EFFECT OF SOLID STATE FERMENTATION ON NUTRITIONAL CONTENT AND EVALUATION OF DEGRADABILITY IN CACTUS PEAR

• Published in: Caatinga Vol. 28; no. 3; pp. 248 - 254
• Main Authors: SANTOS, TAMIRES CARVALHO DO, DINIZ, GLEIZA ALVES, BRITO, AILA RIANY DE, PIRES, AURELIANO JOSÉ VIEIRA, FRANCO, MARCELO
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Universidade Federal Rural do Semi-Árido 01.09.2015
• Subjects: AGRICULTURE, DAIRY & ANIMAL SCIENCE; AGRONOMY; FISHERIES; FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY; FORESTRY; VETERINARY SCIENCES; Rhyzopus sp; Alimentação de Ruminantes; Semi-arid Land; Regiões Semiáridas; Aspergillus niger; Salm-Dyck; Solid state fermentation; Fermentação em Estado Sólido; Nopalea cochenillifera (L.); Ruminant feeding
• ISSN: 1983-2125; 0100-316X; 1983-2125
• DOI: 10.1590/1983-21252015v28n328rc

The process of protein enrichment of cactus pear (Nopalea cochenillifera (L.) Salm Dyck by solid state fermentation with the use of Aspergillus niger and Rhyzopus sp. was studied for improving the nutritional value of this cactus species for use as animal feed. The experiments were conducted in the Agro-industrial Waste Laboratory of State University of Southwest Bahia (Brazil). To this end, we have evaluated the effects of biotransformation on the levels of protein, cellulose, hemicellulose, and lignin, as well as the potential degradability. Bioconversion was carried out using cactus pear as the only substrate, without supplementation with nitrogen, mineral and vitamin sources. The fermentation with Aspergillus niger promoted a 78% increase in/of protein content and reductions of cellulose, hemicellulose, and lignin of 40%, 36%, and 28%, respectively. Degradability, in turn, was observed to have increased by 66 % after 240 h. On the other hand, the fermentation with Rhyzopus sp. was less efficient, with a 69% increase in protein content, and reductions in cellulose, hemicellulose, and lignin contents of 30%, 28%, and 18%. In turn, degradability was seen to have increased by 51%. The fermentation of cactus pear by Aspergillus niger and Rhyzopus sp. exhibited the protein enrichment and increased protein degradability of this Cactaceae. Moreover, this is the most ever efficient micro-organism used in bioconversion. Based on the results, bioconversion of cactus is an excellent alternative to ruminant feeding in arid or semi-arid land. RESUMO: O processo de enriquecimento protéico da palma (Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck por fermentação em estado sólido com auxílio dos fungos filamentosos Aspergillus niger e Rhyzopus sp. foi estudado visando a elevação dos teores nutricionais para o uso como ração animal. Os experimentos foram realizados no Laboratório de Resíduos Agroindustrial da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB). O efeito da fermentação em estado sólido sobre a palma forrageira foi avaliado comparando os teores de proteína, celulose, hemicelulose e lignina, além da degradabilidade potencial, com os valores in natura. A bioconversão foi realizada utilizando como único substrato a palma forrageira e água, sem a suplementação de fontes alternativas de nitrogênio, minerais ou vitaminas. O fungo Aspergillus niger elevou os teores proteicos em aproximadamente 78% e promoveu a redução nos teores de celulose, hemicelulose e lignina em aproximadamente 40%, 36% e 28%, respectivamente. Por sua vez essa biotransformação elevou a degradabilidade potencial em 66% após 240 h. Enquanto que o fungo Rhyzopus sp. demonstrou ser menos eficiência no enriquecimento proteico, com um aumento de aproximadamente 69 %, e a redução no teores de celulose, hemicelulose e lignina de 30%, 28% e 18%. Ainda para este fungo a degradabilidade potencial teve uma elevação de aproximadamente 51%. Portanto a fermentação da palma forrageira com auxílio dos fungos filamentosos Aspergillus niger e Rhyzopus sp. promoveram um enriquecimento nos teores proteicos desta cactacea além de elevar a sua degradabilidade potencial. Com base nesses resultados, a bioconversão da palma forrageira empregando o método de fermentação em estado sólido pode ser uma excelente alternativa na alimentação de ruminantes em terras áridas ou semiáridas.