بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به افزایش تقاضا براي شیر و محصولات لبنی، تولید کنندگان این محصولات تحت فشار زیادي قرار میگیرند تا سطح تولید و بهرهوري خود را افزایش دهند. به دنبال این مسئله احتمال ایجاد اسیدوز و اسیدوز تحت حاد شکمبهاي در گلههاي گاو شیري به دلیل افزایش مصرف کربوهیدارتهاي سریع التخمیر و کاهش pH، افزایش مییابد.
آزمایشی با هدف بررسی اثر برخی ترکیبات بافري و الکالایزري استان خراسان جنوبی بر فراسنجههاي تخمیر و هضم شکمبهاي در شرایط برونتنی انجام شد. مایع شکمبه از 2 رأس گاو فیستوله گذاري شده گرفته شد. سپس تخمیر و تولید گاز با تیمارهاي یک و سه درصد اکسید منیزیم، کربنات منیزیم، بیکربنات سدیم و بنتونیت سدیم به روش بلومل و همکاران در شیشههاي 120 میلیلیتري تعیین شد.
دادههاي تولید گاز با معادله ارسکوف و مکدونالد تخمین زده شد. نتایج نشان داد بالاترین تولید گاز پس از 24 ساعت انکوباسیون مربوط به سطح 1 درصد بنتونیت سدیم 161/4 - میلیلیتر - و کمترین مقدار مربوط به سطح 3 درصد اکسید منیزیم 129/0 - میلیلیتر - بود.
علاوه بر این مقدار ماده خشک ناپدید شده در شرایط برون تنی - IVDMD - بین تیمارها تفاوت معنیداري نداشت. بالاترین مقدار pH در سطح 3 درصد اکسید منیزیم - 6/87 - مشاهده شد و تفاوتی بین سطح 1 درصد و 3 درصد بیکربنات سدیم وجود نداشت. با توجه به نتایج بدست آمده در این آزمایش، سطوح 1و 3 درصد اکسید منیزیم و 1 درصد بیکربنات سدیم براي جلوگیري از افت pH و حداکثر کردن قابلیتهضم ماده خشک در شرایط آزمایشگاهی، پیشنهاد میشود.
مقدمه
امروزه اساسیترین چالش در صنعت دامپروري به کارگیري جیرههایی با منابع خوراکی موجود، بدون مختل کردن اکوسیستم شکمبه، آسایش و عملکرد دامها است. همه ساله بروز اسیدوز تحت حاد شکمبهاي ضررهاي هنگفتی به صنعت دامپروري وارد می-نماید. جیرههایی با کنسانتره بالا اغلب pH شکمبه و هضم فیبر را کاهش میدهد. نیاز به مواد بافري در جیره نشخوارکنندگان تابعی از ترشح بزاق، ظرفیت بافري مواد خوراکی و اسیدیته خوراك است.
مطالعات نشان دادهاند که استفاده از بافرها در تغذیه دام شرایط محیطی شکمبه را بهبود بخشیده و بهوسیله تعدیل اسیدیته شکمبه از افت pH جلوگیري میکنند. بیکربنات سدیم و اکسید منیزیم اثرات مثبتی بر بافرینگ شکمبه و عملکرد دامها داشته-اند. بیکربنات سدیم یک بافر ایدهآل است که pk آن برابر 6/25 است. یعنی در 6/25=pH این بافر می تواند اسمولاریته شکمبه را افزایش دهد و به این ترتیب نوع اسید هاي چرب فرار را تحت تاثیر قرار دهد .
کربنات منیزیم به طور معمول از استخراج سنگ معدن منیزیت بدست میآید. در موارد نادر، این منیزیتها ممکن است به طور مستقیم آسیاب شود و به عنوان منبع خوراکی منیزیم عرضه شوند. در این صورت، فراهمی منیزیم آنها بسیار کم است و یا وجود ندارد. منیزیم موجود در منیزیتها و دولومیتهاي معدنی - کانیهاي مواد معدنی کربنات شامل کربنات کلسیم منیزیم یا سنگ آهک دولومیتی - براي جذب توسط گاوهاي شیري در دسترس قرار نمیگیرد و ضریب جذب منیزیمدر این ترکیبات تقریباً برابر با صفر است.
استفاده اولیه از کربنات منیزیم تولید اکسید منیزیم از طریق فرآیند کلسینه کردن - احیا، اکسیداسیون و سوزاندن یا حرارت دادن با گرماي شدید - است . - 6 - به طور معمول اکسیدمنیزیم به عنوان نمک منیزیم در جیرههاي گاوهاي شیري با مقدار منیزیم بین 51 تا 59 درصد استفاده میشود. همچنین این نمکها در جیرهي گاوهاي شیري به منظور قلیاي کردن اکوسیستم شکمبه-نگاري زمانی که مقدار علوفه جیره کمتر از حد نرمال و زمانی که مکمل منیزیم مورد نیاز است، گنجانده میشوند .
بنتونیت سدیم یک ماده معدنی از دسته رسها یا شبه رسها و از کانیهاي متورم شونده تشکیل شده، که عموما حاوي مونتموریلونیت و به مقدار کم بیدلیت است. این ترکیب منشاء آتشفشانی دارد که اولین بار در یکی از شهرهاي جنوب فرانسه به نام مونتمورریلون کشف شد که داراي منابع بسیار زیاد بنتونیت است . - 2 - خصوصیات ویژه بنتونیت از قبیل آبگیري، تورم و افزایش حجم با جذب آب، ویسکوزیته، ظرفیت بالاي تبادل یونی و باند شدن با کاتیونهاي مختلف، آن را به ماده با ارزشی براي محدوده وسیعی از کاربردها در صنعت و سیستم-هاي پرورشی و مزرعهاي تبدیل کرده است .
کشور ایران و بویژه استان خراسانجنوبی، به لحاظ معادن مختلف از جمله منیزیت، کائولینیت، بنتونیت و سایر کانی هاي غیرفلزي بسیار غنی میباشد اما متاسفانه به دلیل عدم شناخت و آگاهی کافی از ترکیبات و ویژگیهاي آنها، استفاده موثري از آنها نمیشود، این در حالی است که سالیانه حجم عظیمی از همین ترکیبات معدنی طبیعی و با فراوري خاص - به عنوان مکمل دامی و غیره - با برندهاي مختلف تجاري، به کشور وارد میشود . - 3 - هدف از انجام این مطالعه بررسی تاثیر برخی ترکیبات بافري و آلکالایزري استان خراسان جنوبی - در مقایسه با جوششیرین تجاري بهعنوان ترکیب بافري متداول - بر فراسنجههاي تخمیر و هضم شکمبهاي در شرایط برونتنی بود.
مواد و روش
نمونههاي کربنات منیزیم واکسید منیزیم از معادن منتخب استان خراسان جنوبی تهیه و فرآوري گردید. نمونه بنتونیت سدیم مورد استفاده در این آزمایش با نام تجاري مگاباند - MegaBond - از شرکت دانش بنیان مگافرآور تهیه شد. بیکربنات سدیم نیز بعنوان ترکیب بافري متداول تهیه شد و هر نمونه در سطوح یک و سه درصد ماده خشک جیره در آزمایش کشت ثابت و تولید گاز استفاده گردید.
براي اندازهگیري تولید گاز در شرایط آزمایشگاهی ابتدا مواد خوراکی توسط آسیاب با قطر منافذ الک 1 میلیمتري بصورت یکنواخت آسیاب شدند. جیره شاهد مورد استفاده در این آزمایش شامل 80 درصد کنسانتره و 20 درصد علوفه بود که سبب افت بیشتر در اسیدیته مایع شکمبه گردد. مایع شکمبه از دو راس گاو فیستولاگذاري شده قبل از وعده صبحگاهی گرفته سریعاًو به آزمایشگاه منتقل گردید و تحت جریان مداوم گاز دياکسید کربن با یکدیگر مخلوط شد. گاز حاصل از تخمیر بر اساس روش اصلاح شده بلومل و همکاران - 7 - اندازه گیري شد.
دراین روش معادل 500 میلی گرم ماده خشک به دقت توزین شد و50 میلی لیتر مخلوط مایع شکمبه و بزاق مصنوعی - به نسبت 1 به - 2 در شیشههاي 120 میلی لیتري بی هوازي، تحت جریان مداوم گاز دي اکسید کربن قرارگرفت و فشار گاز تولیدي در زمان هاي 2، 4، 6، 8، 12، 24، 36، 48، 72 و 96 ساعت بعد از آغاز انکوباسیون اندازهگیري شد. در نهایت به منظور تعیین فراسنجههاي تولید گاز از معادلهي ارسکوف و مکدونالد - 10 - استفاده شد. میزان pH در زمانهاي 2، 4، 8، 12، 24 و 48 ساعت پس از انکوباسیون توسط pHمتر دیجیتال - مدل - METROHM 727 PH LAB، اندازهگیري شد.
جهت اندازهگیري ماده خشک ناپدید شده در شرایط برون تنی طبق روش جهانی و همکاران - 9 - عمل شد - در زمانهاي 8، 12، 24 و 48 ساعت پس از انکوباسیون - ، بدین صورت که ابتدا نمونهها با صافی 42 میکرومتر فیلترشده و مواد باقی مانده در دماي 60 درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت در داخل آون قرار گرفتند و طبق رابطه IVDMD = [A- - B-C - /A] × 100 محاسبه شد، که در این معادله =IVDMD1 ماده خشک ناپدید شده، =A وزن ماده خشک نمونه، =B وزن بعد از انکوباسیون و =C وزن ظرف خالی فاقد رطوبت بود - واحدها برحسب گرم ماده خشک - . براي اندازهگیري غلظت نیتروژن آمونیاکی از روش رنگ سنجی استفاده شد. در انتها آنالیز دادههاي تولید گاز از رویه NLIN و براي سایر دادههاي این آزمایش از رویه مدل-هاي خطی عمومی نرم افزار - 12 - SAS V9.4 در قالب طرحکاملاً تصادفی استفاده شد.
نتایج و بحث
نتایج مربوط به گاز تولیدي، در جدول 1 ارائه شده است. نتایج نشان داد بیشترین مقدار گاز تولیدي در طول 24 ساعت انکوباسیون بین تیمارها مربوط به سطح 1 درصد بنتونیت سدیم 161/4 - میلیلیتر - بود. همچنین کمترین مقدار تولید گاز در سطح 3 درصد اکسید منیزیم مشاهده شد . - 129/1 - گزارش جامعی درباره تاثیر این ترکیبات بر تولیدگاز در شرایط آزمایشگاهی یافت نشد، درعین حال افزایش تولید گاز در اثر افزودن بنتونیت سدیم در این آزمایش میتواند بدلیل بهبود شرایط تخمیر، راندمان استفاده از آمونیاك و پروتئین در شکمبه باشد
سایر فراسنجه هاي تولید گاز شامل پتانسیل تولید گاز و نرخ تولید گاز تحت تاثیر تیمارهاي آزمایشی قرار نگرفتند. تغییرات pH، IVDMD و غلظت نیتروژن آمونیاکی محیط کشت در جدول 2 خلاصه شده است. ماده خشک ناپدید شده در شرایط برونتنی شاخصی است که میتواند با میزان هضم دستگاه گوارش نشخوارکنندگان مرتبط باشد.
نتایج بدست آمده نشان داد که بین تیمارهاي آزمایشی و شاهد - سطح صفر درصد - تفاوت چندانی در مقدار IVDMD مشاهده نشد، ولی بیکربنات سدیم در سطح یک درصد بیشترین مقدار - % 37/43 - IVDMD را از خود نشان داد. بعلاوه کمترین مقدار این فراسنجه در تیمارهاي کربنات منیزیم مشاهده شد. طبق گزارشات بافرها و ترکیبات آلکالایزري اثري بر قابلیت هضم ماده خشک نداشته 1 - - و احتمالاً این کاهش بیانگر تغییر جمعیتهاي میکروبی مایع شکمبه تحت تاثیر کربنات منیزیم می باشد. بالاترین مقدار pH مایع شکمبه در محیط کشت ثابت مربوط به نمونهي اکسید منیزیم سه درصد بود - 6/87 - که با سایر نمونههاي آزمایشی از نظر آماري اختلاف داشت .
دلیل این مسئله بالا بودن ظرفیت بافري اکسید منیزیم است که به صورت خطی با افزایش مقدار این ماده، مقدار pH و مصرف اسید افزایش مییابد . - 4 - علاوه بر این اختلاف معناداري در غلظت نیتروژن آمونیاکی بین تیمار شاهد و تیمارهاي آزمایشی مشاهده نشد. اعتقاد بر این است که برخی ترکیبات از قبیل بنتونیتها، قادر به جذب و رهاسازي دوباره پروتئینها و سایر سوبستراهاي نیتروژنه هستند، از این رو وقتی که تجمع آمونیاك در شکمبه بالا باشد، آن را جذب کرده و زمانی که غلظت آمونیاك کاهش یابد، مقدار زیادي از آن را آزاد میکنند و از این طریق باعث افزایش راندمان استفاده از آمونیاك و پروتئین در شکمبه میشوند - . - 3 عدم مشاهده تفاوت معنیدار در غلظت نیتروژن آمونیاکی محیط کشت در این آزمایش می تواند بدلیل مقدار پایین پروتئین خام در جیره پایه آزمایشی باشد.
