Palm çekirdeği küspesi (Palm Kernel Meal, PKM), palm çekirdeğindeki yağın çözücü ekstraksiyonu ile uzaklaştırılmasından sonra kalan, lif ve protein bakımından zengin bir agro-endüstriyel yan üründür. Bu çalışma, sekiz ticari PKM kaynağının kimyasal bileşimindeki değişkenliği incelemiş ve PKM'nin rumendeki fermantasyon ve sindirilebilirlik özelliklerini palm çekirdeği pres küspesi (Palm Kernel Expeller, PKE), mısır gluten yemi (Corn Gluten Feed, CGF) ve pancar posasıyla in vitro koşullarda karşılaştırmıştır. PKM'nin organik madde, nötr deterjan lifi ve ham protein gibi ana besin bileşenleri kaynaklar arasında oldukça kararlı bulunurken, yağ ve bazı çözünmeyen protein/lif fraksiyonları daha yüksek değişkenlik göstermiştir. En dikkat çekici sonuç, düzeltilmiş tahmini 48 saatlik NDF sindirilebilirliğinin PKM'de %71,9, PKE'de %53,7 olmasıdır. Buna karşılık çalışmadaki toplam sindirilebilir besin maddesi değeri (TDN) doğrudan hayvanda ölçülmemiş, kimyasal bileşim ve in vitro NDF sindirilebilirliği kullanılarak tahmin edilmiştir; PKM için %68,3, PKE için %63,6 olarak hesaplanmıştır. Bu nedenle çalışma PKM'nin sığırlar için umut verici bir lif ve enerji hammaddesi olduğunu desteklemekte, ancak doğrudan çiftlik düzeyinde kullanım oranı veya hayvan performansı önerisi vermemektedir.

Çalışmanın önemli bilimsel mesajı “daha fazla yağ = mutlaka daha fazla yem enerjisi” şeklindeki basit yaklaşımın bu iki palm çekirdeği yan ürünü için yeterli olmadığıdır. İn vitro karşılaştırmada PKE yaklaşık dört kat daha fazla eter ekstraktı yani yağ içerirken, PKM'nin lif fraksiyonu daha yüksek ölçüde sindirilebilir bulunmuştur. Yazarların TDN hesaplamasında bu yüksek lif kullanılabilirliği, PKM'nin daha düşük yağ içeriğini telafi etmiş ve tahmini TDN değerinin PKE'den 4,7 yüzde puan daha yüksek olmasına yol açmıştır.

Ancak bu sonucun sınırı açıktır. Test yemleri tek başlarına değil, her şişede aynı miktardaki ortak bir referans diyetle birlikte inkübe edilmiştir. Bu nedenle gaz üretimi, gerçek kuru madde sindirilebilirliği ve NDF sindirilebilirliği sonuçları ortak inkübasyondan matematiksel olarak düzeltilmiş tahminlerdir. Test yemi ile referans diyet arasındaki ilişkisel etkiler tamamen ayrılamamaktadır. Ayrıca çalışma gerçek yem tüketimini, süt veya canlı ağırlık performansını, çiğneme davranışını, rumen geçiş hızını veya PKM'nin güvenli rasyona katılım yüzdesini doğrudan ölçmemiştir.

Sürdürülebilirlik açısından çalışmanın anlamı, palm yağı üretiminden ortaya çıkan ve görece düşük değerli olabilecek bir yan ürünün geviş getiren hayvanlarda kullanılabilecek ikincil bir yem hammaddesine dönüştürülme potansiyelidir. Bununla birlikte araştırma bir yaşam döngüsü analizi, sera gazı deneyi veya ekonomik çiftlik analizi değildir; bu nedenle çevresel ve ekonomik yararlar doğrudan ölçülmüş sonuçlar olarak değil, kaynak verimliliği açısından olası uygulama anlamı olarak değerlendirilmelidir.

PKM, PKE ve rumen kavramlarını önce ayıralım

PKM ile PKE aynı hammaddeden, yani palm meyvesinin çekirdeğinden elde edilen iki farklı yan üründür; temel fark yağın nasıl uzaklaştırıldığıdır. PKE'de yağ mekanik presleme ile çıkarılır. PKM'de ise yağ çözücü ekstraksiyonu ile, bu çalışmada belirtilen üretim yaklaşımında hekzan kullanılarak uzaklaştırılır. Bunun sonucu olarak PKM genel olarak PKE'den daha az kalıntı yağ içerir.

Rumen, geviş getiren hayvanların sindirim sistemindeki büyük mikrobiyal fermantasyon bölmesidir. Selüloz ve hemiselüloz gibi hayvanın kendi sindirim enzimlerinin doğrudan parçalayamadığı birçok bitkisel yapı, rumendeki bakteriler, arkeler, protozoalar ve mantarların oluşturduğu mikrobiyal topluluk tarafından fermente edilir. Bu nedenle bir yem maddesinin yalnız kimyasal olarak “ne kadar lif içerdiği” değil, bu lifin rumen mikroorganizmaları tarafından ne ölçüde kullanılabildiği de besleme değeri açısından önemlidir.

Palm Çekirdeği Küspesi ile Palm Çekirdeği Pres Küspesi Arasındaki Temel Fark Nedir?

Palm çekirdeği küspesi (PKM) yağın çözücü ekstraksiyonuyla, palm çekirdeği pres küspesi (PKE) ise mekanik presleme ile uzaklaştırıldığı palm çekirdeği yan ürünleridir; bu çalışmadaki karşılaştırmada en belirgin kimyasal fark PKE'nin PKM'den yaklaşık dört kat daha fazla eter ekstraktı içermesidir.

İn vitro fermantasyonda kullanılan yemlerin kimyasal analizinde PKM'nin eter ekstraktı 17 g/kg kuru madde, PKE'nin ise 67 g/kg kuru madde olarak raporlanmıştır. Buna karşılık ham protein miktarları birbirine oldukça yakındır: PKM 184 g/kg, PKE 180 g/kg kuru madde. Toplam aNDF miktarı da PKM'de 764, PKE'de 739 g/kg kuru maddedir. Dolayısıyla iki yan ürünü yalnız “biri yağlı, biri yağsız” şeklinde ayırmak yetersizdir; özellikle kullanılabilir ve kullanılamaz lif/protein fraksiyonları da önemlidir.

NDF, ADF ve lignin ne anlama geliyor?

Nötr deterjan lifi (Neutral Detergent Fiber, NDF), yem bitkisinin hücre duvarı yapılarının önemli bölümünü temsil eden analitik bir lif fraksiyonudur. NDF değerinin yüksek olması yemin önemli miktarda yapısal karbonhidrat içerdiğini gösterir; fakat NDF miktarı tek başına bu lifin ne kadarının sindirilebileceğini söylemez. Bu nedenle çalışma hem NDF miktarını hem de NDF sindirilebilirliğini ayrı ayrı değerlendirmiştir.

Çalışmada kullanılan aNDF ifadesindeki “a”, analizin ısıya dayanıklı amilaz kullanılarak gerçekleştirildiğini belirtir. Kaynak aNDF'yi artık kül dahil olacak şekilde raporlamıştır.

Asit deterjan lifi (Acid Detergent Fiber, ADF), lifin daha dirençli kısmını temsil eden analitik fraksiyondur. Asit deterjan lignini (ADL) ise lignin miktarının belirlenmesinde kullanılmıştır. Lignin, mikroorganizmalar tarafından kolayca parçalanmayan yapısı ve diğer hücre duvarı bileşenlerine erişimi kısıtlayabilmesi nedeniyle yem lifinin biyolojik kullanılabilirliğini düşürebilen önemli bir bileşendir.

Ham protein, SOLP, NDICP ve ADICP nedir?

Ham protein (Crude Protein, CP), yem analizinde doğrudan bütün protein moleküllerinin tek tek ölçülmesi anlamına gelmez. Çalışmada toplam azot Dumas yanma yöntemiyle ölçülmüş ve azot miktarı 6,25 katsayısıyla çarpılarak ham protein hesaplanmıştır:

\[ CP = N \times 6.25 \]

Burada N ölçülen toplam azot miktarıdır. 6,25 katsayısı, proteinlerde ortalama azot oranının yaklaşık %16 olduğu kabulünden türetilen standart yem analizi dönüşüm katsayısıdır. Bu nedenle “ham protein” analitik bir tahmindir; proteinin sindirilebilirliğini veya amino asit kalitesini tek başına göstermez.

SOLP, çözünür ham protein fraksiyonudur. NDICP nötr deterjan çözeltisinde çözünmeyen, lif yapısına bağlı ham protein fraksiyonunu; ADICP ise asit deterjan çözeltisinde de çözünmeden kalan daha dirençli protein fraksiyonunu ifade eder. ADICP genellikle ısı hasarı ve düşük protein kullanılabilirliği ile ilişkilendirilen bir göstergedir; ancak bu çalışmada ADICP doğrudan Maillard reaksiyonu ölçümü değildir.

PKM'nin sekiz ticari kaynağı ne kadar değişkendi?

Çalışmanın ilk aşamasında farklı köken ve üreticilerden sekiz PKM örneği incelenmiştir. Organik madde, aNDF ve ham protein için varyasyon katsayıları sırasıyla yalnız %0,5, %2,2 ve %3,1'dir. Bu sonuç, temel makro bileşimin kaynaklar arasında oldukça kararlı olduğunu göstermektedir. Buna karşılık eter ekstraktı için CV %48,3, NDICP için %32,6, ADICP için %56,5 ve lignin için %29,1'dir. Başka bir ifadeyle “toplam lif ve toplam protein ne kadar?” sorusunun cevabı nispeten kararlı iken “bu protein ve lifin hangi kalite fraksiyonunda olduğu?” sorusunun cevabı kaynağa göre daha fazla değişmektedir.

CV yani varyasyon katsayısı, standart sapmanın ortalamaya göre ne kadar büyük olduğunu gösteren göreli değişkenlik ölçüsüdür. Nişastadaki %125,7'lik çok yüksek CV ilk bakışta büyük bir değişkenlik gibi görünse de ortalama nişasta miktarı yalnız 2 g/kg kuru maddedir. Kaynak da bu yüksek CV'nin esas olarak ortalamanın sıfıra çok yakın olmasından kaynaklandığını özellikle belirtmektedir. Bu nedenle “PKM'nin nişastası kaynaklar arasında aşırı değişiyor” şeklinde tek başına CV'ye dayalı bir yorum yanıltıcı olur.

Karbonhidrat fraksiyonları nasıl hesaplandı?

Çalışma, karbonhidrat ve protein fraksiyonlarını Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) yaklaşımıyla sınıflandırmıştır. Aşağıdaki denklemler kaynağın yöntem bölümünde verilen hesaplamalardır.

1. Lif dışı karbonhidrat (NFC):

\[ NFC = 100 - Ash - EE - CP - (aNDF - NDICP) \]

Bu denklem yüzde kuru madde temeliyle yazılmıştır. Ash külü, EE eter ekstraktını, CP ham proteini, aNDF amilazla analiz edilmiş nötr deterjan lifini, NDICP ise NDF içinde bulunan çözünmeyen proteini temsil eder. NDICP'nin aNDF'den çıkarılmasının nedeni, lif analizinde yer alan proteinin karbonhidrat gibi iki kez sayılmasını önlemektir. Girdiler g/kg olarak kullanılacaksa tüm terimlerin aynı birim tabanına dönüştürülmesi gerekir; “100” ile yazılan kaynak denklemi yüzde tabanlıdır.

2. CHO_A: Kaynakta etanolde çözünen karbonhidratlar, yani şekerler ve organik asitler CHO_A olarak alınmıştır.

3. CHO_B1: Nişasta fraksiyonu CHO_B1 olarak tanımlanmıştır.

4. Çözünür lif, CHO_B2:

\[ CHO_{B2} = NFC - CHO_A - CHO_{B1} \]

Bu denklem, toplam lif dışı karbonhidrattan hızlı çözünen şeker/organik asit ve nişasta bölümlerini çıkardıktan sonra geriye kalan çözünür lif fraksiyonunu hesaplar.

5. Kullanılabilir çözünmeyen lif, CHO_B3:

\[ CHO_{B3} = (aNDF - NDICP) - (2.4 \times ADL) \]

Burada ADL asit deterjan ligninidir. Denklem önce aNDF içindeki protein bölümünü çıkarır, ardından ligninle ilişkilendirilen kullanılamaz karbonhidrat bölümünü ayırır. Böylece geriye potansiyel olarak kullanılabilir çözünmeyen lif fraksiyonu kalır.

6. Kullanılamaz karbonhidrat, CHO_C:

\[ CHO_C = 2.4 \times ADL \]

CHO_C, CNCPS yaklaşımındaki kullanılamaz karbonhidrat fraksiyonunu temsil eder. Kaynaktaki 2,4 katsayısı aynen korunmuştur; Verianla anlatımında yeni bir katsayı türetilmemiştir.

Protein fraksiyonları nasıl hesaplandı?

Kaynak protein fraksiyonlarını da farklı ruminal kullanılabilirlik düzeylerine göre ayırmıştır:

\[ PROT_{A+B1} = SOLP \]

PROT_A+B1, protein olmayan azot ile çözünür gerçek proteini içeren hızlı/çözünür fraksiyon olarak SOLP değerine eşit alınmıştır.

\[ PROT_{B2} = 100 - NDICP - SOLP \]

PROT_B2, orta hızda parçalanabilir protein fraksiyonudur.

\[ PROT_{B3} = NDICP - ADICP \]

PROT_B3, lif yapısına bağlı ve daha yavaş parçalanan protein fraksiyonudur.

\[ PROT_C = ADICP \]

PROT_C ise kullanılamaz protein fraksiyonu olarak ADICP'ye eşit kabul edilmiştir. Bu fraksiyonların nihai tabloda toplam ham proteinin g/kg'ı şeklinde ifade edildiğine dikkat edilmelidir.

PKM ile karşılaştırma yemlerinin kimyasal yapısı

Bu tablo PKM ile PKE arasındaki önemli farkı daha açık gösterir. Ham proteinleri hemen hemen aynı olmasına rağmen PKE'nin kullanılamaz protein fraksiyonu PROT_C 385 g/kg CP iken PKM'de 177 g/kg CP'dir. Kullanılamaz karbonhidrat fraksiyonu CHO_C de PKE'de 565, PKM'de 464 g/kg karbonhidrattır. Dolayısıyla toplam ham protein veya toplam NDF sayıları tek başlarına iki hammaddenin biyolojik kullanılabilirliğini anlatmamaktadır.

Amino asit profili ne gösterdi?

PKM ve PKE'nin amino asit dağılımları birbirine oldukça benzerdir. Her iki yan üründe de arginin yüksek, lizin ise görece düşüktür. PKM'de arginin 112,0 g/kg CP, lizin 24,0 g/kg CP ve metiyonin 18,2 g/kg CP olarak ölçülmüştür. PKE'deki karşılıkları sırasıyla 98,9, 21,9 ve 18,0 g/kg CP'dir.

Önemli karşılaştırma sınırı: SBM yani soya fasulyesi küspesi ve DDGS değerleri bu deneyde ölçülmemiştir; CNCPS v6.5 yem kütüphanesinden alınmıştır. Bu nedenle kaynak açıkça PKM/PKE ölçümleri ile SBM/DDGS kütüphane değerlerinin istatistiksel olarak karşılaştırılmaması gerektiğini belirtmektedir.

Yağ asidi profili ne gösterdi?

Toplam yağ miktarı çok farklı olmasına rağmen yağın kendi içindeki yağ asidi dağılımı PKM ve PKE'de benzerdir. Her iki hammaddede de toplam yağ asitlerinin büyük bölümü doymuş yağ asitlerinden oluşmuştur. Laurik asit en baskın yağ asidıdır: PKM'de 471,0, PKE'de 484,0 g/kg toplam yağ asidı. Miristik asit sırasıyla 161,0 ve 169,0; palmitik asit 98,2 ve 99,9 g/kg'dır.

Kaynak içi birim notu: Özgün Tablo 4'te “PKM − PKE” fark sütununun başlığı g/kg olarak verilmesine rağmen tablonun 3 numaralı dipnotu farkın “percentage points” olarak ifade edildiğini söylemektedir. Fark değerleri 471,0 − 484,0 = −13,0 gibi doğrudan g/kg aritmetiğiyle uyuştuğundan kaynakta bir etiket/dipnot tutarsızlığı bulunmaktadır. Verianla tablosunda bu nedenle tartışmalı fark sütunu yeniden üretilmemiş; iki özgün ölçüm sütunu aynen korunmuştur.

Laurik asit ve metan konusunda çalışma ne söylemiyor?

Yazarlar tartışma bölümünde önceki literatüre dayanarak laurik asidin rumen metanojenlerini baskılayabildiğini belirtmektedir. Fakat mevcut deneyde metan üretimi ölçülmemiştir. Bu nedenle PKM'nin bu deneyde metanı azalttığı sonucuna varılamaz. Aynı şekilde yağ asidi profili ile lif sindirimi arasındaki olası mekanizmalar literatürle uyumlu açıklamalar olarak tartışılmıştır; bunlar mevcut deneyin doğrudan mekanizma ölçümleri değildir.

Maillard reaksiyonu açıklaması kanıtlanmış bir mekanizma mı?

Hayır. Yazarlar PKE üretimindeki mekanik presleme sırasında oluşabilecek ısı ve sürtünmenin, mannan bakımından zengin liften gelen şekerlerle protein amino grupları arasında Maillard tipi bağlanmaları artırabileceğini ve bunun protein ile lif kullanılabilirliğini düşürebileceğini tartışmaktadır. Bu yorumu destekleyen gözlem, PKE'de ADICP'nin 69 g/kg kuru madde iken PKM'de 33 g/kg olmasıdır.

Ancak çalışmada doğrudan Maillard reaksiyonu belirteçleri ölçülmemiştir. ADICP yalnız dolaylı bir ısı hasarı göstergesidir. Bu nedenle “mekanik presleme Maillard reaksiyonuna yol açtı ve fark kesin olarak bundan kaynaklandı” demek kaynak verisinin izin verdiğinden daha güçlü bir iddia olur. Doğru ifade, bu mekanizmanın ölçülen protein fraksiyonlarıyla uyumlu bir açıklama olduğudur.

TDN Paradoksu Nedir ve Bu Çalışmada Neden Ortaya Çıkmıştır?

Çalışmadaki “TDN paradoksu”, çok daha az yağ içeren PKM'nin tahmini toplam sindirilebilir besin maddesi değerinin PKE'den daha yüksek çıkmasını ifade eder; yazarların yorumuna göre PKM'nin 48 saatlik NDF sindirilebilirliğinin belirgin biçimde daha yüksek olması, enerji hesabında düşük yağ miktarını telafi etmiştir.

PKE'nin eter ekstraktı 67 g/kg kuru madde iken PKM'ninki yalnız 17 g/kg'dır. Buna rağmen düzeltilmiş tahmini 48 saatlik NDF sindirilebilirliği PKM'de %71,9, PKE'de %53,7'dir. Bu 18,2 yüzde puanlık fark, PKM'nin gerçekten sindirilebilir lif fraksiyonundan daha fazla enerji katkısı sağlayabileceği anlamına gelmektedir.

Sonuç olarak tahmini TDN PKM'de %68,3, PKE'de %63,6'dır. PKM'nin değeri pancar posasının %70,3'lük tahmini TDN değerine yakın, CGF'nin %80,5'lik değerinden düşüktür.

Buradaki kritik ayrım: TDN bu deneyde hayvana yem verilerek doğrudan ölçülmemiştir. Kaynak, TDN'yi NRC yaklaşımı çerçevesinde ölçülen kimyasal bileşim ile düzeltilmiş tahmini 48 saatlik NDF sindirilebilirliğinden hesaplamıştır. Makale TDN'nin ayrıntılı toplamsal denklemini metin içinde yazmadığı için Verianla anlatımında kaynak dışı bir TDN formülü üretilmemiştir.

“Yavaş salımlı fermantasyon” ne demektir?

İlk saatlerde toplam gaz üretimi CGF ve pancar posasında palm çekirdeği yan ürünlerinden daha hızlıdır. PKM'nin erken fermantasyonu görece yavaştır; buna rağmen 48 saatte NDF'nin önemli bir bölümü sindirilmiştir. Yazarlar bu kombinasyonu, hızla fermente olan nişastadan ziyade lif üzerinden daha yavaş gerçekleşen bir enerji açığa çıkışı olarak yorumlamaktadır.

Bu özellik PKM'nin non-forage fiber source (NFFS), yani kaba yem olmayan bir lif kaynağı olarak değerlendirilmesinin temelidir. Ancak “lif kaynağı” ile “fiziksel olarak etkili kaba yem” aynı kavram değildir. Çalışmada parçacık büyüklüğünün çiğnemeyi ne kadar uyardığı, geviş getirme süresi veya fiziksel etkili NDF ölçülmemiştir. Bu nedenle PKM'nin saman veya kaliteli kaba yemi hangi oranda ikame edebileceği bu deneyden belirlenemez.

Subakut rumen asidozu açısından sonuç ne anlama geliyor?

Yazarlar, hızlı nişasta fermantasyonu yerine daha yavaş lif fermantasyonuna dayanan bir hammaddenin rumen pH'sındaki ani düşüş riskini azaltma açısından teorik avantaj sağlayabileceğini tartışmaktadır. Ancak mevcut in vitro deney subakut ruminal asidoz (SARA) insidansını ölçmemiştir. Şişe kültürü; hayvandaki çiğneme, tükürük tamponlaması, yem seçimi, rumen hareketleri, partikül geçişi ve sürekli yem girişini tam olarak taklit edemez. Dolayısıyla SARA açısından koruyucu etki bu çalışmanın kanıtlanmış sonucu değil, test edilmesi gereken bir hipotezdir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Araştırma tasarımı

Çalışma laboratuvar temelli bir yem kimyası ve in vitro ruminal fermantasyon araştırmasıdır. Araştırmanın hayvanla ilgili protokolü Chungnam National University Animal Research Ethics Committee tarafından 20 Nisan 2024 tarihinde 202404A-CNU-097 onay numarasıyla kabul edilmiştir.

Deney sekiz farklı ticari PKM kaynağını kapsamıştır. Karşılaştırma için PKE, mısır gluten yemi ve pancar posası da kullanılmıştır. Böylece araştırmacılar hem PKM kaynakları arasındaki kimyasal değişkenliği hem de PKM'nin farklı yem türlerine göre fermantasyon/sindirilebilirlik davranışını değerlendirmiştir.

Numune hazırlama

Bütün yem örnekleri in vitro inkübasyondan önce 60 °C'de 96 saat etüvde kurutulmuş ve ardından Foss marka siklon değirmen kullanılarak 1 mm'lik elekten geçecek biçimde öğütülmüştür. Her inkübasyon partisinde üç veya dört test yemi rastgele atanmış ve her yem üç tekrar halinde inkübe edilmiştir.

Referans diyet neden kullanıldı?

Her inkübasyon partisinde parti kaynaklı laboratuvar değişkenliğini izleyebilmek için aynı referans diyet kullanılmıştır. Referans diyet mısır danesi, mısır gluten yemi ve tek yıllık çimden eşit oranlarda 1:1:1 hazırlanmıştır. Böylece tahıl, lifli-proteinli yan ürün ve kaba yem bileşenleri ortak bir referans matriste temsil edilmiştir.

Her test yemi aynı miktardaki referans diyetle birlikte inkübe edilmiştir. Bu tasarım laboratuvar partilerinin standardizasyonuna yardımcı olmakla birlikte önemli bir sınırlılık yaratır: test yemi ile referans diyet arasında oluşan associative effect yani birlikte bulunmaya bağlı etkileşim tamamen matematiksel olarak ayrılamaz.

Rumen sıvısı nasıl elde edildi?

Rumen sıvısı sabah yemlemesinden önce, rumen kanülü bulunan ve laktasyonda olmayan iki Holstein inekten alınmıştır. Donör ineklere günde iki kez yem verilmiş; rasyon 600 g/kg uzun yumak otu kuru otu ve 400 g/kg ticari konsantre yemden oluşmuştur.

Donör hayvanların konsantre yeminin bileşimi 123 ± 8,8 g/kg ham protein, 265 ± 6,9 g/kg NDF, 35 ± 6,4 g/kg eter ekstraktı ve 109 ± 1,2 g/kg kül olarak verilmiştir.

Her inekten yaklaşık 600 mL rumen içeriği alınmış, iki hayvandan gelen materyal eşit oranlarda birleştirilmiş, kapalı termosla laboratuvara götürülmüş ve sekiz kat tülbentten süzülmüştür.

İn vitro şişe sistemi

Süzülen rumen sıvısı anaerobik koşullarda in vitro tampon çözelti ile 1:4 oranında karıştırılmıştır. Karışım sürekli oksijensiz CO₂ ile yıkanırken 30 mL'lik porsiyonlar 125 mL serum şişelerine aktarılmıştır.

Her şişedeki toplam substrat miktarı 0,30 g olup bunun 0,15 g'ı test yemi, 0,15 g'ı referans diyettir. Şişeler butil kauçuk tıpa ve alüminyum kapaklarla kapatılmış ve 39 °C'de 4, 6, 24 veya 48 saat inkübe edilmiştir.

Gaz üretimi, pH ve sindirilebilirlik nasıl ölçüldü?

Her inkübasyon zamanında şişe üst boşluğundaki basınç Sun Bee Instruments basınç transdüseriyle ölçülmüş ve kaynakta referans verilen yöntem kullanılarak gaz hacmine dönüştürülmüştür. Basınç ölçümünden sonra birikmiş gaz, şişe basıncı atmosfer basıncına yaklaşıncaya kadar tahliye edilmiştir.

Belirlenen inkübasyon süresi sonunda ilgili şişeler açılmış ve kültür sıvısının pH'sı Delta 340 pH metre ile ölçülmüştür. Gerçek kuru madde sindirilebilirliği (True Dry Matter Digestibility, TDMD) Goering ve Van Soest yöntemine; NDF parçalanabilirliği ise Pell ve Schofield yaklaşımına dayanan değiştirilmiş mikro-NDF prosedürüne göre değerlendirilmiştir.

Kimyasal analizler

Kuru madde, ham protein, eter ekstraktı, ADF ve kül analizleri AOAC yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Toplam azot FP-528 Leco Nitrogen Combustion Analyzer kullanılarak Dumas yanma yöntemiyle belirlenmiştir. NDF analizi ısıya dayanıklı amilaz varlığında yapılmış ve artık kül dahil biçimde raporlanmıştır.

Amino asitler AOAC 994.12 yöntemiyle belirlenmiş; amino aside bağlı olarak farklı ön işlemler uygulanmıştır. Genel amino asitler için asit hidrolizi kullanılırken triptofan için baryum hidroksit hidrolizi uygulanmıştır. Yağ asitleri önce metil esterlere dönüştürülmüş ve ardından gaz kromatografisiyle nicelleştirilmiştir.

Partiler arası standardizasyon denklemi

İnkübasyonlar tek bir laboratuvar partisinde tamamlanmadığı için araştırmacılar ortak referans diyetin bütün partilerdeki davranışını kullanarak parti etkisini düzeltmeye çalışmıştır. Kaynakta verilen standartlaştırma denklemi şöyledir:

\[ \mu_{\mathrm{sample}} = \bar{x}_{\mathrm{sample}} \times \frac{1} {1 + Z_{\mathrm{ref}}\times\frac{CV_{\mathrm{ref}}}{100}} \]

Formül neyi hesaplıyor? Denklem, belirli bir test yeminin yalnız bulunduğu partideki ortalamasını kullanmak yerine, referans diyetin o partide normalden ne kadar sapmış olduğunu hesaba katarak test yeminin beklenen genel ortalamasını tahmin etmeye çalışır.

\(\mu_{\mathrm{sample}}\), test yeminin tahmini genel ortalamasıdır.

\(\bar{x}_{\mathrm{sample}}\), test yeminin ilgili inkübasyon partisinde ölçülen ortalamasıdır.

\(Z_{\mathrm{ref}}\), ortak referans diyetin o partideki z-skorudur. Z-skoru referans diyet sonucunun uzun dönem genel ortalamadan kaç standart sapma uzaklaştığını gösterir.

\(CV_{\mathrm{ref}}\), ortak referans diyetin bütün partilerden hesaplanan varyasyon katsayısıdır ve yüzde olarak kullanıldığı için formülde 100'e bölünmektedir.

Matematiksel davranış: Referans diyet bir partide genel ortalamanın üzerinde sonuç veriyorsa \(Z_{\mathrm{ref}}\) pozitif olur, payda büyür ve o partideki test yemi ortalaması aşağı doğru düzeltilir. Referans diyet genel ortalamanın altında kalırsa z-skoru negatif olabilir, payda küçülür ve test yeminin düzeltilmiş tahmini yükselir. Böylece laboratuvar partisinin genel olarak yüksek veya düşük sonuç verme eğiliminin test yemine aynen yansıtılması azaltılmaya çalışılır.

Temel varsayım: Bir test yeminin partiler arasındaki gerçek CV'si bilinmediği için çalışmada bunun referans diyetin CV'sine eşit olduğu varsayılmıştır. Bu nedenle standardizasyon tamamen varsayımdan bağımsız değildir.

Kalite kontrolü ve istatistik

Her inkübasyon partisindeki referans diyet sonuçları, bütün partilerden oluşturulan genel ortalama ve standart sapmayla karşılaştırılmıştır. Referans diyet değeri ortalama ± 1,5 standart sapma sınırının dışında kalan parti sonraki analizden çıkarılmıştır. Mantık şudur: her partide aynı referans yem bulunduğuna göre büyük sapma test yeminden ziyade analiz/inkübasyon partisindeki değişkenliği gösterebilir.

İstatistiksel analiz SAS 9.4 yazılımındaki PROC MIXED prosedürüyle gerçekleştirilmiş, bireysel ortalamalar Tukey testiyle karşılaştırılmıştır. p < 0,05 istatistiksel anlamlılık sınırı, 0,05 ≤ p < 0,10 ise eğilim sınırı olarak tanımlanmıştır.

Tablolardaki a, b ve c harfleri aynı satırdaki ortalamaların Tukey karşılaştırmasını gösterir. Ortak harf taşımayan iki değer p < 0,05 düzeyinde farklıdır. Örneğin 48 saatlik NDFD satırında PKM “b”, PKE “c”, CGF “a”, pancar posası “bc” harfini taşır. Bu nedenle PKM PKE'den anlamlı biçimde farklıdır; ancak PKM ile pancar posası ortak “b” harfini taşıdığı için aralarında istatistiksel fark gösterilmemiştir.

İn vitro fermantasyonun temel sonuçları

SEM, ortalamanın standart hatasıdır. Gruplar arasındaki tahmini ortalamaların ne kadar belirsizlikle belirlendiği hakkında bilgi verir. Kaynak 24 saatlik NDFD için SEM'in 6,07, 48 saat için 3,65 olduğunu ve 24 saatteki daha yüksek SEM'in gruplar arasındaki farkı tespit etme gücünü sınırladığını belirtmektedir. Bu nedenle 24 saatlik NDFD sayıları birbirinden görünür derecede farklı olsa bile istatistiksel olarak anlamlı grup farkı gösterilmemiştir.

48 saatlik sonuç neden önemli?

48 saatte CGF'nin NDF sindirilebilirliği %91,0 ile en yüksek değerdir. PKM %71,9, pancar posası %63,6 ve PKE %53,7'dir. PKM'nin değeri PKE'den anlamlı biçimde daha yüksektir; PKM ile pancar posası arasında ise istatistiksel fark gösterilmemiştir.

TDMD için de benzer desen vardır. 48 saatte CGF %96,2 ile en yüksek, PKM %78,5 ve pancar posası %82,1 ile birbirine istatistiksel olarak benzer, PKE ise %65,8 ile en düşük gruptadır.

Kültür sıvısı pH'sı bütün inkübasyon süresi boyunca ruminal fermantasyon için fizyolojik aralıkta kalmış ve yemler arasında benzer bulunmuştur. Kaynak bu bölümde belirli pH sayıları vermediği için Verianla anlatımında kaynak dışı pH değerleri eklenmemiştir.

Tahmini TDN sonuçları

PKM ile PKE arasındaki fark 4,7 yüzde puandır. Ancak kaynak bu TDN değerlerinin in vivo ölçülmüş TDN olmadığını özellikle vurgulamaktadır. Dolayısıyla 68,3 değerini “bir sığır PKM'nin enerjisinin tam olarak %68,3'ünü kullanır” biçiminde okumak doğru değildir. Bu, kullanılan NRC hesaplama yaklaşımının ve in vitro sindirilebilirlik tahmininin ürettiği yem değerlendirme göstergesidir.

PKM'nin temel güçlü yönü: makro bileşim kararlı, kalite fraksiyonları daha değişken

Sekiz ticari kaynağın organik maddesi, toplam NDF'si ve ham proteini oldukça benzer çıkmıştır. Bu özellik rasyon formülasyonunda hammaddenin temel makro bileşiminin öngörülebilir olması açısından avantaj sağlayabilir.

Buna karşılık yağ, çözünmeyen protein fraksiyonları ve lignin kaynaktan kaynağa çok daha fazla değişmiştir. Yazarlar ticari örneklerin üretim sıcaklığı, depolama geçmişi ve palm çekirdeği çeşidi gibi ayrıntılarına sahip değildir. Bu nedenle bu değişkenliğin hangi üretim parametresinden kaynaklandığı doğrudan belirlenememiştir. Pratik rasyon formülasyonunda özellikle eter ekstraktı, çözünmeyen protein ve kullanılamaz lif fraksiyonlarının parti bazında kontrol edilmesi gerektiği sonucuna varılmaktadır.

İşleme yöntemi ve biyolojik kullanılabilirlik

PKE'de ADICP 69 g/kg kuru madde, PKM'de 33 g/kg'dır. Kullanılamaz karbonhidrat fraksiyonu CHO_C PKE'de 565, PKM'de 464 g/kg karbonhidrat; kullanılamaz protein PROT_C PKE'de 385, PKM'de 177 g/kg ham proteindir.

Yazarlar bu farklılığın mekanik preslemenin ısı ve sürtünme yükü ile çözücü ekstraksiyonunun daha düşük termal yükü arasındaki farkla bağlantılı olabileceğini tartışmaktadır. Ancak üretim sıcaklıkları bu çalışmada doğrudan kaydedilmemiş ve Maillard reaksiyonunun özgül belirteçleri ölçülmemiştir. Dolayısıyla işleme yöntemi–Maillard–düşük sindirilebilirlik zinciri bilimsel olarak makul ve kaynak verisiyle uyumlu bir çıkarım olmakla birlikte doğrudan deneysel olarak kanıtlanmış mekanizma değildir.

Bu Sonuçlar Doğrudan Sığır Besleme Önerisine Dönüştürülebilir mi?

Hayır. Çalışma PKM'nin besleme potansiyelini güçlü biçimde desteklese de deney in vitro yapılmış, test yemleri referans diyetle birlikte inkübe edilmiş ve gerçek yem tüketimi, canlı ağırlık veya süt performansı, çiğneme, rumen geçişi, palatabilite ve PKM'ye özgü güvenli rasyona katılım düzeyi doğrudan ölçülmemiştir.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

• Sekiz ticari PKM kaynağında organik madde, aNDF ve ham protein miktarları düşük CV değerleriyle görece kararlıdır.
• PKM ve PKE'nin toplam ham protein miktarı benzer olsa da protein fraksiyonlarının biyolojik kullanılabilirliği bakımından belirgin farklılıklar bulunmaktadır.
• PKM'nin düzeltilmiş tahmini 48 saatlik NDF sindirilebilirliği PKE'den anlamlı biçimde yüksektir.
• PKM'nin 48 saatlik TDMD değeri PKE'den daha yüksektir ve pancar posasından istatistiksel olarak farklı değildir.
• PKM'nin tahmini TDN değeri PKE'den sayısal olarak 4,7 yüzde puan daha yüksektir.
• PKM ve PKE'nin amino asit ve yağ asidi dağılımları genel olarak benzerdir.
• PKM, kimyasal olarak lif bakımından zengin ve rumende önemli ölçüde fermente olabilen bir non-forage fiber source adayıdır.
• Palm çekirdeği yan ürünlerinin yem değerini yalnız toplam yağ miktarıyla değerlendirmek yeterli değildir; lif ve protein fraksiyonlarının biyolojik kullanılabilirliği de hesaba katılmalıdır.

Çalışmanın desteklemediği genellemeler

Bu araştırma “PKM bütün sığır rasyonlarında PKE'den kesinlikle daha iyidir”, “PKM şu yüzdeye kadar güvenle kullanılabilir”, “PKM süt verimini artırır”, “PKM canlı ağırlık artışını yükseltir”, “PKM metanı azaltır”, “PKM SARA'yı önler” veya “PKM kaba yemin belirli bir yüzdesini doğrudan ikame edebilir” sonuçlarını göstermemiştir.

Özellikle PKM'nin fiziksel olarak etkili lif kapasitesi ölçülmemiştir. Kimyasal olarak sindirilebilir NDF'ye sahip olmak, otomatik olarak hayvanın çiğneme ve geviş getirme davranışını yeterince uyaracak fiziksel lif sağlamak anlamına gelmez.

Rasyona katılım oranı neden hâlâ bilinmiyor?

Kaynağın tartıştığı önceki bir meta-analiz, kapalı sistemlerde palm çekirdeği yan ürünlerinin yüksek oranlarda kullanılmasının yem tüketimini azaltabildiğini ve yaklaşık %9–13 kuru madde düzeylerini önemli bir sınır olarak bildirmiştir. Ancak yazarlar bu literatürün büyük ölçüde PKE'ye dayandığını özellikle vurgulamaktadır. Bu nedenle söz konusu %9–13 değerinin PKM için güvenli maksimum oran olduğu varsayılamaz.

PKM'ye özgü katılım oranının belirlenebilmesi için gerçek sığırlarda palatabilite, yem tüketimi, geviş getirme, rumen pH'sı, sindirim, süt veya büyüme performansı ve farklı rasyon kombinasyonlarının birlikte değerlendirilmesi gerekir.

Başlıca sınırlılıklar

Birinci sınırlılık: Deney in vitro batch kültürüdür. Sürekli yem girişi, tükürük, emilim, rumen boşalması ve gerçek hayvan davranışı tam olarak modellenmez.

İkinci sınırlılık: Test yemleri ortak referans diyetle birlikte inkübe edilmiştir. Düzeltilmiş değerlerde test yemi ile referans diyetin ilişkisel etkileri tamamen ayrılamaz.

Üçüncü sınırlılık: Fiziksel olarak etkili lif, çiğneme ve rumination süresi ölçülmemiştir.

Dördüncü sınırlılık: PKM'nin gerçek rasyon katılım oranı ve palatabilitesi doğrudan test edilmemiştir.

Beşinci sınırlılık: PKM örneklerinin ayrıntılı üretim sıcaklığı, depolama geçmişi ve çekirdek çeşidi bilinmemektedir. Bu nedenle kaynaklar arası yağ, ADICP ve lignin değişkenliğinin üretim nedenleri kesin biçimde belirlenemez.

Altıncı sınırlılık: Maillard reaksiyonu doğrudan ölçülmemiştir; ADICP yalnız dolaylı bir göstergedir.

Yedinci sınırlılık: Metan üretimi ölçülmemiştir.

Sekizinci sınırlılık: TDN değerleri in vivo ölçüm değil, kimyasal bileşim ve in vitro sindirilebilirlikten elde edilmiş tahminlerdir.

Dokuzuncu sınırlılık: PKM'nin sürdürülebilir ikincil yem kaynağı olarak değerlendirilmesi kaynak kullanım verimliliği açısından anlamlıdır; fakat bu çalışma doğrudan yaşam döngüsü sera gazı analizi, çiftlik ekonomisi veya çevresel ayak izi hesabı yapmamıştır.

Genel bilimsel yorum

Çalışmanın en önemli katkısı, palm çekirdeği yan ürünlerini yalnız ham yağ veya ham protein miktarı üzerinden değerlendirmek yerine, besinlerin biyolojik olarak ne ölçüde kullanılabildiğine odaklanmasıdır. PKM daha az yağ içermesine rağmen PKE'den daha yüksek lif sindirilebilirliği göstermiş ve bu özellik tahmini enerji değerinde düşük yağın dezavantajını telafi etmiştir.

Bu sonuç PKM'yi “PKE'nin her koşulda üstün alternatifi” yapmaz. Daha doğru sonuç, PKM'nin kimyasal bileşimi görece kararlı, lif ağırlıklı ve in vitro koşullarda PKE'den daha yüksek NDF sindirilebilirliği gösteren bir yem hammaddesi olduğu; bu nedenle sığır rasyonlarında ikincil bir lif/enerji kaynağı olarak daha ayrıntılı in vivo doğrulamayı hak ettiğidir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Özgün çalışma: Valorization of Palm Kernel Meal as a Sustainable Feed Resource for Cattle: Chemical Composition and Ruminal Digestibility.

Yazarlar: Geetae Park, Hyunjin Cho, Andrian Deguinion Ragandang, Qawwali Muhammad Raihan, Taekyung Chang ve Seongwon Seo.

Yazar sırası: Kaynakta verilen sıra aynen korunmuştur.

Eşit katkı: Kaynak makalede eşit birinci yazarlık/eşit katkı beyanı belirtilmemiştir.

Sorumlu yazar: Seongwon Seo.

Kurum 1: Department of Animal Biosystem Sciences, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea.

Kurum 2: Woosung Feed Co., Ltd., Daejeon 34379, Republic of Korea.

Kurum 3: Institute of Agricultural Science, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea.

Dergi: Sustainability.

Yayınevi/platform: MDPI.

Cilt / sayı / makale numarası: 18 / 18 / 9411.

DOI: 10.3390/su18189411.

Gönderim: 8 Ağustos 2026.

Revizyon: 1 Eylül 2026.

Kabul: 10 Eylül 2026.

Yayın: 14 Eylül 2026.

Kaynak türü: Yayımlanmış araştırma makalesi (Article); Version of Record.

Hakemlik durumu: Hakemli bilimsel dergide yayımlanmış makaledir.

Preprint durumu: Kaynak dosyada bu çalışma için ayrı bir preprint sürümü belirtilmemektedir.

Lisans: Kaynak PDF makaleyi Creative Commons Attribution (CC BY) lisansı altında açık erişim olarak belirtmektedir.

Finansman: Çalışma Chungnam National University araştırma fonu tarafından desteklenmiştir.

Etik onay: Hayvan çalışma protokolü Chungnam National University Animal Research Ethics Committee tarafından 20 Nisan 2024 tarihinde 202404A-CNU-097 numarasıyla onaylanmıştır.

Veri erişilebilirliği: Makalenin sonuçlarını destekleyen ham verilerin yazarlardan talep üzerine sağlanacağı belirtilmiştir.

Çıkar çatışması: Geetae Park çalışma sırasında Woosung Feed Co., Ltd. bünyesinde çalışmaktadır. Diğer yazarlar araştırmanın potansiyel çıkar çatışması oluşturabilecek ticari veya finansal ilişkiler olmaksızın yürütüldüğünü beyan etmiştir.

Yazar katkıları: Kavramsallaştırma, metodoloji ve doğrulama Seongwon Seo; formal analiz ve araştırma Geetae Park, Hyunjin Cho, Andrian Deguinion Ragandang, Qawwali Muhammad Raihan ve Taekyung Chang; kaynak sağlama Seongwon Seo; veri kürasyonu Geetae Park, Hyunjin Cho, Andrian Deguinion Ragandang, Qawwali Muhammad Raihan ve Taekyung Chang; ilk taslak Geetae Park; gözden geçirme ve düzenleme Hyunjin Cho ve Seongwon Seo; danışmanlık, proje yönetimi ve finansman edinimi Seongwon Seo tarafından gerçekleştirilmiştir.

Temel yöntemsel sınır: İn vitro sonuçlar gerçek çiftlik veya in vivo sığır performansı değildir. Gaz üretimi, TDMD ve NDFD değerleri test yemlerinin ortak referans diyetle birlikte inkübe edilmesinden sonra elde edilen düzeltilmiş tahminlerdir. İlişkisel yem etkileri tamamen ayrılamaz.

TDN sınırı: TDN değerleri hayvanda doğrudan ölçülmemiştir; kimyasal bileşim ve düzeltilmiş 48 saatlik in vitro NDF sindirilebilirliği kullanılarak tahmin edilmiştir.

Mekanizma sınırı: PKE'deki daha yüksek ADICP'nin ısı/Maillard hasarıyla ilişkili olabileceği yorumu doğrudan Maillard belirteci ölçümüne dayanmamaktadır.

Uygulama sınırı: PKM'ye özgü optimum veya maksimum güvenli rasyona katılım oranı bu çalışmadan çıkarılamaz.

Tablo 4 kaynak içi tutarsızlığı: Özgün tabloda PKM − PKE fark sütununun başlığı g/kg iken dipnot farkı “percentage points” olarak tanımlamaktadır. Bu tutarsızlık sessizce düzeltilmemiş; Verianla tablosunda yalnız tartışmasız PKM ve PKE ölçüm sütunları kullanılmıştır.