اثر اوره آهسته رهش بر هضم جیره در گاوهای شیری
اثر اوره آهسته رهش بر هضم جیره در گاوهای شیری؛ سیستم لبنیات با بسیاری از مسائل زیست محیطی، مانند انتشار گازهای گلخانه ای، استفاده از زمین، و مصرف مواد خام خوراکی انسان، و همچنین افزایش تقاضا برای شیر توسط جمعیت رو به رشد جهان مواجه است. پرورش گاو شیری باید به سمت روش های تولید کارآمدتر و پایدارتر تکامل یابد. استراتژی هایی برای کاهش ردپای کربن خوراک دام مورد استفاده و افزایش بهره وری کلی باید در نظر گرفته شود. تولید خوراک، به ویژه کنجاله سویا، دومین منبع انتشار کل گازهای گلخانه ای لبنیات است. علاوه بر این، بین کارایی تولید و ردپای محیطی همبستگی مثبت وجود دارد. استفاده از منابع اوره آهسته رهش به عنوان جایگزینی برای کنجاله سویا می تواند کارایی، عملکرد شکمبه را افزایش دهد.
اثرات جایگزینی جزئی کنجاله سویا (SBM) با منبع اوره آهسته رهش (SRU) بر عملکرد تولید، راندمان خوراک، قابلیت هضم و پایداری محیطی گاوهای شیری مورد ارزیابی قرار گرفت. در مجموع 140 گاو شیرده هلشتاین فریزی به دو گروه مطالعه تقسیم شدند: (1) کنترل (رژیم غذایی کاملاً بر اساس SBM)، و (ب) تیمار (رژیم غذایی 0.22٪ بر اساس ماده خشک (d.m.)) SRU. تولید شیر، مصرف ماده خشک (DMI)، نرخ تبدیل خوراک (FCR)، امتیاز وضعیت بدن (BCS)، پارامترهای تولیدمثلی و کیفیت شیر مورد ارزیابی قرار گرفت. ترکیب شیمیایی خوراک و مدفوع برای محاسبه قابلیت هضم در داخل بدن دو جیره مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
ردپای کربن (CFP) و گازهای متان پیش بینی شده (CH4) مورد ارزیابی قرار گرفت. گنجاندن اوره آهسته رهش به طور قابل توجهی تولید شیر، DMI و FCR را افزایش می دهد ، در حالی که کیفیت شیر، BCS و
شاخص های تولیدمثلی تحت تأثیر قرار نگرفتند (05/0p>). در گروه تیمار، قابلیت هضم پروتئین خام (CP) (0.012 = p)، NDF (0.039 = p) و سلولز (0.033 = p) به طور معنی‌داری بالاتر بود، در حالی که
سایر پارامترهای تغذیه ای تحت تأثیر قرار نگرفتند. تمام پارامترهای محیطی در گروه تیمار به طور قابل توجهی بهبود یافت . جایگزینی SBM با SRU می تواند یک استراتژی برای بهبود باشد پایداری گاوهای شیری به دلیل بهبود راندمان تولید، کاهش CFP خوراک و پیش‌بینی تولید CH4.
بیشتر بخوانید: اوره پریل
انتظار می رود در سه دهه آینده جمعیت جهان 2 میلیارد نفر افزایش یابد و به طور موازی تقاضا برای محصولات مشتق شده از حیوانات را افزایش دهد و با فشار بیشتر بر بازار مواد غذایی برای پاسخگویی به درخواست های مصرف کنندگان. در 60 سال گذشته، این رشد نیاز به غذاهای حیوانی عمدتاً با افزایش مداوم تعداد حیوانات پرورش‌یافته و ارزش غذایی خوراک‌ها، با استفاده از سطوح بالاتر غلات خوراکی برای انسان و منابع پروتئینی برآورده شده است.
آن راه حل ها دیگر قابل اجرا نیستند. در واقع، سیستم‌های زئوتکنیکی، به‌ویژه پرورش گاو شیری و گوشتی، با بسیاری از چالش‌های پایداری مانند انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از انسان (GHG) مواجه هستند که در آن هم پرورش حیوانات و هم تولید خوراک انجام می‌شود.
در پاسخ به این نگرانی ها، سیستم های تولید لبنیات کارآمدتر و پایدارتر باید توسعه یابد. استراتژی‌هایی برای کاهش مستقیم تولید CH4 شکمبه، افزایش کارایی کلی تولید و کاهش ردپای کربن (CFP) خوراک مورد استفاده ممکن است در نظر گرفته شود. در واقع، رابطه مثبتی بین کارایی تولید و ردپای زیست‌محیطی وجود دارد، که نشان می‌دهد استراتژی‌های بهبود بهره‌وری گاوهای شیری می‌تواند به بهبود همزمان اثرات زیست‌محیطی و سودآوری منجر شود . علاوه بر این، CFP کمتر جیره‌ها با شدت انتشار کمتر، با کاهش انتشار در هر واحد شیر مرتبط است.
استفاده از منابع پروتئینی جایگزین مانند نیتروژن غیر پروتئینی (NPN) برای جایگزینی کنجاله سویا (SBM) ممکن است یک استراتژی موثر برای مقابله با این چالش ها باشد، که عمدتاً به دلیل تأثیرات زیست محیطی بالای SBM [6-8] و تأثیر مثبت آن است. NPN در سطح شکمبه [9]. به طور سنتی، استفاده از منابع پروتئینی جایگزین مانند نیتروژن غیر پروتئینی (NPN) برای جایگزینی SBM در درجه اول برای کاهش هزینه های خوراک به دلیل قیمت بالای SBM در بازار و بهبود استفاده از پروتئین جیره در گاوهای شیری برای افزایش کارایی تولید انجام می شد [9]. در سال های اخیر، این استراتژی در کاهش اثرات زیست محیطی محصولات لبنی و بهبود بهره وری و کارایی گاوهای شیری مورد توجه قرار گرفته است [6-8].
بیشتر بخوانید: اوره کند رهش
در بین منابع احتمالی NPN، اوره درجه خوراک در ابتدا در نشخوارکنندگان به دلیل هزینه کم آن رایج‌ترین بود [10]. با این حال، اوره درجه خوراک با هیدرولیز سریع در شکمبه، همراه با آزادسازی سریع آمونیاک، بیش از نرخ تخمیر کربوهیدرات مشخص می شود. در نتیجه، این شرایط تولید، جریان و در دسترس بودن پروتئین میکروبی برای تولید شیر را کاهش می‌دهد و کارایی استفاده از نیتروژن (N) را کاهش می‌دهد [11]. علاوه بر این، هیدرولیز سریع شکمبه ای اوره باعث افزایش نیتروژن می شود
دفع از طریق ادرار و افزایش سطح NH3 خون، با تأثیر منفی بالقوه بر باروری گاو [12،13].
فن آوری های پوشش برای توسعه محصولات اوره آهسته رهش (SRU) برای کنترل سرعت تخریب اوره و انتشار NH3 در شکمبه استفاده می شود و کارایی استفاده از نیتروژن را بهبود می بخشد. اثرات SRU به جای SBM و اوره درجه خوراک در ادبیات بررسی شده است و اثرات مثبتی را بر روی گوشت گاو و لبنیات گزارش کرده است.
چردتونگ و همکاران (2010) مقاله ای ارائه کرد که کارایی بالقوه اوزه آهسته رهش را در افزایش کارایی جذب نیتروژن شکمبه، سنتز پروتئین میکروبی و هضم فیبر و در نتیجه بهبود برجسته کرد.
در بهره وری و کارایی حیوانات (گاو، گاومیش، گوسفند و بز) و به طور خاص، در گاوهای شیری، گنجاندن SRU به جای SBM یا سایر منابع پروتئین سنتی منجر به بهبود عملکرد تولید، یعنی تولید شیر بالاتر، افزایش خوراک می شود. راندمان، و نرخ تبدیل خوراک بهبود یافته، در نتیجه یک شکمبه سالم تر، پایدارتر و کارآمدتر .
یک منبع اوره آهسته رهش جدید بر اساس یک ماتریس از دانه های اوره پوشیده شده توسط لایه بندی لیپیدی دولایه اخیرا توسعه یافته است
ما فرض می کنیم که جایگزینی نسبی کنجاله سویا با منابع جدید اوره آهسته رهش به دلیل تأثیر آن بر عملکرد شکمبه، قابلیت هضم خوراک، راندمان تولید، و اثرات زیست محیطی بالقوه کمتر می تواند به طور موثر در گاوهای شیری مورد استفاده قرار گیرد.
. نتایج و بحث
جایگزینی نسبی SBM با یک SRU به طور قابل توجهی (p <0.0001) تولید شیر روزانه را بهبود بخشید و منجر به افزایش متوسط تولید 3.9٪ در طول دوره آزمایشی شد. علاوه بر این، نتایج ECM نیز در گروه تیمار به طور معنی‌داری بالاتر بود (0017/0=p). همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، بهره وری بین دو گروه در هفته سوم مطالعه متفاوت بود، زمانی که تفاوت به معنی آماری رسید. مطالعات همچنین تشخیص داد که ادغام رژیم غذایی با هدف تأثیرگذاری بر تخمیر شکمبه به یک دوره حداقل 3 هفته ای نیاز دارد تا اثرات آن به وضوح نشان داده شود . تولید شیر از هفته 9 تا هفته 13 کاهش یافته است و پس از آن به شدت افزایش یافت. این تنوع بزرگ را می توان با تغییر شرایط محیطی توضیح داد. اولاً، بین هفته های 10 تا 13، شرایط نامطلوب زمستانی که بسیار سرد همراه با باران و رطوبت شدید بود، منفی شد.
بیشتر بخوانید: پودر چربی کلسیمی
هم روی حیوانات و هم محیط داخل اصطبل تاثیر گذاشت. این شرایط منجر به کاهش مصرف خوراک و کاهش تولید شیر با کاهش سلامت غده پستانی شد. برعکس، از هفته‌های 14 تا 15، با شروع بهار، شرایط محیطی به سرعت بهبود یافت، و در نتیجه شرایط مسکن بهتر (به عنوان مثال، بستر خشک‌تر در اطاقک‌ها، کف‌های تمیزتر و خشک‌تر) و محیط راحت‌تر در داخل اصطبل همراه با بازتاب‌های مثبت بر سلامت پستان ایجاد شد. و همچنین مصرف خوراک و تولید شیر.
نتیجه مطالعه حاضر با تیکوفسکی و هریسون (2007) و اینوستروزا و همکاران مطابقت دارد. که افزایش قابل توجهی در تولید شیر گاوهای تغذیه شده با جیره های حاوی SRU گزارش کردند. همچنین کوالسکی و همکاران. (2010) بهبودی در تولید شیر در گاوهای شیری پرمحصول تغذیه شده با SRU در جایگزینی نسبی SBM نشان داد [17].
مکمل SRU در جیره‌های نشخوارکنندگان تغذیه‌شده با سطوح بالای کربوهیدرات‌های قابل تخمیر سریع ممکن است هماهنگی بین انرژی و در دسترس بودن پروتئین در سطح شکمبه را افزایش دهد و سنتز پروتئین میکروبی را افزایش دهد و در نتیجه کارایی تبدیل آن به شیر را بهبود بخشد [28]. باید تاکید کرد که استفاده از اوره (همراه با آنزیم و غلات به عنوان شکل کندتر و ایمن‌تر نیتروژن آزاد شده از شکمبه) جیره گاوهای شیری می‌تواند به طور مفیدی تخمیر شکمبه را تعدیل کند، از جمله جمعیت میکروبیوتا (افزایش فراوانی نسبی Megasphaera elsdenii و آمونیاک). تولید باکتری)، در نتیجه بهبود عملکرد تولید همانطور که توسط Libera و همکاران، 2021 [29] ذکر شد.
برعکس، گالو و همکاران. (2003) [30] و Giallongo و همکاران. (2015) [31]، هنگامی که SBM تا حدی با SRU جایگزین شد، هیچ سودی در تولید شیر نشان نداد.
در مطالعه حاضر، DMI به طور قابل توجهی در گروه درمان کاهش یافت (23.92 در مقابل 24.69 کیلوگرم در سر در روز در گروه شاهد) (p = 0.04)، که تأثیر مثبتی بر FCR داشت. در واقع، FCR به طور قابل توجهی (0001/0p<) در طول درمان با افزایش کلی راندمان خوراک در 6.9٪ بهبود یافت.
به دلیل DMI پایین تر و تولید شیر بهتر. این نتایج با یافته های Salami و همکارانش مطابقت دارد. (2021)، که به دلیل کاهش قابل توجه در مصرف خوراک بدون هیچ تأثیری بر تولید شیر، زمانی که منابع پروتئینی سنتی با SRU در جیره گاوهای شیری در شمال اروپا جایگزین شدند، افزایش 3 درصدی راندمان خوراک را گزارش کردند [8].
بیشتر بخوانید: گلوکز محافظت شده
عملکرد تولیدمثلی تحت تأثیر درمان قرار نگرفت (جدول 2) که با یافته های هالاجیان و همکارانش مطابقت دارد. (2021)، که ویژگی های مشابهی از فولیکول ها، سطوح خونی پروژسترون و نیتروژن اوره شیر (MUN) را بین لبنیات گزارش کرد.
گاوهایی که به طور انحصاری با SBM یا با جایگزینی جزئی SBM، SRU تغذیه می شوند [32]. این نتایج نشان می دهد که به نظر می رسد تغذیه با SRU بر اثر منفی احتمالی سایر منابع NPN، مانند اوره درجه خوراک، بر نیتروژن اوره پلاسما و عملکرد کلی تولید مثل غلبه کند [33].
به طور مشابه، نیل و همکاران. (2014) [34] و حلاجیان و همکاران. (2021) [32] تفاوت معنی داری از نظر وزن بدن و وضعیت بدن در گاوهای شیری هلشتاین تغذیه شده با جیره های حاوی SRU در مقایسه با جیره های کنترل SBM گزارش نکرد. همچنین، این تیمار بر صفات کیفیت شیر تأثیری نداشت. این یافته ها با نتایج اصلی یافت شده در پژوهش های مربوط به گاوهای شیری تغذیه شده با مقدار مناسب اوره آهسته رهش همسو هستند [16-30]. هیچ اثر درمانی در وضعیت کلی سلامتی که روزانه توسط کارکنان دامپزشکی مزرعه کنترل می شد، یافت نشد.
نتایج مثبت مشاهده شده پس از گنجاندن SRU به عنوان یک جایگزین جزئی برای SBM نشان داد که سینتیک و تخمیر شکمبه را می توان در جیره هایی با درصد پروتئین محلول بالاتر از 30 درصد کل پروتئین خام و 50 درصد پروتئین قابل تجزیه در صورت ترکیب با یک پروتئین کافی بهینه کرد. مصرف کربوهیدرات های غیر ساختاری و سریع تخمیر شونده علیرغم افزایش قابل توجهی در حلالیت بخش پروتئین، هیچ تغییری در کیفیت شیر یا عملکرد تولیدمثلی مشاهده نشد. برعکس، مطالعات قبلی افزایش سطح اوره شیر و کاهش باروری را پس از افزایش حلالیت پروتئین نشان داد.
این کار به تعریف دانش علمی در مورد استفاده از SRU در تغذیه گاوهای شیری و پر کردن شکاف موجود در مستندات در مورد تأثیر آنها بر پایداری محیطی کمک می کند.
این مطالعه نشان داد که جایگزینی SBM سنتی (1.33٪ به عنوان تغذیه) با منبع SRU Protigen (0.22٪ به عنوان تغذیه، 100 گرم در سر در روز) منجر به بهبود کارایی گاوهای شیری به دلیل افزایش نرخ تبدیل خوراک شد. مصرف کمتر ماده خشک، قابلیت هضم بیشتر قسمت های فیبری جیره و تولید بهتر شیر روزانه.
علاوه بر این، مطالعه حاضر نشان داد که پایداری زیست‌محیطی جیره گاوهای شیری را می‌توان با گنجاندن SRU به عنوان یک منبع پروتئین جایگزین بهبود بخشید که عمدتاً تأثیر تولید خوراک را از نظر انتشار گازهای گلخانه‌ای کاهش می‌دهد.