اثر اوره آهسته رهش بر گوارش شکمبه و رشد گوشت گاو

اثر اوره آهسته رهش بر گوارش شکمبه و رشد گوشت گاو؛ دو آزمایش برای ارزیابی اثرات اوره آهسته رهش (SRU) در مقابل اوره خوراکی بر ویژگی‌های متابولیت شکمبه در گاوهای در حال رشد انجام شد.

در مقایسه با اوره درجه خوراک، SRU غلظت آمونیاک شکمبه را کاهش داد (0.02 = P) و تمایل به افزایش فعالیت اوره آز شکمبه (0.06 = P) داشت بدون اینکه بر نسبت مولی VFA شکمبه یا غلظت کل (P> 0.20) تأثیر بگذارد.

 پس از 35 روز از تغذیه، نرخ تخریب در محل اوره آهسته رهش بین حیوانات تغذیه شده با اوره یا اوره آهسته رهش تفاوتی نداشت (48/0 = P). آزمایش 2 از 180 گاو انگوس متقاطع (330 ± 2.3 کیلوگرم) با جیره های مبتنی بر سیلو ذرت تغذیه شده با اوره یا SRU به مدت 56 روز استفاده کرد تا اثرات آن بر مصرف خوراک، افزایش، و G:F را ارزیابی کند

این نتایج جمعی نشان می دهد که اوره آهسته رهش نیتروژن  را به آرامی در شکمبه و بدون تطابق ظاهری در 35 روز آزاد می کند. مکمل SRU ممکن است در دسترس بودن نیتروژن را در غلظت های کم (0.4%) محدود کند، اما معادل اوره در غلظت های 0.8 و 1.2٪ است.

اوره غذایی پس از ورود به شکمبه به سرعت هیدرولیز می شود و در نتیجه در یک ساعت اول پس از مصرف به اوج سریع غلظت آمونیاک شکمبه می رسد.

تخریب کربوهیدرات شکمبه و متعاقب آن رشد میکروبی فرآیندی بسیار کندتر است. همزمانی بیشتر این فرآیندها ممکن است کارایی ادغام NPN را در پروتئین میکروبی بهبود بخشد و در نتیجه کارایی کلی استفاده از N را بهبود بخشد.

ابزارهای متعددی برای تقویت همزمانی بیشتر در دسترس بودن نیتروژن و تخریب کربوهیدرات از جمله مهار فعالیت اوره آز شکمبه جستجو شده است (Whitelaw et al., 1991; Ludden et al., 2000a, b). اگرچه فعالیت اوره آز را می توان به طور قابل ملاحظه ای کاهش داد، مهارکننده ها فقط تنظیم کوتاه مدت ارائه کرده اند زیرا ظرفیت اوره آز باقیمانده هنوز به اندازه کافی برای هیدرولیز اوره شکمبه بزرگ است، احتمالاً به دلیل سازگاری میکروبی با مهار کننده ها (Whitelaw et al., 1991; Ludden et al., 2000b). یک راه حل جایگزین می تواند اصلاح اوره برای کنترل سرعت آزادسازی آن باشد به طوری که آزاد شدن آمونیاک به موازات هضم کربوهیدرات ها بیشتر باشد. چندین ترکیب در تلاش برای دستیابی به این هدف با نتایج متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است (Oltjen و همکاران، 1968؛ Males و همکاران، 1979؛ Owens و همکاران، 1980).

در اشکال ترکیبات اوره آهسته رهش (SRU) از پوشش های مختلفی مانند روغن یا پلیمرها برای آزادسازی نیتروژن آهسته تر از اوره با درجه تغذیه استفاده می شود. با این حال، تحقیقات کمی رفتار این پوشش های جدیدتر را بر روی پویایی شکمبه و عملکرد رشد بررسی کرده است. بنابراین، 2 آزمایش برای تعیین رفتار SRU پوشش داده شده با پلیمر برای نشخوارکنندگان طراحی شد.

نتیجه

اوره آهسته رهش pH شکمبه را تحت تاثیر قرار نداد (P = 0.36) اما غلظت آمونیاک شکمبه را کاهش داد (P = 0.02) و تمایل به افزایش فعالیت اوره آز شکمبه (P = 0.06) در مقایسه با تیمار اوره داشت. وضعیت تخریب اوره آهسته رهش زمانی که در شکمبه حیواناتی که به مدت 35 روز با اوره تغذیه شده بودند در مقابل آنهایی که به مدت 35 روز با SRU تغذیه شده بودند انکوبه شد (48/0 = P) تفاوتی نداشت.

بیشتر بخوانید: گلوکز محافظت شده، پودر چربی کلسیمی

آزمایش

BW اولیه در بین تیمارها تفاوتی نداشت. BW نهایی تحت تأثیر منبع اوره قرار نگرفت، اما با افزایش مکمل اوره به طور درجه دوم افزایش یافت (001/0 = P)، در درجه اول به این دلیل که وزن گروه کنترل کمتر از گروه‌هایی بود که با هر غلظتی از اوره مکمل بودند. افزایش غلظت مکمل بیش از 0.8٪ از دیابت رژیم غذایی باعث افزایش بیشتر BW نهایی نشد.

در طول 28 روز اولیه آزمایش، هیچ اثری از منبع اوره یا برهمکنش منبع و غلظت بر روی هیچ متغیر اندازه گیری شده وجود نداشت.

افزایش کلی وزن بدن برای 29 تا 56 روز کمتر از 28 روز اولیه بود، احتمالاً به دلیل تأثیرات پر شدن دستگاه گوارش در طول 28 روز اولیه. با این حال، الگوهای پاسخ به درمان مشابه بود. آنجا

تمایل به تعامل بین غلظت مکمل و منبع اوره بود (P = 0.06؛ شکل 1A). با افزایش مکمل اوره از 0 به 1.6٪ از DM رژیم غذایی، افزایش وزن بدن از 0 به 0.4٪ مکمل افزایش یافت و تا زمانی که اوره در 1.6٪ از DM رژیم غذایی تکمیل شد (01/0 = P) افزایش پیدا نکرد. در مقابل، افزایش مکمل SRU از 0 به 0.8٪ از رژیم غذایی DM افزایش وزن بدن را افزایش داد، اما مکمل با 1.2٪ SRU باعث افزایش بیشتر BW نشد و 1.6٪ مکمل افزایش وزن بدن را اندکی کاهش داد (p = 0.01 درجه دوم). اوره آهسته رهش DMI را در طول d 29 به 56 کاهش داد (منبع P = 0.01) در مقایسه با اوره، اما هیچ اثر متقابلی بین منبع اوره و غلظت (0.64 = P) و همچنین اثر غلظت مکمل وجود نداشت (P = 0.35).

نمونه های خون در 28 روزگی برای ارزیابی غلظت اوره سرم به عنوان شاخصی از مصرف نیتروژن و در دسترس بودن جمع آوری شد.

 اثر متقابل منبع اوره و غلظت مکمل بر غلظت سرمی اوره مشاهده نشد. مکمل با SRU غلظت اوره سرم را در مقایسه با مکمل اوره کاهش داد (001/0 = P). علاوه بر این، با افزایش مکمل، غلظت اوره سرم به طور قابل توجهی افزایش یافت (0.03 = P درجه دوم).

دینامیک شکمبه

هدف Exp. 1 برای توصیف رفتار SRU در شکمبه و تعیین اینکه آیا میکرو فلور شکمبه در طول یک دوره تغذیه طولانی اوره آهسته رهش سازگار می شود یا خیر. اوره تحت هیدرولیز سریع در شکمبه به آمونیاک می شود که توسط غلظت قابل ملاحظه آمونیاک شکمبه بیشتر برای اوره در مقابل SRU تایید شده است.

اوره میانگین غلظت آمونیاک شکمبه را در مقایسه با SRU 58 درصد افزایش داد. در مقایسه با تیمار اوره آهسته رهش در طول دوره نمونه برداری 10 ساعته، تیمار اوره غلظت آمونیاک شکمبه را 25 درصد در 2 ساعت با حداکثر افزایش 147 درصد در 8 ساعت افزایش داد.

ساعت این نتایج نشان می‌دهد که اوره آهسته رهش در آزمایشگاه در واقع سرعت انتشار آمونیاک آهسته‌تری نسبت به اوره دارد و می‌تواند به طور موثر غلظت آمونیاک شکمبه را هنگامی که اوره را جایگزین کند، کاهش دهد. تحقیقات گذشته تلاش کرده است تا با مهار فعالیت اوره آز شکمبه، جذب سریع آمونیاک را محدود کند، از جمله با استفاده از مهارکننده‌های اوره‌آز استوهیدروکسامیک اسید، فنیل فسفرودیامیدات، و N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (Streeter et al., 1969; Whitelaw, 1969; لودن و همکاران، 2000a).

با این حال، تحقیقات با این ترکیبات نشان داده است که مهارکننده های اوره آز در مهار برخی از فعالیت اوره آز شکمبه موثر هستند، اما فعالیت اوره آز باقیمانده به تعویق نمی افتد و هنوز برای هیدرولیز سریع اوره شکمبه کافی است (Voigt et al., 1980; Whitelaw et al., 1991؛ لودن و همکاران، 2000b).

 استفاده از ترکیباتی مانند بیورت یا ترکیبات اوره با پوشش ها، نشاسته های ژلاتینه شده یا ملاس غلظت آمونیاک شکمبه را در مقایسه با اوره به طور موفقیت آمیزی کاهش داده اند (اولجن و همکاران، 1968؛ تامپسون و همکاران، 1972؛ اونز و همکاران، 1980).

 محصولات اخیر اوره آهسته رهش به خوبی در شکمبه مشخص نشده اند، اما نتایج حاصل از این آزمایش و آزمایشات تیلور-ادواردز و همکاران است. (2009) نشان داد که این محصول SRU با پوشش پلیمری قادر است ظاهر آمونیاک را در محیط شکمبه با موفقیت تعدیل کند.

در تئوری، یک نگرانی احتمالی می تواند این باشد که SRU آمونیاک را به آرامی در شکمبه آزاد می کند تا آمونیاک کافی برای استفاده کارآمد از باکتری ها را فراهم کند. اگرچه غلظت آمونیاک 50 میلی گرم در لیتر مایع شکمبه (2.9 میلی مولار) برای حمایت از حداکثر نرخ رشد میکروبی در شرایط آزمایشگاهی کافی بود (ساتر و اسلایتر، 1974)، که به طور قابل توجهی کمتر از غلظت آمونیاک شکمبه مشاهده شده در هر دو تیمار Exp. 1، دیگران به این نتیجه رسیده اند که غلظت آمونیاک 235 میلی گرم در لیتر (13.8 میلی مولار) برای تخمیر شکمبه در داخل بدن بهینه است (مهرز و همکاران، 1977).

 صرف نظر از این، هسپل و برایانت (1979) به این نتیجه رسیدند که بعید است که غلظت آمونیاک در شکمبه رشد باکتری های نیاز به آمونیاک را تا حدی محدود کند که جدا شدن قابل توجه تخمیر از رشد سلول های میکروبی رخ دهد. در عوض، این احتمال وجود دارد که غلظت بهینه آمونیاک شکمبه که برای استفاده از میکروبی لازم است به ترکیب و مصرف رژیم غذایی بستگی داشته باشد. این موضوع توسط چندین نویسنده بررسی شده است (کلارک و دیویس، 1983؛ کلارک و همکاران، 1992؛ باخ و همکاران، 2005). بنابراین، می‌توان انتظار داشت که در دسترس بودن آمونیاک از SRU برای حیواناتی که نیاز به N شکمبه‌ای بالایی دارند، محدودتر باشد.

مانند آنهایی که مصرف زیاد یا تقاضای تولید دارند یا مواد غذایی بسیار تجزیه پذیر مصرف می کنند، نسبت به آنهایی که نیاز به N شکمبه کاهش یافته است.

غلظت شکمبه VFA کل و فردی تحت تاثیر درمان قرار نگرفت، و نسبت مولی VFA نیز تحت تاثیر درمان قرار نگرفت. اگرچه جایگزینی پروتئین خوراک واقعی با اوره اغلب منجر به کاهش غلظت ایزوبوتیرات، ایزووالرات و والرات می شود (Griswold و همکاران، 1996؛ کوستر و همکاران، 1997؛ Sannes و همکاران، 2002)، جایگزینی اوره با SRU در یک رژیم غذایی به ندرت بر غلظت متابولیت های شکمبه غیر از آمونیاک تأثیر می گذارد، حداقل در شرایطی که احتمالاً غلظت آمونیاک کاهش یافته رشد میکروبی را محدود نمی کند.

داده های گرت و همکاران (2005) نشان داد که تولید کل VFA در تخمیرهای کشت پیوسته تحت تأثیر منبع اوره (اوره یا SRU با پوشش روغنی) قرار نمی گیرد. این نتایج و مطالعه حاضر نشان می دهد که منبع اوره بر تولید کل یا غلظت شکمبه VFA تأثیر نمی گذارد.

توانایی یک محصول آهسته رهش برای حفظ اثربخشی در طول زمان مهم است. در گذشته، اکثر محصولات SRU یا آمونیاک را خیلی سریع آزاد می کردند یا N آنقدر کمپلکس شده بود که آمونیاک کمی در محیط شکمبه منتشر می شد (Males et al., 1979). در مقابل، Exp. 1 نشان می دهد که SRU قادر به حفظ سرعت رهش آهسته بیش از 35 روز بود زیرا نرخ تخریب درجا اوره آهسته رهش بین هدایت کننده هایی که به مدت 35 روز با اوره یا SRU تغذیه شده بودند و در بین تیمارها به طور متوسط ​​6.28٪ در ساعت تفاوتی نداشت. در مقابل، سرعت تجزیه اوره با درجه خوراک برای اندازه گیری با استفاده از این سیستم بسیار سریع است زیرا به سرعت حل می شود.

بنابراین، محصول SRU مورد استفاده در این آزمایش می تواند به طور موثر ظاهر آمونیاک را در شکمبه بیش از 35 روز تعدیل کند. تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا اثربخشی SRU در دوره‌های تغذیه طولانی‌تر حفظ می‌شود، مورد نیاز است.

 سرعت کندتر تخریب در محل SRU همچنین به طور مؤثرتری با در دسترس بودن سایر مواد مغذی لازم برای رشد میکروبی مطابقت دارد. نرخ تخریب SRU (6.28٪ در ساعت) مشابه نرخ های تجزیه نشاسته بود که بسته به منبع نشاسته از 3.1 تا 23.5٪ در ساعت متغیر است (Herrera-Saldana et al., 1990).

 برای دانه ذرت، سرعت تجزیه نشاسته تقریباً 4.6 تا 6.4٪ در ساعت است (Herrera-Saldana و همکاران، 1990؛ Philippeau و همکاران، 1999). بنابراین، اوره آهسته رهش قادر است آزادسازی N را با در دسترس بودن انرژی منابع انرژی رایج در خوراک نشخوارکنندگان مطابقت دهد.

اثر اوره آهسته رهش بر گوارش شکمبه و رشد گوشت گاو در طول آزمایش تغذیه

هدف Exp. 2 برای تعیین اثرات SRU مکمل بر عملکرد رشد گوشت گاو بود. فرض بر این بود که اگر SRU کارآمدتر از اوره استفاده شود، ممکن است نرخ رشد معادل اوره را در غلظت کاهش گنجایش پشتیبانی کند.

می توان حدس زد که کاهش DMI برای درمان 0.4٪ SRU تنها در طول 28 روز دوم آزمایش رخ داد، زیرا کمبود تجمعی N وجود داشت، که باعث کاهش بستر موجود برای بازیافت مجدد به شکمبه در طول زمان شد. همانطور که توسط رینولدز و کریستنسن (2008) بحث شده است، هنگامی که مصرف پروتئین کم است، مجموعه‌ای از پروتئین‌های حساس برای بازیافت در دسترس هستند. با این حال، انتظار می رود که در طول کمبود طولانی مدت N این استخرها تخلیه شوند.

بنابراین، در غلظت مکمل 0.4٪، اوره آهسته رهش ممکن است در دسترس بودن نیتروژن شکمبه را در مقایسه با اوره کاهش دهد، که در نهایت باعث کاهش DMI هنگامی که استخر ناپایدار پروتئین های موجود برای بازیافت تخلیه شد، شد.

در کل آزمایش، منبع اوره بر افزایش و G:F تأثیر داشت، اما این اثرات در نیمه دوم آزمایش آشکارتر بود و همچنین به غلظت مکمل اوره وابسته بود.

 میانگین افزایش روزانه توسط SRU در غلظت‌های 0.4 و 1.6 درصد کاهش یافت، اما در غلظت‌های 0.8 و 1.2 درصد با اوره تفاوتی نداشت.

به دلیل فقدان نسبی تفاوت درمان برای DMI، G:F بنابراین از یک الگوی مشابه پیروی کرد. گنجاندن SRU در 0.4٪ از رژیم غذایی DM باعث کاهش افزایش وزن بدن و G:F علاوه بر DMI شد، احتمالاً به دلیل محدودیت در دسترس بودن N. افزایش وزن بدن گوساله‌هایی که با 0.4% SRU تغذیه می‌شدند نسبت به رژیم کنترل (بدون مکمل) و رژیم غذایی اوره 0.4% متوسط ​​بود.

این نشان می دهد که N از SRU کارآمدتر استفاده نشده است و اینکه ممکن است در دسترس بودن N برای حمایت از تخمیر شکمبه بسیار کم بوده باشد. این نتایج مشابه نتایج گزارش شده توسط Tedeschi و همکاران است. (2002)، که در آن اوره یا Optigen 1200، یک اوره آهسته رهش پوشیده شده با پلیمر، با 0.4 یا 1.2 درصد از DM جیره در یک رژیم غذایی برای گاوهای در حال رشد عرضه شد. در غلظت مکمل 0.4٪، Optigen 1200 ADG را 21٪ در مقایسه با اوره کاهش داد و مقدار خوراک مورد نیاز برای افزایش (DMI/ADG) را بدون تأثیر بر DMI افزایش داد، که نشان دهنده کاهش بازده استفاده از Optigen 1200 برای افزایش BW در 0.4٪ است. غلظت مکمل در مقایسه با اوره با این حال، هیچ تفاوتی در آن آزمایش در غلظت 1.2٪ مکمل بین اوره یا Optigen 1200، مشابه وجود نداشت.

به نتایج آزمایش فعلی. نتایج حاصل از Exp. 2 نشان می دهد که در 0.4٪ از DM، SRU ممکن است در دسترس بودن N را محدود کند و بهره را به طور مستقیم و غیرمستقیم از طریق تأثیرات روی DMI کاهش دهد.

اگر N محدود کننده بود، می‌توان انتظار داشت که افزایش مکمل این کمبود را برطرف کند، و در واقع، اوره آهسته رهش عملکرد را در نرخ‌های گنجاندن متوسط ​​بهبود می‌بخشد یا تأثیری نمی‌گذارد، که نشان می‌دهد N نباید در بیشترین نرخ گنجاندن محدود شود. علاوه بر این، افزایش غلظت اوره سرم (در روز 28) با افزایش مکمل اوره غذایی برای هر دو تیمار اوره و SRU نیز نشان می‌دهد که در دسترس بودن نیتروژن احتمالاً رشد را در غلظت 1.6 درصد مکمل SRU محدود نمی‌کند.

 این احتمال وجود دارد که حیواناتی که به این درمان اختصاص داده شده اند، گروهی از حیوانات با عملکرد ضعیف باشند. از طرف دیگر، در گاوهایی که اوره یا SRU را در 6/1 درصد از رژیم غذایی DM دریافت می‌کنند، احتباس نیتروژن (گرم در روز) برای حیواناتی که SRU تغذیه می‌کنند در مقایسه با اوره با افزایش همزمان در دفع نیتروژن از مدفوع، اما تغییری در DMI کمتر است (Taylor- ادواردز و همکاران، 2009).

 این نتایج نشان می‌دهد که غلظت‌های بیشتر مکمل SRU ممکن است دفع نیتروژن مدفوع را افزایش دهد و احتباس نیتروژن و افزایش وزن بدن را بدون تأثیر بر DMI کاهش دهد. یک توضیح احتمالی برای این تفاوت در هضم و سینتیک جریان SRU در مقایسه با اوره است، به خصوص در غلظت های بیشتر مکمل. همچنین، همانطور که توسط تیلور-ادواردز و همکاران پیشنهاد شده است. (2009)، SRU ممکن است هضم مواد مغذی را پس از شکمبه تغییر دهد و دفع نیتروژن میکروبی را افزایش دهد.

بعلاوه، اگر سرعت آزادسازی آمونیاک از SRU در شکمبه بسیار آهسته باشد اما منجر به عرضه بیشتر نیتروژن پس از شکمبه شود، انتظار می رود که افزایش بدون اثرات قابل مشاهده بر غلظت اوره سرم تاثیر منفی بگذارد، زیرا آمونیاک و اوره آزادانه بین آنها حرکت می کنند. جریان خون و روده عقبی (هوور، 1978). با این حال، غیر منتظره است که گروه 1.6٪ SRU کمتر از گروه درمان SRU 1.2٪ افزایش یابد، به ویژه با توجه به عدم تأثیر درمان بر DMI بین این غلظت های SRU و غلظت های مربوطه اوره، و نتیجه گیری که این گروه خاص از حیوانات به‌طور تصادفی کمتر به دست می‌آید، احتمالاً معقول‌ترین راه است.

به طور کلی، نتایج حاصل از Exp. 2 با سایر آزمایش‌هایی که در آنها اوره با یک فرم اوره آهسته رهش جایگزین شد، سازگار است. بیورت، محصول تراکم اوره، احتمالاً رایج‌ترین شکل اوره آهسته رهش است که در آزمایش‌های 30 سال گذشته استفاده شده است.

در مقایسه با کنجاله سویا و اوره، بیورت بر سرعت رشد و راندمان خوراک گوساله‌ها یا تلیسه‌های 2 تا 4 ماهه تأثیری نداشت (کمپبل و همکاران، 1963). Biuret همچنین ADG گاوهای نر جوان (Chicco et al., 1971) بره ها (Karr et al., 1965) یا steers (Ammerman et al.,

1972). سایر محصولات SRU نتایج مشابهی را نشان داده اند.

Starea، یک نشاسته دانه ژلاتینه شده و محصول اوره، در 3 آزمایش جداگانه بر افزایش وزن یا راندمان خوراک گوساله‌ها یا گوساله‌های در حال رشد تأثیری نداشت (Thompson et al., 1972)، و جایگزینی اوره با Optigen بر افزایش وزن تأثیری نداشت یا کاهش داد. رشد و تکمیل گاو (تدسکی و همکاران، 2002). در واقع، نتیجه گیری Tedeschi و همکاران. (2002) اینکه "هیچ مزیت واضحی در جایگزینی یک محصول SRU به جای اوره در سطوحی که معمولاً برای گاوهای در حال رشد و تکمیل گوشت گاو تغذیه می شود وجود ندارد" یک نتیجه گیری مناسب برای آزمایش فعلی است (مطالعه 2)، و جایگزینی محصولات SRU ممکن است واقعاً برای عملکرد حیوان در شرایط کمبود نیتروژن (مانند غلظت مکمل 0.4٪) یا غلظت بالای مکمل (مانند غلظت مکمل 1.6٪) مضر باشد. با این حال، در غلظت های متوسط ​​مکمل، به نظر می رسد محصولات SRU بر عملکرد حیوانات مشابه اوره تأثیر می گذارد.

در نتیجه، SRU سرعت انتشار آمونیاک در شکمبه را بدون تأثیر بر سایر متابولیت های تخمیر شکمبه کاهش می دهد. پس از 35 روز تغذیه، هیچ مدرکی دال بر سازگاری میکروبی با محصول SRU وجود نداشت، که نشان می دهد SRU به حفظ خواص آهسته رهش برای رژیم های تغذیه طولانی مدت ادامه می دهد.

اوره آهسته رهش بر ADG، DMI، یا G:F زمانی که با 0.8 یا 1.2٪ از DMI مکمل شد، تأثیری نداشت، اما در غلظت های کاهش یافته (0.4٪ یا افزایش (1.6٪) SRU، ADG و G:F را بدون مقدار قابل توجهی کاهش داد. تغییرات در DMI

 این فعل و انفعالات غلظت و منبع اوره در طول 28 روز اول آزمایش تغذیه آشکار نبودند اما در روزهای 29 تا 56 قابل توجه بودند. این آزمایشات نشان می دهد که SRU می تواند به عنوان یک مکمل N برای تعدیل ظاهر N در غذا استفاده شود. شکمبه و می تواند عملکرد یکسانی را برای مکمل های اوره بدون خطرات بالقوه مرتبط با اوره درجه خوراک فراهم کند.