اثر کاهش سطح پروتئین جیره و استفاده از لیزین و متیونین محافظت‌شده بر عملکرد گاوهای شیرده هلشتاین در اوایل دوره شیردهی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو - گروه علوم دامی، دانشکده کشاو.رزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

سابقه و هدف: در مطالعات پیشین در جیره‌های کم پروتئین، عمدتاً از منابع خالص متیونین یا منابع توأم لیزین و متیونین استفاده ‌شده و در مطالعات محدودی از منبع خالص لیزین محافظت‌شده جهت متعادل کردن نسبت لیزین به متیونین استفاده ‌شده است. به نظر می‌رسد که بررسی اثر استفاده انفرادی و هم‌زمان اسیدهای آمینه محافظت‌شده لیزین و متیونین در جیره‌های کم پروتئین برای دست‌یابی به حداکثر عملکرد خصوصاً در اوایل دوره شیردهی مفید باشد. بنابراین هدف از این مطالعه، بررسی اثر کاهش سطح پروتئین جیره و استفاده انفرادی و هم‌زمان از اسیدهای آمینه محافظت‌شده لیزین و متیونین بر تولید و ترکیبات شیر و غلظت متابولیت های شیمیایی خون گاوهای شیرده هلشتاین در اوایل دوره شیردهی بود.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه از 8 رأس گاو شیرده هلشتاین با میانگین روزهای شیردهی 37±89 روز در قالب طرح تکرار در زمان در دو دوره سه هفته ای (17 روز عادت دهی و 4 روز نمونه گیری) استفاده شد. تیمارهای آزمایشی شامل: 1) جیره پایه فرموله شده با 17/8 درصد پروتئین خام، 2) جیره فرموله شده با 16/5 درصد پروتئین خام به‌علاوه 6 گرم در روز لیزین محافظت‌شده ، 3) جیره فرموله شده با 16/5 درصد پروتئین خام همراه با 13 گرم در روز متیونین محافظت‌شده ، 4) جیره فرموله شده با 16/5 درصد پروتئین خام همراه با 6 گرم لیزین و 13 گرم متیونین محافظت‌شده از تجزیه شکمبه‌ای بودند.
یافته‌ها: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که ماده خشک مصرفی، درصد چربی و پروتئین شیر، نسبت مولی اسیدهای چرب فرار، pH مایع شکمبه و قابلیت هضم ظاهری مواد مغذی تحت تأثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفتند (0.05<P). نتایج مقایسات مستقل در تولید شیر و بازدهی خوراک مصرفی نشان داد که کاهش سطح پروتئین جیره و افزودن لیزین و متیونین محافظت‌شده به ‌صورت انفرادی و هم‌زمان موجب افزایش معنی‌داری تولید شیر و بازده خوراک مصرفی در بیشتر تیمارها نسبت به گروه شاهد شد (0.05>P). اما در مقایسات مستقل بین تیمار لیزین و متیونین محافظت‌شده در تولید شیر و بازدهی خوراک مصرفی اختلاف معنی‌داری وجود نداشت (0.05<P). افزودن لیزین و متیونین محافظت‌شده از تجزیه شکمبه‌ای به‌صورت انفرادی و هم‌زمان موجب کاهش معنی‌دار (0.05>P) غلظت نیتروژن اوره‌ای شیر نسبت به گروه شاهد شد (به ترتیب 12/36، 12/74، 13/12، نسبت به 15/37). افزودن متیونین و لیزین محافظت‌شده از تجزیه شکمبه‌ای (به‌صورت انفرادی و هم‌زمان باهم) موجب افزایش معنی‌دار غلظت آلبومین و پروتئین کل سرم نسبت به گروه شاهد شد (0.05>P). در گاوهای دریافت‌کننده‌ی متیونین محافظت‌شده از تجزیه شکمبه‌ای غلظت نیتروژن اوره‌ای سرم نسبت به تیمار شاهد کمتر بود (0.05>P). افزودن متیونین محافظت‌شده از تجزیه شکمبه‌ای (به‌صورت انفرادی و هم‌زمان با لیزین) موجب افزایش معنی‌دار غلظت گلوکز سرم گاوها در اوایل دوره شیردهی شد (0.05>P).
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با کاهش میزان پروتئین جیره از 17/8 درصد به 16/5 درصد در اوایل دوره شیردهی و استفاده از اسیدهای آمینه محافظت‌شده لیزین و متیونین بدون تأثیر منفی بر عملکرد، بازده استفاده از نیتروژن خوراک افزایش یافت. همچنین نتایج حاصل از این مطالعات نشان داد که استفاده توأم از لیزین و متیونین محافظت‌شده از تجزیه شکمبه‌ای نسبت به استفاده انفرادی از آن‌ها سبب بهبود بیشتری بر عملکرد گاوهای شیرده در اوایل دوره شیردهی شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of decreasing dietary protein and the use of rumen-protected lysine and methionine on performance of Holstein dairy cows during early lactation

نویسندگان [English]

  • Arman Rostami 1
  • Osman Azizi 2
  • Hossein Jahani-azizabadi 2
1 Department of animal science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: In previous studies in low-protein diets, mostly used pure sources of protected methionine or combined lysine and methionine used. It has been used in limited studies of the pure source of protected lysine to balance the dietary amino acids. It seems that investigating the effect of protected lysine and methionine supplementation alone and in combination, in low-protein diets, especially in early lactation, is useful to achieve maximum performance. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effects of reducing dietary crude protein (CP) concentration and alone and in combination use of protected lysine and methionine amino acids on milk yield and milk composition and concentration of blood chemical metabolites in Holstein lactating cows during early lactation.
Materials and methods: In this study, 8 Holstein lactating cows with average 89±37 days in milk were used in a repeated measurement design two 21 day periods; each period contains 17 day for adaptation and 4 day for sampling. Treatments were: 1) a formulated diet with 17.8% CP, 2) a formulated diet with 16.5% CP plus 6-gram per day protected lysine, 3) a formulated diet with 16.5% CP plus 13-gram head per day protected methionine, 4) a formulated diet with 16.5% CP plus 6-gram lysine and 13-gram protected methionine per head day.
Results: The results of this study showed that dry matter intake, the percentage of milk fat and protein, molar proportion of volatile fatty acids, pH of rumen fluid and apparent digestibility of nutrients were not affected by experimental treatments. (P > 0.05). The results of independent comparisons in milk yield and feed efficiency indicated that by reducing the dietary protein concentration and the addition of protected methionine (alone and in combination with lysine) led to significantly increased in milk yield and feed efficiency, relative to the control group (P < 0.05). But in independent comparisons inside the treatments there was no significant difference between protected lysine and methionine in milk production and feed efficiency (P > 0.05). The addition protected lysine and methionine, alone and in combination resulted in a significant decrease (P < 0.05) in the milk concentration of urea nitrogen, relative to the control (respectively 12/36, 12/74, 13/12, to 15/37). Crude protein intake in the supplemented protected methionine and lysine, alone and in combination, group compared to the control group was significantly decreased (P < 0.05). Methionine and lysine supplementation (alone and in combination) resulted in an increase (P < 0.05) in the serum albumin total protein concentration, compared to the control group. In cattle receiving protected methionine serum urea nitrogen concentration was lower than that of control (P < 0.05). The addition of protected methionine (alone and in combination with lysine) led to significantly increase (P < 0.05) in serum glucose concentration in early lactation.
Conclusion: The results of this study indicate that by decreasing the amount of protein in the diet from 17.8% to 16.5% in early lactation and the use of protected amino acids without adversely affecting on the nutrients. Also, the results of the present study showed that combined use of protected lysine and methionine compared to their individual use, one more effective to improve the performance of Holstein lactating cows during early lactation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Protected amino acids
  • nitrogen efficiency
  • milk yield
  • lactating cow
  • glucose
1. Benefield, B., Patton, R., Stevenson, M. and Overton, T. 2006. Evaluation of rumen-protected methionine (RP-Met) sources and period length on performance of lactating dairy cows within latin squares. J. Anim. Sci. 84: 76.
2. Berthiaume, R., Thivierge, M., Patton, R., Dubreuil, P., Stevenson, M., McBride, B. and Lapierre, H. 2006. Effect of ruminally protected methionine on splanchnic metabolism of amino acids in lactating dairy cows. J. Dairy. Sci. 89: 1621-1634.
3. Blum, J.W., Bruckmaier, R.M. and Jans, F. 1999. Rumen-protected methionine fed to dairy cows: bioavailability and effects on plasma amino acid pattern and plasma metabolite and insulin concentrations. J. Dairy. Sci. 82: 1991-1998.
4. Broderick, G.A., Stevenson, M.J. and Patton, R.A. 2009. Effect of dietary protein concentration and degradability on response to rumen-protected methionine in lactating Dairy cows. J. Dairy. Sci. 92: 2719-2728.
5. Broderick, G.A., Stevenson, M.J., Patton, R.A., Lobos, N.E. and Colmenero, J.J. 2008. Effect of supplementing rumen-protected methionine on production and nitrogen excretion in lactating dairy cows1. J. Dairy. Sci. 91: 1092-1102.
6. Calsamiglia, S., Busquet, M., Cardozo, P., Castillejos, L. and Ferret, A. 2007. Invited review: essential oils as modifiers of rumen microbial fermentation. J. Dairy. Sci. 90: 2580-2595.
7. Canfield, R.W., Sniffen, C.J. and Butler, W.R. 1990. Effects of excess degradable protein on postpartum reproduction and energy balance in dairy cattle. J. Dairy. Sci. 73: 2342 - 2349.
8. Chung, Y., Bateman, H., Williams, C., Stanley, C., Gantt, D., Braud, T., Southern, L., Ward, J., Hoyt, P. and Sod, G. 2006. Effects of methionine and lysine on fermentation in vitro and in vivo, nutrient flow to the intestine, and milk production. J. Dairy. Sci. 89: 1613-1620.
9. Davidson, S., Hopkins, B., Diaz, D., Bolt, S., Brownie, C., Fellner, V. and Whitlow, L. 2003. Effects of amounts and degradability of dietary protein on lactation, nitrogen utilization, and excretion in early lactation Holstein cows. J. Dairy. Sci. 86: 1681-1689.
10. Dinn, N.E., Shelford, J.A. and Fisher, L.J. 1998. Use of the Cornell net carbohydrate and protein system and rumen-protected lysine and methionine to reduce nitrogen excretion from lactating dairy cows. J. Dairy. Sci. 81: 229-237.
11. Donkin, S.S., Varga, G.A., Sweeney, T.F. and Muller, L.D. 1989. Rumen-protected methionine and lysine: effects
on animal performance, milk protein yield, and physiological measures. J.
Dairy. Sci. 72: 1484-1491.
12. Eldon, J., Olafsson, T. H. and Thorsteinsson, T. H. 1988. The relationship between blood and fertility parameters in post-partum dairy cows. Acta Veterinaria Scandinavia, 29: 393-399.
13. Ferguson, J.D. and Chalupa, W. 1989. Impact of protein nutrition on reproduction in dairy cows. J. Dairy. Sci. 72: 746-766.
14. Folman, Y., Rosenberg, M., Herz, Z. and Davidson, M. 1973. The relationship betwen plasma progesterone
concentration and conception in post - partum dairy cows maintained on two
levels of nutrition. Journal of
Reproduction and Fertility. 34: 267 - 78.
15. Gustafsson, A.H., and Palmquist, D.L. 1993. Diurnal variation of rumen ammonia, serum urea, and milk urea in
dairy cows at high and low yields. J. Dairy. Sci. 76: 475–484.
16. Hankins J. 2006. The role of albumin in fluid and electrolyte balance. Journal of Infusion Nursing. 29: 260–265.
17. Hof, G., Vervoorn, M., Lenaers, P. and Tamminga, S. 1997. Milk urea nitrogen as a tool to monitor the protein nutrition of dairy cows. J. Dairy. Sci. 80: 3333-3340.
18. Jordan, E.R., Chapman, T.E., Holtan, D.W., and Swanson, L.V. 1983.
Relationship of dietary crude protein to
composition of uterine secretions and
blood in highproducing postpartum Dairy cows. J. Dairy. Sci. 66: 1854–1862.
19. Le Blanc, S.J., Leslie, K.E. and Duffield, T.F. 2005. Metabolic predictors of displaced abomasum in
dairy cattle. J. Dairy. Sci. 88: 159-170.
20. Leonardi, C., Stevenson, M. and Armentano, L.E. 2003. Effect of two levels of crude protein and methionine supplementation on performance of dairy cows. J. Dairy. Sci. 86: 4033-4042.
21. Mackiewicz A. 1997. Acute phase proteins and transformed cells. International Review of Cytology 170: 225–300.
22. Moorby, J.M., Dewhurst, R.J., Evans, R. and Fisher, W. 2002. Effects of level of concentrate feeding during the second gestation of Holstein-Friesian dairy cows. 2. Nitrogen balance and plasma metabolites. J. Dairy. Sci. 85: 178-189.
23. NRC. 2001. Nutrient Requirements of Dairy Cattle. 7th rev. ed. Natl. Acad. Sci., Washington, DC.
24. Oltner, R., Emanuelson, M. and Wiktorsson, H. 1985. Urea concentration in milk in relation to milk yield, live weight, lactation number, and amount and composition of feed given to Dairy cows. Livest. Prod. Sci. 12: 47–52.
25. Opsomer, G.. Grohn, Y.T.; Hertl, J.; Laevens, H.; Coryn, M. and de Kruif, A. 1999. Protein metabolism and the resumption of ovarian cyclicity post partum in high yielding Dairy cows.
Reproduction in Domestic Animals,
Suppl. 6: 54-57.
26. Opsomer, G.; Grohn, Y.T., Hertl, J., Coryn, M., Deluyker, H. and de Kruif, A. 2000. Risk factors for post partum ovarian dysfunction in high producing Dairy cows in Belgium: a field study.
Theriogenology. 53: 841-857.
27. Pisulewski, P., Rulquin, H., Peyraud, J. and Verite, R. 1996. Lactational and systemic responses of dairy cows to postruminal infusions of increasing amounts of methionine. J. Dairy. Sci. 79: 1781-1791.
28. Prinsen B.H .2004. Albumin turnover: experimental approach and its application in health and renal diseases.
Clinica Chimica Acta. 347: 1–14.
29. Rode, L., Fujeieda, T ,.Sato, H., Suzuki, H., Julien, W. and Sniffen, C. 1994. Rumen-protected amino acid (RPAA) supplementation to dairy cows pre-and post parturition. J. Dairy. Sci. 77: 243.
30. SAS Institute Inc. 2014. SAS User’s Guide. Version 9.4. SAS Inst. Inc., Cary, NC.
31. Socha, M.T., Putnam, D.E., Garthwaite, B.D., Whitehouse, N.L., Kierstead, N.A., Schwab, C.G., Ducharme, G.A. and Robert, J.C. 2005. Improving intestinal amino acid supply of pre- and postpartum dairy cows with rumen-protected methionine and lysine. J. Dairy. Sci. 88: 1113-1126.
32. Tamminga, S. 1996. A review on environmental impacts of nutritional strategies in ruminants. J. Anim. Sci. 74: 3112-3124.
33. Van Keulen, J. and Young, B. 1977. Evaluation of acid-insoluble ash as a natural marker in ruminant digestibility studies. J .Anim. Sci. 44: 282-287.
34. Van Saun, R. J. 2004. Metabolic profiling and health risk in transition cows. Proc. Am. Assoc. Bov. Pract. 37: 212-213.
35. Van Soest, P.V., Robertson, J. and Lewis, B. 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and no starch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy. Sci. 74(10): 3583-3597.
36. Wang, C., Liu, H., Wang, Y., Yang, Z., Liu, J., Wu, Y., Yan, T. and Ye, H. 2010. Effects of dietary supplementation of methionine and lysine on milk production and nitrogen utilization in dairy cows. J. Dairy. Sci. 93: 3661-3670.
37. Wu, Z., Fisher, R., Polan, C. and Schwb, C. 1997. Lactational performance of cows fed low or high ruminally undegradable protein prepartum and supplemental methionine and lysine postpartum1. J. Dairy. Sci. 80: 722-729.