Impact of orange essential oil on enteric methane emissions of heifers fed bermudagrass hay

Abstract

In this study, the effects of orange essential oil (OEO) on the rumen fermentation, nutrient utilization, and methane (CH4) emissions of beef heifers fed a diet of bermudagrass (Cynodon dactylon) were examined. In addition, in vitro and in situ experiments were conducted. The in vitro experiment consisted of three treatments: control (CTL, no OEO), OEO1 (0.25% OEO), and OEO2 (0.5% OEO). The forage to concentrate ratio was 70:30 (dry matter [DM] basis) in all treatments. No changes in pH, proportions of volatile fatty acids, and the acetate:propionate ratio were observed (P > 0.05). The addition of 0.25% OEO resulted in a reduction in CH4 production (mL/g) relative to the control (P < 0.05). In the in situ experiment, 5 g of total mixed ration (CTL, OEO1, and OEO2) were incubated for 6, 12, 24, 48, and 72 h. Potential and effective degradability were not affected by OEO supplementation (P > 0.05). In the in vivo study, six crossbred beef heifers (Bos indicus × Bos taurus), fitted with rumen cannulas, were assigned to three different treatments: no additive (CTL), 0.25% OEO (OEO1), and 0.5% OEO (OEO2) in a replicated 3 × 3 Latin square (21-day periods). Heifers were fed at 2.8% body weight. In vivo CH4 production was measured in open-circuit respiration chambers. Reductions in gross energy consumption, apparent total tract digestibility, and rumen valerate concentration were observed for OEO2 compared to the control (P < 0.05). Additionally, decreases in CH4 emissions (g/day; P < 0.05) and CH4 (MJ gross energy intake/day; P < 0.05) were observed in response to supplementation of 0.5% OEO as compared to the CTL treatment. Thus, supplementation of 0.5% OEO reduced CH4 emissions (g/day) by 12% without impacting the DM intake of heifers fed bermudagrass hay as a basal ration.

Effects of Essential Oils and Their Derivatives on Rumen Fermentation Characteristics and PUFA Biohydrogenation: A Meta-Analysis of In Vitro Studies

“…Conversely, adding EO doses of clove, mint, and cinnamon of up to 300 ppm showed increased rumen organic matter digestibility in vitro (Rofiq et al, 2021). In addition, EO have a stronger toxic effect than condensed tannin on rumen methanogens (Cieslak et al, 2013), 0.50% orange EO (78.84% D-Limonene) contributed to a 12% reduction in ruminant methane production (Jiménez-Ocampo et al, 2022).…”

Efecto de aceites esenciales sobre la producción de metano en la fermentación in vitro de pasto llanero

“…La producción ganadera genera 37 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero (GEI) y se espera aumente a 40 % para 2050; de estos GEI, 80.7 % procede de la fermentación entérica de los rumiantes (1,2) . Los principales GEI producidos por rumiantes son metano (CH4) entérico y en estiércol, dióxido de carbono (CO2) y óxido nitroso (N2O) (3) .…”

“…Los principales GEI producidos por rumiantes son metano (CH4) entérico y en estiércol, dióxido de carbono (CO2) y óxido nitroso (N2O) (3) . El CH4 es un GEI que contribuye a la formación de ozono troposférico; además, tiene una vida corta (9 a 12 años), pero es 25 veces más nocivo que el CO2, por lo que su reducción ayuda a mitigar los efectos adversos del cambio climático (1,2) . Las estrategias de mitigación de GEI se encausan a no afectar el rendimiento animal, reducir el impacto ambiental, mejorar la productividad y rentabilidad de los sistemas de producción (1) .…”

“…El CH4 es un GEI que contribuye a la formación de ozono troposférico; además, tiene una vida corta (9 a 12 años), pero es 25 veces más nocivo que el CO2, por lo que su reducción ayuda a mitigar los efectos adversos del cambio climático (1,2) . Las estrategias de mitigación de GEI se encausan a no afectar el rendimiento animal, reducir el impacto ambiental, mejorar la productividad y rentabilidad de los sistemas de producción (1) . Debido a esto, los aditivos deben ser capaces de modificar la fermentación del rumen para mejorar la eficiencia del uso de la energía mientras disminuyen la metanogénesis del rumen (4) .…”

“…Debido a esto, los aditivos deben ser capaces de modificar la fermentación del rumen para mejorar la eficiencia del uso de la energía mientras disminuyen la metanogénesis del rumen (4) . En la actualidad, se han identificado alrededor de 200,000 metabolitos secundarios de plantas como moduladores potenciales del microbiota ruminal, específicamente en la reducción de pérdida de energía vía la síntesis de CH4 (1) .…”