Effects of Cellulolytic Microbes Inoculation During Deep Stacking of Spent Mushroom Substrates on Cellulolytic Enzyme Activity and Nutrients Utilization by Sheep

This study was conducted to determine effects of cellulolytic microbes inoculation to sawdust-based spent mushroom substrate(SMS) during deepstacking on fermentation parameters, total microbial counts and cellulolytic enzyme activity and to on SMS nutrients utilization by sheep. For sheep metabolism trials, six sheep(ram, average 54.8kg) were fed a Control diet(70% concentrates, 15% rice straw and 15% SMS with no microbial treatment on a dry basis) and a Treatment diet(the same diet including SMS with a microbial treatment) for 2 trials. Spent mushroom substrates with or without a microbial(4 strains including 1 strain of Enterobacter ludwigii, 1 strain of Bacillus cereus and 2 strains of Bacillus subtillis) treatment (1% of SMS on wet basis) were deepstacked for 7 days. The internal temperatures in 1.2 M/T of SMS deepstacks reached to 50±5℃ within 7 days of storage. Total microbial counts remarkably decreased (P<0.05) with a deepstacking process and were not affected(P>0.05) by the microbial treatment. For fibrolytic enzyme activity, CMCase and xylanase activities were decreased(P<0.05) by a deepstacking process. After deepstacking, the microbial treatment showed about 2.5-times higher(P<0.05) for CMCase activity and about 4-times higher(P<0.05) for xylanase activity than those of the Control. Activities of ligninolytic enzymes such as laccase and MnP were not affected by the microbial treatment. The sheep fed the microbially treated SMS diet had a tendency of greater total tract digestibilities of ash(P=0.051), NFE (P=0.071), hemicellulose(P=0.087) and NDF(P=0.096) than those fed the untreated SMS diet. Nitrogen balance of sheep was not affected(P>0.05) by feeding of microbially treated SMS. Accordingly, these results indicate that cellulolytic microbes inoculation during deepstacking of SMS may improve the bio- utilization of SMS by sheep.

버섯부산물 퇴적발효 시 섬유소 분해균 접종이 섬유소 분해성 효소 활력과 면양의 영양소 이용성에 미치는 영향

본 연구는 톱밥주원료의 병재배 버섯폐배지의 퇴적발효 간 섬유소분해성 미생물 첨가가 발효물의 발효 성상, 균수 및 효소 활력에 미치는 영향을 평가하고, 미생물 처리한 버섯폐배지 급여시 면양의 영양소 이용성에 미치는 효과를 구명하고자 실시하였다. 면양 대사시험의 경우, 면양 6두를 공시하여 배합사료, 볏짚 그리고 버섯폐배지를 각각 70:15:15(건물기준)의 비율로 급여하였다. 처리구의 버섯폐배지는 퇴적발효 시 4종의 섬유소 분해균(201-3, 201-7, 206-3, 3)을 접종하였다. 1.2 M/T 규모의 버섯폐배지의 퇴적발효 온도는 발효 7일 이내에 50 ℃ 내외에 도달하였다. 고온의 발효열에 의해 발효 전과 비교해서 발효 후에는 대조구와 균처리구 모두 총균수가 현저히 감소하였고(P<0.05), 처리에 따른 차이는 없었다(P>0.05). 섬유소 분해효소의 활력에 있어서, CMCase와 xylanase의 활력은 퇴적발효 처리에 의해 공히 현저히 감소하였다(P<0.05). 발효 후에는 대조구와 비교해서 미생물 처리구에서 CMCase 활력은 2.5배 정도, xylanase 활력은 4배 정도 더 높았다(P<0.05). 리그닌 분해 효소인 laccase와 MnP의 활력은 미생물 처리에 따른 차이는 없었다. 면양대사시험 결과, 버섯폐배지를 볏짚 급여량의 50%(총사료의 15%)와 대체하였을 때(건물기준) 미생물 처리한 폐배지 발효물 급여 시에는 무처리 폐배지 발효물 급여시와 비교하여 면양체내에서의 ash(P=0.051), NFE(P=0.071), hemicellulose(P=0.087) 및 NDF(P=0.096)의 전장 소화율은 증가하는 경향이었으며, 체내 질소 균형은 차이가 없었다(P>0.05). 따라서 이러한 연구 결과는 톱밥주원료 버섯폐배지의 발효사료화 시 섬유소분해성 미생물 처리는 반추동물에 의한 폐배지 영양소의 체내 이용성을 향상시킬 수 있음을 시사해 주고 있다.