In vitro study of the age-dependent caecal fermentation pattern and methanogenesis in young rabbits
Federica Piattoni, DI Demeyer, Luc Maertens
Abstract
Open-access reader
Federica Piattoni, DI Demeyer, Luc Maertens
Abstract
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― The caecal fermentation pattern, including methanogenesis, was studied in young rab- bits using in vitro batch incubations.Six conventional litters of eight rabbits each were used.At the age of 22, 25, 28, 32, 36, 42 and 56 days, an animal was slaughtered from each litter and its caecal con- tents were used for in vitro batch incubations at 39 °C/24 h.The incubated samples were analysed for volatile fatty acids (VFA), methane, hydrogen, ammonia nitrogen (NH 3 -N) and lactic acid (LA).The net total in vitro VFA production did not differ clearly with age, although a significant decrease was observed on day 36, reflecting the reduced zootechnical performances probably related to an infection with Clostridium spiroforme that occurred in the same period.The molar proportions of butyrate and propionate formed a change in the opposite direction with age, starting with a sudden shift from propionate to butyrate at day 25.In vitro NH 3 -N production was suggestive of a progressive and significant decrease with age; in vitro LA production was always low.Methane production was almost absent from fer- mentation until 32 days of age, after which it suddenly shifted from 1.6 to 52.0 N mol/flask/day and increased further with age.A significant litter effect on methanogenesis was observed which suggested the existence of a genetic effect.The hydrogen production was quite low and decreased significantly from day 36 with increasing methanogenesis.The calculated hydrogen recoveries showed a gradual increase from day 32 and were positively correlated (r= 0.92) with methane production.In conclusion, it would seem that in young suckling rabbits, reductive acetogenesis is a major characteristic of caecal fermentation, to be replaced gradually and partially by methanogenesis with the increasing intake of solid feed.rabbit / caecum / in vitro VFA / methane Résumé ― Étude in vitro de l'effet de l'âge sur l'activité fermentaire caecale et la méthanogenèse chez le lapereau.L'activité fermentaire caecale et particulièrement la méthanogenèse ont été étu- diées chez les lapereaux à l'aide d'incubations in vitro.Six nichées de huit lapereaux chacune ont été utilisées.À l'âge de 22, 25, 28, 32, 36, 42 et 56 jours un lapereau de chaque nichée a été sacrifié et le contenu cxcal échantillonné pour être incubé dans un bain-marie à 39 °C.Après un période d'incubation de 24 heures, la production d'acides gras volatils (AGV), de méthane, d hydrogène, de lac- tate (L) et d'azote ammoniacal (NH 3 N) a été déterminée.La production nette des AGV totaux ne varie pas clairement avec l'âge ; on observe une chute significative à 36 jours d'age reflétant une diminution des performances zootechniques observée entre le 32 e et le 36 e jour, probablement due à une infection parClostridium spiroforme, survenue à cette période.Les proportions molaires du propionate et du butyrate évoluent en sens inverse avec l'âge de telle façon qu'au 25 e jour on observe une diminution soudaine du propionate au profit du butyrate.La production,in vitro de N-NH 3 diminue pro- gressivement et significativement avec l'âge, alors que celle du lactate reste basse.Il n'y a pas de pro- duction de méthane jusqu au 32 e jour.Au-delà de cette période la production de ce gaz est passée brus- quement de 1,6 à 52,0 0 pmoles4lacon4our et a continué à augmenter par la suite.Quant à la production de méthane, la variabilité entre les nichées suggère un effet génétique sur ce paramètre.La produc- tion d'hydrogène est faible et diminue avec lâge et avec l'augmentation de la méthanogenèse.Le bilan d'hydrogène est positivement corrélé avec lâge (r = 0,92) et à la production de méthane.En conclusion, il semble que l'acétogenèse réductrice est la principale caractéristique fermentaire dans le caecum de jeunes lapins.Cette voie serait progressivement et partiellement remplacée par la métha- nogenèse lors de l'ingestion des aliments solides. lapin / caecum lAGV in vitro lméthane
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― The caecal fermentation pattern, including methanogenesis, was studied in young rab- bits using in vitro batch incubations.Six conventional litters of eight rabbits each were used.At the age of 22, 25, 28, 32, 36, 42 and 56 days, an animal was slaughtered from each litter and its caecal con- tents were used for in vitro batch incubations at 39 °C/24 h.The incubated samples were analysed for volatile fatty acids (VFA), methane, hydrogen, ammonia nitrogen (NH 3 -N) and lactic acid (LA).The net total in vitro VFA production did not differ clearly with age, although a significant decrease was observed on day 36, reflecting the reduced zootechnical performances probably related to an infection with Clostridium spiroforme that occurred in the same period.The molar proportions of butyrate and propionate formed a change in the opposite direction with age, starting with a sudden shift from propionate to butyrate at day 25.In vitro NH 3 -N production was suggestive of a progressive and significant decrease with age; in vitro LA production was always low.Methane production was almost absent from fer- mentation until 32 days of age, after which it suddenly shifted from 1.6 to 52.0 N mol/flask/day and increased further with age.A significant litter effect on methanogenesis was observed which suggested the existence of a genetic effect.The hydrogen production was quite low and decreased significantly from day 36 with increasing methanogenesis.The calculated hydrogen recoveries showed a gradual increase from day 32 and were positively correlated (r= 0.92) with methane production.In conclusion, it would seem that in young suckling rabbits, reductive acetogenesis is a major characteristic of caecal fermentation, to be replaced gradually and partially by methanogenesis with the increasing intake of solid feed.rabbit / caecum / in vitro VFA / methane Résumé ― Étude in vitro de l'effet de l'âge sur l'activité fermentaire caecale et la méthanogenèse chez le lapereau.L'activité fermentaire caecale et particulièrement la méthanogenèse ont été étu- diées chez les lapereaux à l'aide d'incubations in vitro.Six nichées de huit lapereaux chacune ont été utilisées.À l'âge de 22, 25, 28, 32, 36, 42 et 56 jours un lapereau de chaque nichée a été sacrifié et le contenu cxcal échantillonné pour être incubé dans un bain-marie à 39 °C.Après un période d'incubation de 24 heures, la production d'acides gras volatils (AGV), de méthane, d hydrogène, de lac- tate (L) et d'azote ammoniacal (NH 3 N) a été déterminée.La production nette des AGV totaux ne varie pas clairement avec l'âge ; on observe une chute significative à 36 jours d'age reflétant une diminution des performances zootechniques observée entre le 32 e et le 36 e jour, probablement due à une infection parClostridium spiroforme, survenue à cette période.Les proportions molaires du propionate et du butyrate évoluent en sens inverse avec l'âge de telle façon qu'au 25 e jour on observe une diminution soudaine du propionate au profit du butyrate.La production,in vitro de N-NH 3 diminue pro- gressivement et significativement avec l'âge, alors que celle du lactate reste basse.Il n'y a pas de pro- duction de méthane jusqu au 32 e jour.Au-delà de cette période la production de ce gaz est passée brus- quement de 1,6 à 52,0 0 pmoles4lacon4our et a continué à augmenter par la suite.Quant à la production de méthane, la variabilité entre les nichées suggère un effet génétique sur ce paramètre.La produc- tion d'hydrogène est faible et diminue avec lâge et avec l'augmentation de la méthanogenèse.Le bilan d'hydrogène est positivement corrélé avec lâge (r = 0,92) et à la production de méthane.En conclusion, il semble que l'acétogenèse réductrice est la principale caractéristique fermentaire dans le caecum de jeunes lapins.Cette voie serait progressivement et partiellement remplacée par la métha- nogenèse lors de l'ingestion des aliments solides. lapin / caecum lAGV in vitro lméthane
Key concepts: Methanogenesis, Propionate, Fermentation, Butyrate, Animal science, Biology, Litter, Clostridium