Effects of sodom apple (Calotropis procera) leaf powder as additive in a total mixed ration on in vitro rumen fermentation characteristics and methane production

Abstract

Ruminants contribute to the emission of anthropogenic methane which is one of the important greenhouse gases that cause global warming. Natural forms of additives are considered safe in reducing methane emission by ruminants. Using in vitro study, five levels (0, 5, 10, 15 and 20 mg/g) of Calotropis procera leaf (CLP) powder were added to a total mixed ration to form five different treatments. Each treatment was replicated ten times and were incubated with 30 mL of inoculum for 48 hours. Inclusion of Calotropis procera leaf powder in the diet reduced the net gas and methane production. Methane production was reduced by 29.67% and 28.89% with addition of 15 and 20 mg/g CLP in the diets respectively. Protozoal count reduced significantly (p < 0.05) with inclusion of 10 to 20 mg/g CLP. Diets containing 15 and 20 mg/g CLP recorded lower potential gas production (b) and rate of gas production (c) with higher lag time. In vitro organic matter digestibility, metabolizable energy and short chain fatty acids were unaffected with the inclusion of up to 15 mg/g CLP. Inclusion of 20 mg/g CLP in the diets gave the least dry matter digestibility. Higher partitioning factor was recorded in 10 mg/g CLP diet while microbial yield was higher in 0 mg/g and 10 mg/g CLP diet. Ammonia nitrogen concentration was significantly reduced (P < 0.05) in diets with 15 and 20 mg/g CLP. In conclusion, addition of 10 mg/g and 15 mg/g Calotropis procera leaf powder is encouraged in the diet of ruminants for enteric methane and ammonia nitrogen reduction with mild effect on nutrient digestibility. This study therefore was carried out to investigate the effects of sodom apple leaf powder as additive in a total mixed ration on in vitro rumen fermentation characteristics and methane production.

Les ruminants contribuent aux émissions de méthane d'origine anthropique, qui est l'un des gaz à effet de serre importants responsables du réchauffement climatique. Les formes naturelles d'additifs sont considérées comme sûres pour réduire les émissions de méthane chez les ruminants. À l'aide d'une étude in vitro, cinq niveaux (0, 5, 10, 15 et 20 mg/g) de poudre de feuilles de Calotropis procera (CLP) ont été ajoutés à une ration totale mélangée pour former cinq traitements différents. Chaque traitement a été répliqué dix fois et incubé avec 30 mL d'inoculum pendant 48 heures. L'inclusion de poudre de feuilles de Calotropis procera dans le régime a réduit la production nette de gaz et de méthane. La production de méthane a été réduite de 29,67 % et de 28,89 % avec l'ajout de 15 et 20 mg/g de CLP dans les régimes respectivement. Le comptage des protozoaires a diminué de manière significative (p < 0,05) avec l'inclusion de 10 à 20 mg/g de CLP. Les régimes contenant 15 et 20 mg/g de CLP ont enregistré une production de gaz potentielle (b) et un taux de production de gaz (c) plus faibles avec un temps de latence plus élevé. La digestibilité in vitro de la matière organique, l'énergie métabolisable et les acides gras à chaîne courte n'ont pas été affectés par l'inclusion de CLP jusqu'à 15 mg/g. L'inclusion de 20 mg/g de CLP dans les régimes a donné la digestibilité de la matière sèche la plus faible. Un facteur de partitionnement plus élevé a été enregistré dans le régime avec 10 mg/g de CLP, tandis que le rendement microbien était plus élevé dans les régimes contenant 0 mg/g et 10 mg/g de CLP. La concentration en azote ammoniacal a été réduite de manière significative (p < 0,05) dans les régimes contenant 15 et 20 mg/g de CLP. En conclusion, l'ajout de 10 mg/g et 15 mg/g de poudre de feuilles de Calotropis procera est recommandé dans le régime des ruminants pour réduire le méthane entérique et l'azote ammoniacal avec un effet modéré sur la digestibilité des nutriments. Cette étude a donc été réalisée pour examiner les effets de la poudre de feuilles de pomme de sodome comme additif dans une ration totale mélangée sur les caractéristiques de fermentation du rumen in vitro et la production de méthane.