تأثیر وجود اوره آهسته رهش در جیره گاو بر تخمیر

تأثیر وجود اوره آهسته رهش در جیره گاو بر تخمیر؛ یکی از چالش‌های موجود در نشخوارکنندگان پرتولید، همگام‌سازی در دسترس بودن انرژی و نیتروژن (N) در شکمبه به‌گونه‌ای است که ارزش هر دو جزء جیره را جلب کند.

اوره با درجه خوراک یک منبع غیر پروتئین N (NPN) است که به سرعت توسط اوره آزهای باکتریایی شکمبه به آمونیاک هیدرولیز می شود و به عنوان منبع N بلافاصله پس از مصرف در دسترس است . با این حال، اگر کربوهیدرات‌های قابل هضم سریع برای تهیه اسکلت‌های کربنی مورد نیاز برای سنتز اسیدهای آمینه در دسترس نباشند، اوره به‌عنوان منبع N برای سنتز پروتئین میکروبی استفاده نمی‌شود.

یک گفتگوی تلفنی می تواند آغاز آشنایی بیشتر ما با یکدیگر شود با ما تماس بگیرید تا با مکمل های خوراک دام تولید شده در شرکت مهرگان تجارت مطابق با استانداردهای روز دنیا آشنا شوید و انواع مکمل ها شامل اوره آهسته رهش، اوره پریل، پودر چربی کلسیمی، گلوکز محافظت شده و ... را تهیه کنید.

یکی از چالش‌های موجود در نشخوارکنندگان پرتولید، همگام‌سازی در دسترس بودن انرژی و نیتروژن (N) در شکمبه به‌گونه‌ای است که ارزش هر دو جزء جیره را جلب کند.

اوره با درجه خوراک یک منبع غیر پروتئین N (NPN) است که به سرعت توسط اوره آزهای باکتریایی شکمبه به آمونیاک هیدرولیز می شود (ون سوست، 1994) و به عنوان منبع N بلافاصله پس از مصرف در دسترس است. با این حال، اگر کربوهیدرات‌های قابل هضم سریع برای تهیه اسکلت‌های کربنی مورد نیاز برای سنتز اسیدهای آمینه میکروارگانیسم‌های شکمبه در دسترس نباشند، از اوره به عنوان منبع N برای سنتز پروتئین میکروبی استفاده نمی‌شود. برای غلبه بر این مشکل، تلاش‌هایی برای اصلاح اوره صورت گرفته است تا سرعت هیدرولیز شکمبه‌ای آن کاهش یابد و کارایی جذب نیتروژن توسط میکروارگانیسم‌های شکمبه افزایش یابد.

برای دستیابی به این هدف، منابع جایگزین N، مانند بیورت و همچنین منابع اوره با پوشش روغن، متصل به کلسیم و پوشش پلیمری ایجاد شده است. با این حال، حتی با این رویکردها، سرعت انتشار نیتروژن در برخی آزمایش‌ها سریع‌تر یا کندتر از تخریب منابع خوراک پروتئین، مانند غلات بود. در تئوری، همزمانی سرعت آزادسازی اوره و تجزیه کربوهیدرات باید کارایی سنتز پروتئین میکروبی را افزایش دهد. کربوهیدرات های خوراک از اجزای سریع تجزیه پذیر (بیشتر نشاسته) و به آهستگی تجزیه پذیر (دیواره سلولی) تشکیل شده اند. تامین نیتروژنی که می تواند با کربوهیدرات های سریع و آهسته تجزیه شونده همگام شود، می تواند سنتز پروتئین میکروبی را افزایش داده و احتمالا قابلیت هضم خوراک را افزایش دهد. ترکیبی از منابع N به آسانی و آهسته در دسترس (به عنوان مثال، مخلوط اوره با درجه خوراک و اوره آهسته رهش) احتمالاً برای سنتز پروتئین میکروبی بهینه است.

یک منبع نیتروژن اوره آهسته رهش (SRU) ساخته شد که دارای نرخ آزادسازی نیتروژن 7 درصد در ساعت است که سرعتی مشابه سرعت تخریب نشاسته ذرت دارد. فرض بر این است که ترکیبی از اوره و SRU سنتز پروتئین میکروبی را در یک سیستم شکمبه مصنوعی (Ruitecs) که با یک رژیم غذایی تکمیلی با کنسانتره بالا تغذیه می‌شود، افزایش می‌دهد.

تولید گاز بازتابی از تخریب OM در سیستم‌های آزمایشگاهی است، پارامتری که با گنجاندن اوره آهسته رهش در آزمایش فعلی تحت‌تاثیر قرار نگرفت. مطالعه قبلی که از اوره پوشش داده شده با پلی اورتان به عنوان منبع نیتروژن در یک سیستم کشت پیوسته جریان دوگانه استفاده می کرد، در مقایسه با اوره خوراکی هیچ تأثیری بر pH نداشت (Xin et al., 2010). تولید بیشتر TVFA در اوره آهسته رهش که تیمار دریافت می‌کند، افزایش تخمیر بستر را نشان می‌دهد، حتی اگر این امر توسط تولید گاز بیشتر پشتیبانی نمی‌شود. همچنین، افزایش TVFA توسط DMD بالاتر پشتیبانی نشد

یا OMD این اختلاف ممکن است تا حدی به دلیل تولید بیشتر NH3 با SRU باشد. آمونیاک اسیدهای چرب را خنثی می کند که می تواند pH را افزایش داده و آزادسازی CO2 از مایع بافری شکمبه را کاهش دهد و در نتیجه تولید گاز را کاهش دهد.

 تولید VFA در شکمبه عمدتاً به نوع بستر تخمیر شده، گونه‌های میکروبی درگیر و محیط شکمبه (یعنی pH و پتانسیل ردوکس) بستگی دارد.

در طی تخمیر (گریسوولد و همکاران، 1996). بر خلاف نتایج ما، برخی از محققین به عدم تأثیر SRU بر تولید VFA پی بردند. در یک Rustitec رژیم غذایی متشکل از 40٪ پودر ذرت بخارپز شده بود.

و 58.5 درصد علوفه و 1.5 درصد نیتروژن شامل اوره پوشش داده شده با پلی اورتان یا اوره با درجه خوراک، هیچ تفاوتی در کل یا منفرد VFAها مشاهده نشد . استفاده از SRU (گروه فناوری کشاورزی-مغذی، پترزبورگ، VA) در رژیم غذایی گوساله‌هایی که با 90 درصد سیلاژ ذرت تغذیه شده بودند، هیچ تأثیری بر غلظت کل یا فردی VFAs در شکمبه نشان نداد (تیلور-ادواردز و همکاران، 2009). با این حال، ساختار SRU و نرخ انتشار در این گزارش مشخص نبود. همچنین، Ceconi و همکاران. (2015) گزارش داد که گنجاندن دو منبع SRU (Optigen II یا NitroShure) در جیره گاوهای پروار، غلظت VFA را تغییر نداد. گنجاندن اوره و SRU (یعنی Optigen II) هر 2 ساعت (با استفاده از تغذیه خودکار) یا یک بار در روز در رژیم غذایی گوشت گاو.

گنجاندن اوره و اوره آهسته رهش (یعنی Optigen II) هر 2 ساعت (با استفاده از تغذیه خودکار) یا یک بار در روز در رژیم غذایی گوساله هایی که 60٪ رژیم غذایی علوفه دریافت می کنند، منجر به کاهش و افزایش نسبت مولی استات و پروپیونات شد. به ترتیب (آلوارز آلمورا و همکاران، 2012).

افزایش تولید استات در مطالعه حاضر به احتمال زیاد به دلیل فعالیت بیشتر باکتری های فیبرولیتیک است که با توجه به افزایش NDFD و ADFD با 1% SRU امکان پذیر است. با این حال، ما افزایشی در تعداد کپی مرتبط با F. succinogenes مشاهده نکردیم. تئوری پشت استفاده از اوره آهسته رهش ارائه یک منبع ثابت و همزمان از نیتروژن با آزادسازی اسکلت های کربن در شکمبه است که می تواند از سنتز اسیدهای آمینه توسط میکروارگانیسم های شکمبه پشتیبانی کند. در یک کارآزمایی آزمایشگاهی که میزان هیدرولیز اوره را بر روی تنوع باکتریایی شکمبه مورد مطالعه قرار داد، با استفاده از اسید استو هیدروکسامیک به عنوان عاملی برای کاهش سرعت آزادسازی اوره، رشد کل باکتری ها و F. succinogenes را در مراحل اولیه تخمیر افزایش داد (وانگ و همکاران، 2018). پیشنهاد شده است که عرضه کندتر و پایدارتر N ممکن است از باکتری های فیبرولیتیک با رشد آهسته حمایت کند، حتی اگر هیچ تفاوتی در تعداد کپی F. succinogenes در آزمایش فعلی مشاهده نشد.

غلظت آمونیاک می‌تواند بر تخریب فیبر تأثیر بگذارد، اما بین برخی از نویسندگان در مورد اینکه چه سطوحی برای تجزیه فیبر بهینه هستند، اختلاف نظر وجود دارد. بلاسکو (1954) گزارش داد که حداکثر هضم سلولز زمانی اتفاق می افتد که غلظت آمونیاک در شکمبه تقریباً 43 میلی گرم در دسی لیتر باشد.

 برعکس، برخی از نویسندگان پیشنهاد می کنند که این غلظت باید بین 19 تا 23 میلی گرم در دسی لیتر باشد (مهرز و همکاران، 1977). از آنجایی که ظرفیت سنتز پروتئین میکروبی و استفاده از آمونیاک به سرعت و میزان تخمیر کربوهیدرات مربوط می شود (باخ و همکاران، 2005)، می توان حدس زد که برای هر رژیم غذایی، غلظت آمونیاک بهینه وجود دارد. در آزمایش فعلی، حداکثر غلظت آمونیاک به دست آمده در حدود 13 میلی گرم NH3-N/dL بود که کمتر از سطوح توصیه شده بود.

 تقریباً 30 درصد از کل CP در آزمایش کنونی توسط اوره و SRU تأمین شد.

انتظار می رفت که غلظت NH3-N در 0% SRU در مقایسه با سایر تیمارها بیشتر باشد. این اختلاف می تواند به دلیل مکانیسم متابولیسم اوره در Rusitec باشد.

بیشتر فعالیت اوره آز در شکمبه با باکتری هایی مرتبط است که به اپیتلیال شکمبه می چسبند (Dehority, 2003). بیشتر فعالیت یورولیتیک در میکروارگانیسم‌هایی وجود دارد که به‌طور ضعیفی فعالیت می‌کنند.به ذرات خوراک جامد منتقل می شود.

وجود اوره در این محفظه منجر به فعالیت اورولیتیک بالاتر و در نتیجه غلظت آمونیاک بالاتر می شود که می تواند به میکروارگانیسم هایی که محکم به بسترهای جامد متصل هستند جریان یابد.

وجود اوره در این محفظه منجر به فعالیت اورئولیتیک بالاتر و در نتیجه غلظت آمونیاک بالاتر می‌شود، که می‌تواند به میکروارگانیسم‌هایی که محکم به بسترهای جامد متصل شده‌اند، جایی که غلظت آمونیاک پایین است، جریان می‌یابد، زیرا تحت تقاضای بالا برای سنتز پروتئین میکروبی است. با اوره آهسته رهش، انتشار مداوم اوره در این ریزمحیط (یعنی کیسه‌های جوجه‌کشی) در طول انکوباسیون احتمالاً منجر به عرضه مداوم آمونیاک برای فعالیت میکروبی شد که NDFD و ADFD را در غلظت‌های بهینه افزایش داد. انتظار می رفت که این امر به موازات افزایش مقدار FPA، NDFD و ADFD در افزایش مقدار کل باکتری ها و باکتری های فیبرولیتیک منعکس شود. در مطالعه حاضر، هیچ تفاوت آماری در رشد میکروبی در پاسخ به افزایش سطح SRU در جیره مشاهده نشد. با این حال،

جمعیت کل باکتری ها، متانوژن ها، و S. ruminantium با 1٪ SRU عددی بالاتر بود. برخلاف نتایج ما، Cherdthong و همکاران (2011) دریافتند که جوجه کشی اوره کند رهش به عنوان مخلوطی از اوره-کلسیم با چیپس کاساوا یا آرد ذرت باعث افزایش NDFD و همچنین جمعیت کل باکتری ها و F. succinogenes را در مقایسه با اوره خوراکی افزایش داد. حتی اگر F. succinogenes نقش یک

نقش مهمی در تخریب فیبر شکمبه، سایر اعضای جمعیت باکتریایی فیبرولیتیک ممکن است مسئول بهبود هضم فیبر بوده باشند، زیرا هضم فیبر به کنسرسیوم های باکتریایی چند گونه ای نیاز دارد .

رژیم غذایی با 1٪ SRU بالاترین NDFD و ADFD را در بین تیمارها نشان داد. تیمار 1٪ SRU شامل 0.6٪ اوره نیز بود. این هی-

اوره که بلافاصله محلول است، از رشد باکتری های تجزیه کننده فیبر در مراحل اولیه جوجه کشی حمایت می کند و شرایط مطلوب تری را برای میکروب ها فراهم می کند تا ذرات خوراک را مستعمره کنند و هضم فیبر را انجام دهند. یک بالاتر

مقدار FPA در 1% SRU نشان دهنده افزایش کلونیزاسیون میکروبی است که گام مهمی در هضم شکمبه دیواره سلولی گیاه است. پاسخ درجه دوم کل VFA ها، NDFD و ADFD (یعنی بالاترین مقدار برای 1٪ SRU) نشان می دهد که سطوح SRU بالاتر از 1٪ باعث افزایش بیشتر قابلیت هضم دیواره سلولی گیاه نمی شود.

گنجاندن 1٪ SRU همچنین منجر به بالاترین سطح FPA شد. گزارش شده است که بخش های مرتبط با جامد 70 تا 80 درصد از زیست توده میکروبی در شکمبه را تشکیل می دهند (کریگ و همکاران، 1987). میکروب های مرتبط با مایع شکمبه مستقیماً در هضم ذرات خوراک نامحلول نقش دارند (لاتام و همکاران، 1979). با این حال، سنتز پروتئین میکروبی کل در بین تیمارها تفاوتی نداشت. به طور مشابه، گزارش داد که تغذیه گاوهای شیری تولید پروتئین میکروبی را تغییر نداد.

EMPS در مطالعه حاضر کمی کمتر از محدوده 12-24 میلی گرم N/g OMD است که توسط NRC (2001) پیشنهاد شده است. برخلاف نتایج ما، Xin و همکاران. (2010) دریافتند که مکمل رژیم غذایی با

اوره پوشش داده شده با پلیمر EMPS را در مقایسه با اوره با درجه خوراک (13.0 در مقابل 11.3 گرم N/kg OMD) افزایش داد. با این حال، جیره آزمایشی آنها شامل 58.5٪ علوفه در مقایسه با 10٪ علوفه مورد استفاده در ما بود.

مطالعه. جیره های کم علوفه منجر به جمعیت بیشتری از باکتری های غیرفیبرولیتیک می شود که برای رشد مطلوب به پپتیدها و اسیدهای آمینه بیشتری نیاز دارند. مقدار کم EMPS در مطالعه فعلی ممکن است به دلیل عرضه محدود N یا کمبود منابع N در دسترس (پپتید یا اسیدهای آمینه) در تخمیرها در طول انکوباسیون باشد. این احتمال با غلظت کم آمونیاک در پساب پشتیبانی می شود.

در اکثر آزمایشات in vivo که از اشکال مختلف SRU استفاده شده است، هیچ اثری بر DMD و OMD گزارش نشده است. رفتار اوره کند رهش احتمالاً به سرعت آزادسازی اوره، میزان درگیری و نوع آن بستگی دارد

رژیم غذایی، بهره وری و ماهیت میکروبیوتای شکمبه، و صفات میزبان، مانند جذب NH3 شکمبه و میزان عبور مایع و جامد.

در نتیجه، نتایج این مطالعه نشان داد که علیرغم عدم تأثیر بر DMD و OMD با استفاده از 1% SRU NDFD و ADFD، TVFA واستات نسبت به سایر تیمارها افزایش یافت. جیره آزمایشی، متشکل از 90 درصد مواد کنسانتره، حاوی مقدار زیادی کربوهیدرات به راحتی در دسترس بود و بنابراین، نیاز به تامین منابع N (به عنوان مثال، NPN و pro- واقعی است.

تین، مانند پپتیدها و اسیدهای آمینه) برای میکروارگانیسم های شکمبه. با 1٪ SRU، حضور اوره به عنوان منبع نیتروژن بلافاصله محلول همراه با SRU به عنوان یک تامین کننده ثابت N می تواند کارایی سنتز پروتئین میکروبی را بهبود بخشد و جمعیت باکتری های FPA را افزایش دهد.