55, %52 ve %37 ye kadar arttığını (P<0.05) bildirmişlerdir yılında Umucalılar ve arkadaşları, in situ ve in vitro gaz üretim tekniklerini kullanarak bazı buğdaygil kaba akasya bitkilerinin sindirilebilirliklerini tahmin etmişler ve in situ etkin KM parçalanabilirliğinin, in vitro gaz üretimi parametrelerinden tahmin edilebileceği sonucuna varmışlardır yılında DePeters ve arkadaşları, buharla işlenmiş mısır ile herhangi bir işleme tabi tutulmamış mısırın fermantasyon karakteristiklerini, gaz üretim tekniğini kullanarak incelemişlerdir. Çalışmada, inkübasyonun 8. saatindeki gaz üretim değeri, 16

17 buharla işlenmiş mısırda önemli derecede yüksek bulunurken (P<0.05), 24 ve 72 saatlik inkübasyonlardaki gaz üretim miktarları arasında ise bir farklılık görülmemiştir yılında Bortolozzo ve arkadaşları, Etçi sığırlarda gaz üretim tekniği ile hayvanın performansı ve in vivo metan üretiminin tahmin etmek amacıyla üzerine yapılan bir çalışmada, in vivo metan üretimi ve organik madde tüketimi ile in vitro parametreler arasında önemli bir ilişkinin olduğu gözlenmiştir yılında Kalkan ve Karabulut, buhar ve asitle işlemenin mercimek samanının akasya değeri üzerine etkisini incelemişlerdir. Araştırıcılar asit uygulamaksızın 5 saat süre ile otoklavda 121oC de buharla işlenmiş yeşil mercimek samanının selüloz, hemiselüloz parçalanabilirlikleri ve gaz üretimlerinde artış olduğunu bildirmişlerdir yılında Kamalak ve arkadaşları, tanin içeren bazı ağaç yapraklarının in vitro gaz üretim özelliklerini ve kimyasal bileşimlerini incelemişlerdir. Araştırıcılar, 96 saatlik inkübasyonla Quercus libari türü bitkisinin yapraklarından elde edilen gaz üretimini diğer türlere göre (Populus nigra, Morus alba, Juniperus communis) daha yüksek olarak tespit etmişlerdir. Çözünmeyen fakat fermente edilebilir fraksiyonun gaz üretim oranı bakımından türler arasında anlamlı bir fark bulunmadığını, Quercus libari türü ağaç yapraklarından elde edilen çözünebilir fraksiyonların gaz üretim hacmini, diğer ağaç türlerine göre daha yüksek bulmuşlardır. Buhar ve asitle işleme yöntemlerinin bezelye samanının akasya değeri üzerine etkisini belirlemek amacıyla yapılan bir araştırmada (Kalkan vd. 2004),akasya materyali olarak akasya bezelyesi samanı (Pisum sativum L.), hayvan materyali olarak ise üç yaşlı, rumen kanüllü 3 baş Kıvırcık koç kullanılmıştır. Bezelye samanına farklı yoğunluklarda (%0,2 ve 3) H2SO4 çözeltileri emdirilerek, otoklavda farklı sıcaklık (0 ve 121ºC) ve sürelerde (0, 1, 3 ve 5 saat) buharla işlenmiştir. Bu uygulamalardan sonra farklı işlemlerden geçirilmiş bezelye samanı örneklerinin ham besin madde içerikleri, hücre duvarı bileşenleri ve rumen 17

18 sindirilebilirlik özellikleri saptanmıştır. Buhar ve asitle işleme, yüksek hücre duvarı yararlanılabilirliği sağlarken (P<0.01), metabolik enerji ve organik madde sindirilebilirliği etkilenmemiştir. 18

19 Juncus acutus, Juncus cinsinin tek ve çok yıllık olmak üzere toplam 160 türünden biridir. Sulak alan bitkisi olan Juncus acutus kıyılarda ıslak alanlara yakın ya da bir kısmı toprakta bir kısmı suda bulunabilir. Birçok türünde rizom şeklinde gelişen toprak altı kısımları mevcuttur. Yoğun kümeler biçiminde gelişir, toprak altı gövdeleri zayıftır. Kından çıkan sürgünleri bulunur. Gövdeler cm uzunlukta olup konik goga şeklindedir (Durak, 2005). Kızılırmak Deltası nda yoğun olarak bulunan Juncus acutus özellikle Yörükler, Doğanca ve Sarıköy mevkindeki köylüler tarafından sökülüp kurutulduktan sonra bölgedeki aracılar vasıtasıyla Türkiye nin çeşitli yerlerine (Ankara, Adana, Sivas v.b) gönderilmektedir. Juncus acutus çiçekçilerde buket yapımında kullanılmaktadır. Yaz sonuna doğru elle sökülen Juncus acutus deltada bulunan aileler için önemli bir gelir kaynağını oluşturmaktadır. Ancak herhangi bir resmiyeti ve söküm izni bulunmayan Juncus acutus kuşların yuva alanı olarak kullandıklarından dolayı bu şekilde izinsiz, plansız sökümü delta ekosistemi üzerinde olumsuz etki yaratabilmektedir. Bu sebeple bu sökümlerin resmiyete kavuşturulması ve vergilendirilmesi gerekmektedir. Kızılırmak Deltası nda yaklaşık 2.549, 22 ha mera alanı bulunmaktadır (Ayan, 2007). Yörükler, Doğanca ve Sarıköyde toplam ha da ton Juncus acutus üretim kapasitesi bulunmakta, bu da havada kuru tona karşılık gelmektedir. Juncus acutus özellikle Avrupa ülkelerinden İngiltere, İtalya ve Fransa da kıyı şeridinde yer alırken; Türkiye de Ordu, Samsun, Giresun, İstanbul, Kocaeli, İzmir, Aydın, Muğla, Antalya, Adana ve Hatay da yayılış göstermektedir (Altınayar, 1988; Durak, 2005). Ülkemizde özellikle Orman Bakanlığı ve Ağaçlandırma ve Erozyonu Kontrol Genel Müdürlüğünün kurulmasıyla ivme kazanan ağaçlandırma çalışmalarında en fazla 19

20 kullanılan yapraklı ağaç türünün Yalancı Akasya olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz. Erozyon önleme ve rüzgâr perdesi amaçlı olarak kullanımı açısından oldukça önemlidir. 2.2 İn-Vitro Gaz Üretim Metodu Bir akasya gerçek sindirim derecesini belirlemede en ideal yöntem in-vivo yöntem olmasına rağmen, bu yöntemin işgücü gereksiniminin fazla ve pahalı olması, ayrıca pratikte karşılaşılan bütün koşullarda uygulanmasının zor olması gibi sebeplerden dolayı in-vivo yöntemlere alternatif olarak in-vitro yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemleri aşağıdaki gibi gruplandırmak mümkündür. a) İki aşamalı sindirim tekniği (Tilly ve Terry, 1963) b) Gaz üretim tekniği (Menke ve ark., 1979) c) Enzim tekniği (Jones ve Hayward 1975) d) In- sitü naylon torba tekniği (Mehrez ve Orskov, 1977) Akasyaların, tampon çözeltiyle karıştırılmış rumen sıvısıyla oksijensiz ortamda inkubasyona tabi tutulması, akasyalarda bulunan karbonhidratların fermantasyonuna neden olmaktadır. Fermantasyon sonucunda kısa zincirli uçucu yağ asitleri ve gazlar (CO 2 ve CH 4 ) açığa çıkmaktadır. Temel olarak gaz üretimi, karbonhidratların asetik, propiyonik ve butirik aside fermente olmasından açığa çıkmaktadır (Wolin, 1960; Blümmel ve Orskov, 1993). Blummel ve Orskov (1993) a göre rumende karbonhidratların fermantasyonu sonucu oluşan gazın % 50 si direk, %50 si indirek gaz üretiminden oluşmaktadır. Karbonhidrat bakımından yoğun akasyalarda üretilen toplam gazın %60 ı indirek oluşmaktadır. Bir mol uçucu yağ asidinin ürettiği CO 2 miktarı 0,8 1,0 mmol arasında değişmektedir (Beuvink ve Spoelstra, 1992; Blümmel ve Orskov, 1993). Rumende uçucu yağ asitlerinin fazla olması fazla gaz üretildiğinin işaretidir (Blummel ve Orskov, 1993; Makkar ve ark., 1995). Fermantasyon sonucu oluşan CO 2 gazı rumende bulunan 20

21 Arkeagurubu bakteriler tarafından metan gazı üretiminde kullanılır (Theodorou ve ark., 1994). CO 2 + 8H CH 4 + 2H 2 O (2.1) Gaz üretim tekniği ile akasyaların sindirim derecesinin tahmin edilmesinde kullanılmıştır. Gaz üretim tekniğinin akasyaların in- vivo sindirim derecesini tahmin etmede isabet derecesi oldukça yüksek olduğu bulunmuştur. (R = 0.98, SD = 0.25) (Menke ve v.d. 1979). İn vitro gaz üretim tekniği kullanılarak yapılan çalışmalarda sonuçları birçok faktör etkilemektedir. Bunları Kılıç ve Sarıçiçek (2006) şu şekilde gruplandırmışlardır. Yemlere ilişkin faktörler (yemin besin madde içeriği, hasat zamanı, tür ve çeşit farklılıkları, akasyalara uygulanan işlemler, örnek miktarı büyüklüğü ve akasyaların fermente olabilir örnek miktarı). Hayvanlara ilişkin faktörler (hayvan türlerinin etkisi, hayvanların beslenmesi, Rumen sıvısının özellikleri, Rumen Şartları, Rumen UYA miktarı) Araştırmacıya ilişkin faktörler (farklı uygulamalar denenmesi, kullanılan tamponun özelliği, ölçümlerin yapılma zamanı, farklı matematik model kullanımı, düzeltme faktörü uygulaması) Owenby ve ark. (1996) a göre akasyaların besin madde içeriklerinin (HP, HY, NÖM, HK) farklı olması in vitro gaz üretimini önemli ölçüde etkilemektedir. Abdulrazak ve ark. (2000) önemli hücre duvarı unsurlarından olan ADF ve NDF ile gaz üretimi arasında negatif bir ilişki olduğunu belirtmiştir. Ayrıca bitkilerin farklı kısımlarından elde edilen gaz üretimlerinin de birbirinden farklılık gösterdiğini bildirmiştir. Filya ve ark (2002) hasat zamanının gaz üretimini etkilediği, hasat zamanının gecikmesi ile birlikte gaz üretim miktarının azaldığını bildirmiştir. Kamalak ve ark. (2005) akasyalara uygulanan işlemlerin gaz üretimini etkilediğini bildirmiştir. Sanderson ve ark. (1997) a göre akasyaları soldurmak, dondurmak, kurutmak ve öğütmek fermantasyonu arttırmaktadır. 21

22 Cone ve ark. (1996) in vitro sistemlerde ünkübasyona tabi tutulan akasya miktarlarının tamponlanmış rummen hacmine göre ayarlanması gerektiğini belirtmiştir. Goncalves ve Borba (1996) aynı akasyalarla besleme farklı hayvanların rumen aktivitelerinin de farklı olabileceğini bildirmiştir. Nitekim Calabro ve ark. (2005) yaptıkları bir çalışmada koyundan alınan rumen içeriğinin mandalardan alınan Rumen içeriğine oranla daha yüksek Rumen aktivitesine sahip olduklarını belirlemişlerdir. Lana ve ark. (1998) yaptıkları çalışmada hayvanlara kaba akasyace zengin rasyon vermişlerdir. Rasyonda kaba akasya fazla olması rumen ph sını arttırmış dolayısıyla gaz üretiminin de artmasına neden olmuştur. Menke ve Steingass (1988) sadece samanla besledikleri koyunlardan aldıkları Rumen sıvısını kullanarak yaptıkları araştırmada toplam gaz üretiminin %25 azaldığını gözlemlemişlerdir. 2.4 İn-vitro Gaz Üretim Metodu ile Yapılan Çalışmalar Ruminantların beslenmesinde kullanılan dört farklı kaba akasya (buğday samanı, arpa samanı, yonca kuru otu, yonca silajı) ait gaz üretim parametreleri, ME değerleri ve OMS in-vitro gaz üretim metodu kullanılarak gösterilmiştir. Fermentasyon sonucu açığa çıkan gazın miktarı 3, 6, 12, 24, 48, 72 ve 96. saatlerde ölçülmüştür. NDF (% 56.72, % 72.73) ve ADF (% 54.33,% 53.23) bakımdan zengin ancak HP bakımından fakir (% 3.14, % 4.22) olan buğday ve arpa samanının in-vitro fermantasyonu sonucu elde edilen gaz değerleri 0. ve 96. saat aralığında sırasıyla ml, ml olarak bulunmuştur. Tespit edilen bu değerler, NDF (% 42.40, % 43.72) ve ADF (% 27.36, % 33.44) bakımından fakir fakat protein bakımından zengin (% 18.37, % 16.41) olan yonca kuru otu ve silajının fermantasyonu sonucu elde edilen gaz değerlerinden ( ml, ml) önemli ölçüde düşük bulunmuştur. Gaz üretim değerleri kullanılarak hesaplanan ME değerleri sırasıyla ME buğday samanı (7.04)< ME arpa samanı (7.15)< ME yonca kuru otu (10.41) < ME yonca silajı (10,79) MJ/kg KM bulunmuştur. OMS bakımdan sıralaması yapıldığında, yonca kuru otu 22

23 (%64.90) = yonca silajı (% 67.90)> buğday samanı (% 46.76) = arpa samanı (% 46.21) şeklinde bulunmuştur (Kamalak, 2005). Ruminant akasyai olarak elma ağacı yapraklarının kimyasal kompozisyonu ve polietilen glikol (PEG) ilavesiyle ME ve OMS nin in-vitro gaz üretim tekniği kullanılarak araştırılmıştır. Kimyasal kompozisyonu sırasıyla KM % 92.53, HP % 10.80, HY % 9.0, HK % 8.60, NDF % 23.0, ADF % 15.4 olarak tespit edilmiştir. Gaz üretim değerleri 24 ve 96 saatlik sırasıyla ml ve ml, gaz üretiminden hesaplanan OMS i % ME değeri ise MJ/kg KM olarak bulunmuştur (Nahand ve ark., 2010). Nijerya ya özgü 5 tarımsal atığın (kasava kabuğu, mısır koçanı, portakal posası, darı ve yer elması kabuğu) hayvan akasyai olarak kullanımının araştırıldığı çalışmada İn-vitro gaz üretim tekniğinden yararlanılmıştır. Akasyalar (kasava kabuğu, mısır koçanı, portakal posası, darı ve yer elması kabuğu) kimyasal kompozisyon bakımından incelendiğinde sırasıyla HP ;% 5.25, % 3.89, % 7.53, % 7.26 ve % 11.14, NDF ;% 68.48, % 70.63, % 69.17,% ve % 70.17, ADF; %47.41, % 51.58, % 46.79, % ve % 56.63, ADL ; % 14.22, % 16.83, % 13.88, % ve % bulunmuştur. Yirmi dört saatlik gaz üretimi bakımından değerlendirildiklerinde gaz üretimleri sırayla 43.67, 30.33, 49.33, 35.67, ve ml bulunmuştur. İn-vitro gaz üretim tekniğinden elde edilen verilerle aynı sırayla akasyaların ME (8.51, 6.63, 9.41, 7.56 ve MJ/kg KM) ve OMS değerleri (% 60.73, % 48.32, % 66.08, % ve % 72.10) hesaplanmıştır. Çalışma sonunda araştırılan parametreler bakımından yer elması kabuğunun diğer tarımsal atıklardan daha değerli olduğu ve bu 5 yöresel tarımsal atığın ruminant beslenmesinde alternatif akasya kaynağı olarak kullanılabileceği bildirilmiştir (Akinfemi ve ark., 2009). Aghajanzadeh-Golshani ve ark. (2010) ruminant akasyai olarak domates posası ve bira üretiminde kullanılan arpanın besin değerlerinin karşılaştırılmasında in-vitro gaz üretim tekniğini kullanmışlardır. Yapılan kimyasal kompozisyon analizlerinde domates posası ve bira üretiminde kullanılan arpanın sırasıyla KM (% 92.00, % 92.50), HP (% 22.17, % 19.80), NDF (% 49.20, % 55.10) ve ADF (% 32.60, % 25.20) olarak 23

24 bulunmuştur. 2, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 36, 48 saatlerde gaz üretimleri belirlenmiştir. Domates posası ve bira üretiminde kullanılan arpanın sırasıyla 24 saatlik gaz üretim değerlerinden (38.49 ml, ml) ME (11.77, 9.05MJ/kg KM) ve OMS (% 62.41, % 52.72) hesaplanmıştır. Yirmi dört saatlik inkübasyon sonunda yapılan değerlendirmede ruminant beslenmesinde domates posasının besin değerinin bira üretiminde kullanılan arpanın besin değerinden daha iyi düzeyde olduğu bildirilmiştir. Bir başka çalışmada Phlebia floridensis in buğday samanı ile fermentasyonu süresince in-vitro sindirilebilirlikteki artış ve lignoselülolitik enzim üretimi arasındaki ilişki araştırılmıştır. Çalışma sonunda Phlebia floridensis in lignoselülolitik enzim üretiminde etkin olduğu ve buğday samanının lignin içeriğini % 27.6 dan % 14.6 ya % 50 oranında azaltarak buğday samanının in-vitro sindirilebilirliğini artırdığı bildirilmiştir (Sharma ve Arora., 2010). On bir farklı mantar türünün buğday samanında rumen fermentasyon parametreleri üzerine etkilerinin araştırıldığı bir diğer çalışmada; buğday samanına 11 farklı mantarın ilavesi sonrasında kimyasal kompozisyonları değerlendirilmiş ve HP nin % , NDF nin % , ADF nin % ve ADL nin % arasında değiştiği bulunmuştur. Buğday samanının özellikle Ceriporiopsis subvermispora mantar türü ile 49 günlük inkübasyonu sonrasında organik madde sindirilebilirliğinin 200 ml/g dan 309 ml/g a yükseldiği gösterilmiştir. Sonuç olarak hayvan akasyai olarak kullanılacak olan buğday samanının besin değerinin artırılmasında özellikle ligninin parçalanması üzerine olumlu etkileri bulunan bazı mantar türleri ile inkübe edilerek kullanımının uygun olacağı bildirilmiştir (Tuyen ve ark., 2012). Farklı bir çalışmada in-vitro gaz üretim metodu ile esansiyel yağların korunga bitkisinin (% 15 HP, % 3 HY, % 5.7 HK, % 50 NDF, % 34.8 ADF ve % 7.9 ADL) organik madde sindirilebilirliği, rumen fermentasyonu ve metan gazı üretimi üzerine etkileri araştırılmıştır. Esansiyel yağ olarak korunga otuna ilave edilen kekik, nane, tarçın, portakal, karanfil yağlarının korunga kuru otunun OMS ne etkisi değerlendirildiğinde kontrol grubunda % 69.7 olan OMS nin esansiyel yağ ilavesi ile % 46.3 ile % 58.9 arasında değiştiği, metabolik enerji değerlerinin ise kontrol grubunda 24

25 10.8 MJ/kg KM iken esansiyel yağ ilavesi ile MJ/kg KM arasında değiştiği bildirilmiştir. İn-vitro gaz üretimi üzerine etkileri değerlendirildiğinde ise kontrol grubunda karbondioksit üretim miktarı (59.6 mmol/l) esansiyel yağ çeşidine bağlı olarak 30.3 ile 42.0 mmol/l arasında değişirken, metan gazı üretimi ise kontrol grubunda 28.7 mmol/l iken esansiyel yağ çeşidine bağlı olarak 17.1 ile 21,1 mmol/l arasında değiştiği bildirilmiştir. Sonuç olarak esansiyel yağların GÜ, OMS ve ME değerleri üzerine olumsuz etkileri olduğu bildirilmiştir. Bunun yanında esansiyel yağların, ruminantlarda NH3 şeklinde azot kaybını önleyerek akasyalardaki azot ve enerjiden maksimum yararlanabilirliği sağlayarak verim düşüklüğünün engellenmesini ve atmosfere CH4 ve NH3 gazı salınımını azaltarak çevre kirliğini önleyeceği bildirilmiştir (Canbolat, 2012a). Üç farklı dönemde hasat edilen tarla sarmaşığı (Convoivuius arvensis L) otunun potansiyel besleme değerinin araştırıldığı çalışmada in-vitro gaz üretim tekniğinden yararlanılmıştır. Gaz üretimi 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 ve 96 saatlik inkübasyonlarla belirlenmiş y = a + b(1 e ct ) (2.2) formülü ile hesaplanmıştır. Tarla sarmaşığı bitkisi olgunlaştıkça KM (% ), NDF (% ), ADF (% ) ve ADL (% ) içeriklerinde artış, HP (% ), HY (% ) ve HK (% ) içeriklerinde ise azalma tespit edilmiştir. Potansiyel gaz üretiminin bitki olgunlaştıkça düştüğü ( ml) gözlenmiştir. ME değeri ( MJ/kg KM) ve OMS i (% ) de benzer şekilde bitki olgunlaştıkça azaldığı bildirilmiştir (Canbolat, 2012b). Türkiye'deki bazı egzotik ağaç yapraklarının [Top akasya (Robinia pseudoecacia umbraculifera), gülibrişim (Albizia julibrissin), gladiçya (Gladitsia triacanthos, yalancı akasya (Robinia psedoecada)] potansiyel besleme değeri in-vitro gaz üretim tekniği ile belirlenmiştir. 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 ve 96 saatlik inkübasyonlara bırakılan bitkilerin gaz üretimi denklem (2.2) formülü ile hesaplanmıştır. Bitkilerin KM (% ), NDF 25

26 (% ), ADF (% ), HP (% ), HK (% ), potansiyel gaz üretimi ( ml), ME değeri ( MJ/kg KM) ve OMS i (% ) tespit edilmiştir (Canbolat, 2012c). Yapılan bir başka çalışmada ise, mısır, sorgum, buğday, arpa, yulaf, çavdar ve tritikale gibi bazı buğdaygil hasılları kimyasal kompozisyonları, in-vitro gaz üretimleri, ME, OMS bakımından karşılaştırılmıştır. Bitkilerin kimyasal kompozisyonları karşılaştırıldığında oldukça önemli varyasyonlar tespit edilmiştir. HP % ; HK % ; HY % ; NDF % ; ADF % ve ADL için % arasında bulunmuştur. Gaz üretimi ise ml/200 mg KM, gaz üretiminden hesaplanan OMS % ve ME düzeyi ise MJ/kg KM olarak tespit edilmiştir. Çalışma sonunda akasya bitkileri karşılaştırılmış; buğday, yulaf ve mısırın ME, OMS ve GÜ bakımından çalışmada kullanılan diğer buğdaygil hasıllarından daha yüksek değerlere sahip olduğu bildirilmiştir (Canbolat ve ark., 2012d). Dut yapraklarının besleme değerinin araştırıldığı çalışmada in-vitro gaz üretim metodundan yararlanılmıştır. Dört farklı dut türü kullanılan çalışmada dut yaprakları 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 ve 96 saatlik inkübasyonları sonrasında gaz üretimleri tespit edilmiş ve denklem (2.2) formülü ile hesaplanmıştır. Dut yapraklarının KM % , NDF % , ADF % , HP % ve HK % olarak bulunmuştur. İn-vitro gaz üretim tekniği kullanılarak ölçülen gaz değerleri ise ml olup bu gaz değerleri kullanılarak hesaplanan ME nin MJ/kg KM ve OMS nin % arasında değiştiği bildirilmiştir (Güven, 2012). Farklı seviyelerde (% 0, % 0.5, % 1.0, % 1.5, % 2.0 ve % 2.5) okaliptus (Eucalyptus camaldulensis) un mısır silajı, yonca kuru otu, çayır kuru otu ve buğday samanına ilavesinin metan gazı üretimi üzerine etkisi in-vitro gaz üretim metodu kullanılarak araştırılmıştır. Mısır silajı, yonca kuru otu, çayır kuru otu, buğday samanı ve okaliptus yaprağı kimyasal kompozisyonları bakımından incelenmiş ve sırasıyla KM (% 33.19, % 94.46, % 96.53, % ve % 94.87), HP (% 6.52, % 18.56, % 6.69, % 4.84 ve % 12.65) ve ADF (% 29.59, % 31.92, 40.97, % ve % 30.17) içerikleri tespit edilmiştir. İn-vitro gaz üretim metodu ile 24 saatte oluşan toplam gaz miktarı ölçülmüş, 26

27 tüm akasya maddeleri için en düşük metan gazı (29.97 ml/g KM) % 2.5 düzeyinde okaliptus yaprağı ilave edilen uygulamada gözlenmiştir. Genel olarak araştırmada kullanılan tüm akasya maddelerinde okaliptus yaprağı ilavesinin karbondioksit gazı düzeyinde azalmaya neden olduğu bildirilmiştir. Buğday samanı hariç tüm akasya maddeleri için % 2.0 düzeyinde okaliptus yaprağı ilavesi 24 saat in-vitro rumen sıvısı amonyak azotu değerini azaltmıştır (Akçil ve Denek, 2013). Bir diğer çalışmada farklı vejetasyon dönemlerinde hasat edilen kolza otlarının (Brassica napus L.) kimyasal bileşimleri, in-vitro gaz üretimi, ME, OMS ve nispi akasya değerleri üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Gaz ölçümleri 3, 6, 12, 24, 48, 72 ve 96 saat aralıklarla yapılmış ve gaz değerleri denklem (2.2) eşitliği kullanılarak belirlenmiştir. Kolza otunun vejetasyon dönemi ilerledikçe kimyasal bileşimleri, in-vitro gaz üretimi, ME, OMS ve nispi akasya değeri bakımından önemli değişiklikler gözlenmiştir. Gelişme dönemine bağlı olarak kolza otlarının NDF (% ), ADF (% ) ve ADL (% ) içerikleri artarken, HP (% ), ME ( MJ/kg KM), OMS (% ), KMS (% ) ve nispi akasya ( ) değerleri ise azalmıştır. Gaz ölçümleri 3, 6, 12, 24, 48, 72 ve 96 saatlerde yapılmış ve gaz üretimleri sırayla ml, ml, ml, ml, ml, ml ve ml değerlerinde bulunmuş, ME ve OMS bu gaz üretim miktarları kullanılarak hesaplanmıştır (Canbolat, 2013). Yonca, adi fiğ, bezelye, gazal boynuzu ve kolza baklagil kuru otlarının kimyasal kompozisyonları, in-vitro gaz üretimleri, ME, SOM, mikrobiyal protein üretimleri karşılaştırılmıştır. Kimyasal kompozisyonları bakımından önemli farklılıklar tespit edilmiştir. Akasyaların kimyasal bileşenlerinden HP % , HY % , HK % , NDF % , ADF % ve ADL % aralığında bulunmuştur. Toplam gaz üretiminin ml/200 mg KM, SOM % , ME MJ/kg KM ve mikrobiyal protein üretiminin ise g/kg KM arasında bulunduğu bildirilmiştir (Canbolat ve ark., 2013). İn-vitro gaz üretim metodu kullanılarak farklı kaynaklardan farklı konsantrasyona sahip kondanse (akasya ve quebracho) ve hidroliz olabilen (kestane ve valonea) 27

28 tanenlerin rumen fermentasyonu ve metan üretimi üzerine etkileri araştırılmıştır. Çalışmada artan tanen konsantrasyonunun in-vitro gaz üretimini 56.8 ml den 45.8 ml ye, UYA miktarını ise mmol/l den mmol/l ye düşürdüğü bildirilmiştir (Hassanat ve Benchaar, 2013). Diğer bir çalışmada hindistan cevizi yağı ve balık yağının, rumen fermentasyonu üzerine etkileri in-vitro gaz üretim metodunu kullanarak araştırılmıştır. Çalışma sonunda hindistan cevizi yağı ve balık yağının kuru madde parçalanabilirliği % 80 olan kontrol grubuna oranla sırasıyla % 72.6, % 72.8 azaldığı ve yine NDF parçalanabilirliğinin % 54.1 olan kontrol grubuna göre hindistan cevizi yağı ilavesi ile % 49.1 e, balık yağı ilavesi ile % ye düştüğü, toplam UYA konsantrasyonunda ise bir değişikliğe neden olmadığı bildirilmiştir (Patra ve Yu, 2013). Farklı bir çalışmada değişik varyetelerden elde edilen antep fıstığının dış kabuğunun besleme değerinin araştırılmasında ham besin maddeleri analizi ve in-vitro gaz üretim metodundan yararlanılmıştır. Antep fıstığı kabuğunun kimyasal kompozisyonu incelendiğinde KM % , HP % , HK % , ADF % ve NDF % arasında bulunmuştur. İn-vitro gaz üretim değerleri ( ml) kullanılarak hesaplanan OMS (% ) ve ME ( MJ/kg KM) değerleri arasında önemli farklılıklar olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak antep fıstığı kabuğunun orta derecede HP ihtiva etmesi ve sindirilebilirliğinin yüksek olması sebebiyle ruminantlarda akasya kaynağı olarak kullanılabileceği önerilmiştir (Boğa ve ark., 2013). 2.5 İn-Vitro Gaz Üretim Metodu ile Kinetik Parametrelerin Hesaplanması Gaz üretim profilinin yorumu ve tanımlanmasını yapmak için yeni gaz üretim metotları geliştirme ve mevcutların otomasyonunda uygun matematik modellere acil ihtiyaç duyulmaktadır. Gaz üretim profillerinin farklı şekillerde ve çoğunlukla sigmoidal 28

29 bir eğri olması uygun bir model seçimini zorlaştırmaktadır. Profilin eğimi fermentasyonun ilk safhasında sıfır olma yönündedir, çok az veya hiç gaz üretimi yoktur, bu durumda lag faz oluşur. Daha sonra substrat bitinceye ve asimtota ulaşana kadar kararlı bir artış gözlenir. İdeal olan, eğride kıvrılma olan ve olmayan sigmoidal şekilleri kapsayan bir modelleme yapabilmektir (France ve ark., 2000a; 2000b). Gaz üretim profillerinin matematiksel tanımlamaları; sonuçların analizini, ortamla ilgili farklılıklar ve substratın değerlendirilmesini ve akasya çözünen ve yavaş çözünen bileşenlerinin fermente olabilirliğinin analizlerine olanak sağlar. Gaz üretim profillerini tanımlamak için farklı modeller bulunmaktadır. Sindirim ve mikrobiyal büyüme ile ilişkilendirilen gaz üretim modelinde; hücre kütlesinin sindirilen substratla ve ikinci olarak da üretilen gazın sindirilen substratın miktarıyla orantılı olduğu varsayılır. Bu kabullerin birleştirilmesinin sonucu mikrobiyal kütle ve gaz üretiminin birbirleriyle orantılı olduğudur. Gaz üretiminin genel diferansiyel eşitliği; şeklindedir. Burada dv dt = f(m, S) (2.3) M: Mikrobiyal kütle S: Sindirilebilir substratın kütlesi V: t zamanına kadar üretilen gaz hacmi Tamponlanmış rumen sıvısında akasya örneğinin in-vitro inkübasyonu sırasında gözlenen kümülatif gaz üretiminin zamanla değişimi birinci derece substratla sınırlı model Ørskov ve McDonald (1979) ın modifiye ettiği Mitscherlich eşitliği, genelleştirilmiş Mitscherlich (France ve ark., 1993) modeli ve bakteriyal büyüme modelleri, Gampertz modeli (Bidlack ve Buxton, 1992; Groot modeli (Groot ve ark., 1996) ve lojistik modeldir (Schofield ve ark., 1994). 29