Whey as an Additive in Maize Silage
DOI:
https://doi.org/10.5327/fst.613Keywords:
agro-industrial by-products, lactic fermentation, ensiling, nutritional qualityAbstract
This study evaluates the effect of including whey at different inclusion rates on the chemical composition and mineral profile of maize silage. Five whey inclusion rates (0%, 2.5%, 5%, 7.5%, and 10% w/w of fresh forage) were tested in a completely randomized design with five replicates. After 80 days of ensiling, samples were analyzed for moisture, dry matter, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, ash, and the concentrations of calcium, phosphorus, magnesium, potassium, and sodium. Whey inclusion rates significantly increased ash content, reflecting the mineral contribution of this by-product, particularly sodium and potassium. Sodium (Na) concentration followed a quadratic response (p < 0.05) to whey inclusion rates, reaching a minimum at 3.16% whey. Magnesium (Mg) concentration decreased linearly, possibly due to dilution, leaching, or chemical interactions during ensiling. In contrast, moisture, dry matter, crude protein, and fibrous fractions did not significantly differ among treatments, indicating that whey at the tested inclusion rates does not affect cell-wall constituents or crude protein content of the silage. The results indicate that whey can be used as a mineral source in maize silage, increasing mineral content and potentially improving ensiling characteristics. However, high whey inclusion rates should be avoided to prevent excessive sodium concentrations and possible mineral imbalances. Whey represents a viable option for maize silage production when applied at controlled inclusion rates and when its impact on the overall diet of ruminants is considered.
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References
Ávila, N. R. B., Silva, N. C. D., Leite, R. F., Barbosa, L. A., Florentino, L. A., & Rezende, A. V. (2019). Caracterização da silagem de grão de milho reidratado associado ao resíduo de tilápia. Ciência Animal Brasileira, Goiânia, v. 20, Article e50220. https://doi.org/10.1590/1089-6891v20e-50220
Berchielli, T. T., Sader, A. P. O., Tonani, F. L., Paziani, S. F., & Andrade, P. (2001). Avaliação da determinação da fibra em detergente neutro e da fibra em detergente ácido pelo sistema ANKOM. Revista Brasileira de Zootecnia, 30(5), 1572–1578. https://doi.org/10.1590/S1516-35982001000600027
Campos, F. S., Araújo, G. G. L., Simões, W. L., Silva, T. G. F., Guimarães, M. J. M., Araújo, C. A., Macedo, A., Oliveira, G. F., Silva, T. S., Zanine, A., Ferreira, D. J., Cavalcanti, H. S., & Gois, G. C. (2023). Caracterisation and recovery of minerals in silages of sorghum ipa 2502 irrigated with different leaching fractions of brackish water. Grasses, 2(2), 68–77. https://doi.org/10.3390/grasses2020007
Carvalho, B. F., Ávila, C. L. S., Bernardes, T. F., Pereira, M. N., Santos, C., & Schwan, R. F. (2017). Fermentation profile and identification of lactic acid bacteria and yeasts of rehydrated corn kernel silage. Journal of Applied Microbiology, 122(3), 589–600. https://doi.org/10.1111/jam.13371
Castro, G. H. F., Martins, R. G. R., Gonçalves, L. C., & Coelho, S. G. (2009). Minerais na nutrição de bovinos de leite. In L. C. Gonçalves, I. Borges & P. D. S. Ferreira (Eds.), Alimentação de gado de leite (pp. 304–337). FEPMVZ. Retrieved from https://vet.ufmg.br/ARQUIVOS/FCK/file/Livro%20-%20Alimenta%C3%A7%C3%A3o%20de%20Gado%20de%20Leite.pdf
Dias, N. C., Martins, T. L. T., & Borges, I. (2018). Macrominerais: deficiências e interações com a produção e nutrição de ruminantes. Scientia Agraria Paranaensis, 17(3), 263–271. Retrieved from https://e-revista.unioeste.br/index.php/scientiaagraria/article/view/17665
Diblíková, L., Čurda, L., & Kincl, J. (2013). The effect of dry matter and salt addition on cheese whey demineralisation. International Dairy Journal, 31(1), 29–33. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2012.12.008
Empresa Goiana de Pesquisa Agropecuária (EMGOPA) (1998). Recomendações de corretivos e fertilizantes para Goiás. EMGOPA.
Faustino, T. F., Dias, S. N. C., Leite, R. F., Silva, F. F. G., Florentino, L. A., & Rezende, A. V. (2018). Utilização da silagem de grão de sorgo reidratado na alimentação animal. Nucleus Animalium, 10(2), 47-60. https://doi.org/10.3738/21751463.2892
Ferreira, D. F. (2019). SISVAR: A computer analysis system to fixed effects split plot type designs. Brazilian Journal of Biometrics, 37(4), 529–535. https://doi.org/10.28951/rbb.v37i4.450
Ferreira, J. M. S., Almeida, C. A., Pessoa, R. M. S., Gois, G. C., Campos, F. S., Vicente, S. L. A., Pessoa, A. M. S., Costa, D. C. C. C., Azevedo, P. C. S., & Lima, D. O. (2023). Vitaminas e minerais na nutrição de bovinos. Revista Colombiana de Ciencia Animal, 15(2), Article e969. https://doi.org/10.24188/recia.v15.n2.2023.969
Garcia, O. G., Ferreira, P. A., Vieira, M. G., Lima, N. J. C., Bucker, M. W., & Batista, S. D. (2007). Teores foliares dos macronutrientes catiônicos e suas relações com o sódio em plantas de milho sob estresse salino. Idesia, 25(3), 93–106. https://doi.org/10.4067/S0718-34292007000300010
Giacomel, A., Freitas, T. C., Costa, A. L. B., Sbarbelotto, E. M., Bergmann, E., & Debortoli, E. C. (2022). Suplementação mineral para bovinos de corte: uma revisão sistemática. Research, Society and Development, 11(3), Article e39211326616. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26616
Guan, H., Shuai, Y., Yan, Y., Ran, Q., Wang, X., Li, D., & Zhang, X. (2020). Microbial community and fermentation dynamics of corn silage prepared with heat-resistant lactic acid bacteria in a hot environment. Microorganisms, 8(5), Article 719. https://doi.org/10.3390/microorganisms8050719
Johnson, J. A., Sutherland, B. D., Mckinnon, J. J., Mcallister, T. A., & Penner, G. B. (2020). Use of barley or corn silage when fed with barley, corn, or a blend of barley and corn on growth performance, nutrient utilization, and carcass characteristics of finishing beef cattle. Translational Animal Science, 4(1), 129–140. https://doi.org/10.1093/tas/txz168
Lupo, C. R., Grecco, F. C. A. R., Eleodoro, J. I., Cunha Filho, L. F. C., Serafim, C. C., Santos, J. S., Ludovico, A., Almeida, M. F., Zundt, M., Garrido, J. V., & Hernandes, C. (2019). Viability of the use of bovine milk whey at lamb finishing: performance, carcass, and meat parameters. Journal of Applied Animal Research, 47(1), 449–453. https://doi.org/10.1080/09712119.2019.1653302
Malafaia, P. A. M., Costa, R. M., Brito, M. F., Peixoto, P. V., Barbosa Neto, J. D., Tokarnia, C. M. A., & Dobereiner, J. (2014). Equívocos arraigados no meio pecuário sobre deficiências e suplementação minerais em bovinos no Brasil. Pesquisa Veterinária Brasileira, 34(3), 244–249. https://doi.org/10.1590/S0100-736X2014000300008
Malavolta, E., Vitti, G. C., & Oliveira, S. A. (1997). Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações (2. ed.). POTAFOS, Campinas.
Martinsen, T. C., Fossmark, R., & Waldum, H. L. (2019). The phylogeny and biological function of gastric juice—microbiological consequences of removing gastric acid. International Journal of Molecular Sciences, 20(23), Article 6031. https://doi.org/10.3390/ijms20236031
Moraes, S. S. (2001). Principais deficiências minerais em bovinos de corte. Embrapa Gado de Corte. Retrieved from http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/325198
Motta, A. C. V., Araújo, E. M., Broadley, M. R., Young, S. D., Barbosa, J. Z., Prior, S. A., & Schmidt, P. (2020). Minerals and potentially toxic elements in corn silage from tropical and subtropical Brazil. Revista Brasileira de Zootecnia, 49, Article e20190214. https://doi.org/10.37496/rbz4920190214
Muck, R. E., Nadeau, E. M. G., Mcallister, T. A., Contreras-Govea, F. E., Santos, M. C., & Kung Jr., L. (2018). Silage review: Recent advances and future uses of silage additives. Journal of Dairy Science, 101(5), 3980–4000. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13839
Nair, S. S., Mistry, V. V., & Nauth, K. R. (2004). Reduction of salt (NaCl) losses during the manufacture of Cheddar cheese. Journal of Dairy Science, 87(9), 2831–2838. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(04)73411-6
National Research Council (NRC) (2001). Nutrient requirements of dairy cattle (7th ed.). National Academy Press. https://doi.org/10.17226/9825
Oliveira, D. F., Bravo, C. E. C., & Tonial, I. B. (2012). Soro de leite: um subproduto valioso. Revista do Instituto de Laticínios Cândido Tostes, 67(385), 64–71. https://doi.org/10.5935/2238-6416.20120025
Oliveira, E. R., Monção, F. P., Moura, L. V., Araujo, G. A. M., Goes, R. H. T. B., Lempp, B., & Nascimento, F. A. (2014). Valor nutricional de silagem de capim-mombaça com aditivos agroindustriais. Semina: Ciências Agrárias, 35(5), 1543–1555. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2014v35n3p1543
Oliveira, E. R., Takiya, C. S., Valle, T. A., Rennó, F. P., Goes, R. H. T. B., Leite, R. S., Oliveira, K. M. P., Batista, J. D. O., Araki, H. M. C., Damiani, J., Silva, M. S. J., Gandra, E. R. S., Pereira, T. L., & Gandra, J. R. (2019). Effects of exogenous amylolytic enzymes on fermentation, nutritive value, and in vivo digestibility of rehydrated corn silage. Animal Feed Science and Technology, 251, 86–95. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2019.03.001
Pacheco, W. F., Carneiro, M. S. S., Pinto, A. P., Edvan, R. L., Arruda, P. C. L., & Carmo, A. B. R. (2014). Perdas fermentativas de silagens de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) com níveis crescentes de feno de gliricídia (Gliricidia sepium). Acta Veterinária Brasílica, 8(3), 155–162. https://doi.org/10.21708/avb.2014.8.3.3289
Palamidi, I., Paraskeuas, V. V., Kotsampasi, B., Hadjigeorgiou, I., Politis, I., & Mountzouris, K. C. (2023). Effect of yogurt acid whey on the quality of maize silage. Fermentation, 9(12), Article 994. https://doi.org/10.3390/fermentation9120994
Possenti, R. A., Ferrari Junior, E., Bueno, M. S., Bianchini, D., Leinz, F. F., & Rodrigues, C. F. (2005). Parâmetros bromatológicos e fermentativos das silagens de milho e girassol. Ciência Rural, 35(5), 1185–1189. https://doi.org/10.1590/S0103-84782005000500031
Rocha Neto, J. B. R., Neves, S. de M., Nunes, L. F. L., Lima, J. C., Sanches, D. S., Santos, B. M., Giongo, P. R., & Taveira, J. H. (2025). Use of vinasse as an additive in corn silage. Food Science and Technology, 45, Article e532. https://doi.org/10.5327/fst.532
Santos, E. M., Zanine, A. M., Ferreira, D. J., Oliveira, J. S., Pereira, O. G., & Almeida, J. C. C. (2006). Efeito da adição do soro de queijo sobre a composição bromatológica, fermentação, perdas e recuperação de matéria seca em silagem de capim-elefante. Ciência Animal Brasileira, 7(3), 235–239. Retrieved from https://revistas.ufg.br/vet/article/view/416
Shabi, Z., Bruckental, I., Zamwell, S., Tagari, H., & Arieli, A. (1999). Effects of extrusion of grain and feeding frequency on rumen fermentation, nutrient digestibility, and milk yield and composition in dairy cows. Journal of Dairy Science, 82, 1252–1260. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(99)75348-8
Silva, D. J., & Queiroz, A. C. (2002). Análise de alimentos: métodos químicos e biológicos (3. ed.). Imprensa Universitária da UFV.
Silva, L. F. C., Valadares Filho, S. C., Engle, T. E., Rotta, P. P., Marcondes, M. I., Silva, F. A. Z., Martins, E. C., & Tokunaga, A. T. (2015). Macrominerals and trace element requirements for beef cattle. PLoS One, 10(12), Article e0144464. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144464
Silveira, L. (2017). Suplementação mineral para bovinos. Pubvet, 11(5), 489–500. https://doi.org/10.22256/PUBVET.V11N5.489-500
Souza, A. O., Taveira, J. H. S., Santos, A. J. M., Fernandes, P. B., Costa, K. A. P., Costa, C. M., Gurgel, A. L. C., Silva, A. C. G., & Costa, J. V. C. (2022). Composição química e características fermentativas da silagem de milho aditivada com polpa cítrica. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, 23, Article e213502022. https://doi.org/10.1590/S1519-9940213502022
Souza, W. L. D., Cidrini, I. A., Neiva Júnior, A. P., Silva, M. D., Gervásio, J. R. S., Abreu, M. J. I., & Nascimento, D. C. (2020). Effect of rehydration with whey and inoculation with Lactobacillus plantarum and Propionibacterium acidipropionici on the chemical composition, microbiological dynamics, and fermentative losses of corn grain silage. Semina: Ciências Agrárias, 41(6 Suppl. 2), 3351–3364. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n6Supl2p3351
Tavares, Q. C., Benini, M., Carvalho, W. T. V., Pereira, R. T. V., Minighin, D. C., Nunes, R. F. J., Souza, L. P. F., Ribeiro, C. H. M., & Silva, L. V. (2020). Avaliação química da silagem de grão de milho reidratado em diferentes níveis de adição de água. Pubvet, 14(7), p. 1–6. https://doi.org/10.31533/pubvet.v14n7a606.1-7
Taveira, J. H. S., Corioletti, N. S. D., Morais, M. A. V., Giongo, P. R., Caetano, L. B. U., Corioletti, S., Cardoso, R. L., Santos, B. M., & Baião, D. C. (2024). Silagem de milho aditivada com pó de rocha. Contribuciones a las Ciencias Sociales, 17(8), 1–15. https://doi.org/10.55905/revconv.17n.8-179
Vidal, A. M. C., & Saran Netto, A. (2018). Obtenção e processamento do leite e derivados. Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo. https://doi.org/10.11606/9788566404173
