بخشی از مقاله
چکیده
روي - Zn - در رشد، ساخت DNA، ساختمان هورمونها و آنزیمها نقش دارد و وجود آن در جیره حیوانات ضروري است. تنظیم الگوهاي هضم شکمبه به نحوي باید تغییر یابد که تغذیه نشخوارکنندگان بهتر شود. تأمین سطح و شکل شیمیایی مناسب عنصر روي براي عملکرد مناسب شکمبه اهمیتفراوانیدارد. امروزه نانوذرات روي با روشهاي مختلف تولید و در صنایع مصرف میشود، اما اطلاعات کافی در مورد تأثیر مصرف نانوذرات در جیره دام وجود ندارد و ضرورت دارد تا نکات مثبت یا منفی آنها مشخص گردد. در پژوهش حاضر، تأثیر مصرف مکمل اکسیدروي و نانواکسید روي بر تجزیه حقیقی سوبسترا، گوارشپذیري و انرژي قابل متابولیسم با روش برونتنی بررسی شد. جیرههاي آزمایشی شامل -1 جیره پایه فاقد مکمل روي - شاهد - ، -2 جیره حاوي مکمل اکسید روي و -3 جیره حاوي مکمل نانواکسید روي بود. انکوباسیون جیرههاي آزمایشی به مدت 24 و 72 ساعت در ویتنهاي گاز تست انجام شد. براي محاسبه سوبستراي تجزیهشده حقیقی - TDS - ،پس از انکوباسیون کل محتویات داخل ویتن در بالن تهگرد ریخته شد. سپس، محتویات براي 1 ساعت در محلول شوینده خنثی جوشانده شد. بقایا فیلتر و خشک شد و TDSمحاسبه گردید. گوارشپذیري ماده آلی و انرژي قابل متابولیسم با روابط ریاضی محاسبه شد. دادههادر قالب طرح کاملاً تصادفیتجزیه شد.نتایج نشان داد که میزان TDSتحت تأثیر تیمار قرار نگرفت، اما در زمانهاي مختلف انکوباسیون متفاوت بود. گوارش پذیري ماده آلی و انرژي قابل متابولیسم نیز تحت تأثیر نوع مکمل قرار نداشت و هنگام استفاده از مکمل اکسید روي یا نانو اکسید روي نسبت به جیره شاهد بیشتر نبود. در مجموع، تغذیه مکمل عنصر روي به صورت اکسید روي یا نانواکسید روي هیچ بهبودي را در تجزیه، هضم و انرژي قابل متابولیسم جیره در مقایسه با تیمار شاهد به دنبال نداشت.
واژگان کلیدي:انرژي قابل متابولیسم، اکسید روي، سوبستراي تجزیهشده حقیقی، گوارش پذیري ماده آلی، نانو اکسید روي
مقدمه
مواد معدنی درفعالیت بیو مولکولهاي زیادي، ازقبیل هورمونها، آنزیمها و نیز درساختمان بدن نقش دارند و به همین خاطر باید مقدار کافی از این ترکیبات درخوراك مصرفی دامها گنجانده شود . - 15 - گزارشهاي متعددي درخصوص کمبود موادمعدنی درحیوانات اهلی ،از سراسرجهان ارائه شده است واین کمبود با ناهنجاريهاي کلینیکی وپاتولوژیکی مختلفی همراه بوده است، که درنهایت منجر به کاهش تولید و یا حتی مرگ این حیوانات شده است. عنصر روي - Zn - ، یکی از مواد معدنی است که در بسیاري از اعمال حیاتی بدن از قبیل رشد، سنتز DNA، ساختمان هورمونها و آنزیمها نقش دارد و به همین دلیل وجود این عنصر در جیره حیوانات لازم و ضروري است . - 15 - این عنصر یکی از محدودترین عناصر در تغذیه حیوانات اهلی میباشد و از آنجا که بدن نمی-تواند مقدار زیادي از آن را در خود ذخیره کند، لذا باید به صورت روزانه در جیره غذایی دامها استفاده گردد . - 11 -
هرگونه افزایش - مسمومیت - ، و یا کاهش بیش از اندازه - کمبود - این عنصر، سبب اثرات سوء و کاهش عملکرد حیوانات میگردد . - 5 - مقدار عنصر روي قابل دسترس در خاكهاي ایران، به طور معمول کمتر از 0/80 میلیگرم در کیلوگرم خاك است، در حالی که در شرایط کاملاً مطلوب، مقدار آن بایستی بیش از یک میلیگرم در کیلوگرم خاك باشد. بدیهی است گیاهانی که در چنین خاكهایی رشد می-کنند، نمیتوانند مقدار کافی از این عنصر را در خود ذخیره کنند . - 9 - تحت این شرایط، حیواناتی که از این محصولات تغذیه می-کنند، دچار کمبود روي میشوند. از طرف دیگر، وقتی که عنصر روي از طریق علوفه به مصرف دام میرسد، این عنصر به طور کامل در دسترس حیوان قرار نمیگیرد. بنابراین حتی اگر آنالیز علوفه نشان دهد که سطح روي آن در حد کافی است، کمبودهاي تحت کلینیکی ممکن است اتفاق بیافتد و لذا مکمل کردن این عنصر در جیره حیواناتی که از علوفه فوق مصرف میکنند، میتواند در چنین شرایطی مؤثر باشد - .3 - اخیراً ترکیباتی با عنوان نانو ذرات با استفاده از علم نانو فناوري به بازار عرضه شده اند. یکی از این ترکیبات، نانو اکسید روي است. به خاطر خصوصیات منحصر به فرد نانو اکسید روي، از این ماده در صنایع مختلف اعم از صنایع غذایی، دارویی، لاستیکسازي، الکترونیکی، و حتی به عنوان افزودنی خوراکی استفاده میشود . - 14 - کاهش اندازه ذرات در مقیاس نانو، و افزایش نسبت سطح به حجم در ترکیبات نانو، سبب شده است تا سطح تماس این ترکیبات با سایر بیو مولکولها افزایش یافته و فعل و انفعالات شیمیایی این مواد با مولکولهاي آلی و غیر آلی در بدن به طور متفاوتی صورت گیرد، که در بسیاري از موارد هنوز ناشناخته است . - 6 - بررسی مکانیسمهاي هضم شکمبهاي نشان میدهد، تلاشهایی صورت گرفته تا الگوهاي هضم به نحوي تغییر یابد که تغذیه نشخوارکنندگان بهتر شود. بهترین روش، تصحیح جمعیت میکروبی شکمبه، به منظور کاهش فرایندهاي نامطلوب و یا تحریک فرایندهاي مطلوب میباشد.
مطالعات نشان داد که مصرف 5 تا 25 میکروگرم بر میلی لیتر عنصر روي در محیط کشت، اثر اندکی بر هضم سلولز داشت و مصرف روي در سطح 50 میکروگرم بر میلی لیتر و بالاتر آن سبب کاهش هضم سلولز در طول 48 ساعت تخمیرو یا کمتر از آنشد . - 4 -
مطالعات درباره تأثیر منبع عنصر روي بر قابلیت هضم مواد مغذي و تخمیر شکمبه اندك - 13 - ، و گاه متناقض است. برخی از محققان - 8 - ، زیست فراهمی بیشتري براي منابع آلی عنصر روي - متیونین روي - ، نسبت به شکلهاي معدنی - اکسید روي و سولفات روي - این عنصر گزارش دادند. به گفته برخی محققان، تأمین روي به شکل آلی - کلاتهاي آمینواسید-روي - در مقایسه با منابع معدنی - سولفات و اکسید - برتري نداشته است . - 2 - با بررسی گوساله هاي پرواري مشخص شده که تغذیه روي به صورت کمپلکس مایع متیونین روي تنها آثار سودمند گذرا و موقتی بر عملکرد داشته است . - 16 -
امروزه نانوذرات روي با روشهاي مختلف تولید، و در صنایع مختلف مصرف میشوند، اما اطلاعات کافی در مورد تأثیر مصرف نانوذرات در جیره دام وجود ندارد و ضروري دارد تا نکات مثبت یا منفی مربوط به آنها مشخص گردد. در پژوهش حاضر، تأثیر مصرف مکمل اکسیدروي و نانواکسید روي بر تجزیه حقیقی سوبسترا، گوارشپذیري ماده آلی و انرژي قابل متابولیسم با روش برونتنی - آزمون تولید گاز - مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش
-1 تیمارهاي آزمایشی
گنجاندن شکلهاي شیمیایی مختلف عنصر روي در جیره شامل الف- جیره پایه فاقد مکمل روي - شاهد - ، ب- جیره حاوي مکمل اکسید روي، جیره حاوي مکمل نانواکسید روي بود.
جیره پایه حاوي%18جو،%20ذرت،%6سویا،%40یونجه و %15کاه و%1مکمل معدنی-ویتامینه بود.
-2 تخمیر آزمایشگاهی نمونهها
تخمیر آزمایشگاهی نمونهها با استفاده از آزمون تولید گاز انجام شد - . - 10این آزمایش در قالب 3 تیمار و 4 تکرار به ازاي هر تیمار انجام گرفت.نمونهها با استفاده از الک یک میلیمتري آسیاب شد. مقدار 200 میلیگرم از هر نمونه در داخل ویتنهاي جداگانه توزین گردید. پس از ریختن نمونهها در داخل ویتن، آنها در دماي 39 درجه سیلسیوس قرار داده شد تا در زمان تزریق مخلوط شیرابه شکمبه- بزاق مصنوعی دماي مناسب داشته باشند.
براي تهیه بزاق مصنوعی، آب مقطر، محلول بافر، محلول ماکرومینرال، محلول میکرومینرال و محلول رزازورین در داخل فلاسک ریخته شد، تا دماي 39 درجه سیلسیوس حرارتدهی صورت گرفت و سپس محلول احیاکننده اضافه گردید. حمام آب روي همزن مجهز به مگنت در دماي 39 درجه سیلسیوس تنظیم گردید. مگنت در فلاسک قرار داده شد و جریانCO2به آرامی در محلول برقرار گردید تا این که رنگ آبی محلول به ارغوانی و سپس شفاف تبدیل شد - این امر یعنی بزاق مصنوعی اکنون احیا شده است - . لولهCO2بالا آورده شد به طوري که در بالاي سطح مخلوط شیرابهي شکمبه- بزاق مصنوعی قرار گیرد، اما جریانCO2برقرار باشد و اتمسفري بدون اکسیژن ایجاد گردد.
شیرابه شکمبه از سه رأس گوسفند نر فیستولهدار نژاد شال، در حالت ناشتا، جمعآوري شد و در شرایط بیهوازي توسط چهار لایه پارچه مخصوص صاف گردید. نسبت نهایی بزاق مصنوعی به شیرابه شکمبه 2 به 1 بود. شیرابه شکمبه صافشده به بزاق مصنوعی اضافه گردید. مقدار 30 میلیلیتر محلول به هر ویتن تزریق شد. در طول تزریق مخلوط شیرابه شکمبه-بزاق مصنوعی به داخل ویتنها چرخش مگنت برقرار بود تا مخلوطییکنواخت به تمامی ویتنها انتقال یابد. ویتنهاي حاوي نمونه به مدت 24 و 72 ساعت در دماي 39 درجه سیلسیوس قرار داده شد
-3 محاسبه سوبستراي تجزیهشده حقیقی - TDS -
پس از انکوباسیون برونتنی به مدت 24 و 72 ساعت، کل محتویات داخل هر ویتن به داخل بالن ته گرد ریخته شد. سپس، مطابق روش اندازهگیري NDF، محتویات به مدت 1 ساعت در 100 میلیلیتر محلول شوینده خنثی جوشانده شد . - 1 - در پایان، محتویات داخل هر بالن با استفاده از کروسیبولهاي فیلتردار و پمپ خلاء صاف گردید و شستشو داده شد. بقایا در آون با دماي 60 درجه به مدت 48 ساعت خشک و توزین شد و TDSمحاسبه گردید.
