تأثیر تغذیه بیوچار معدنی بر عملکرد رشد، قابلیت هضم مواد مغذی، فراسنجه های خونی و تخمیری‏ گوساله های ‏از ‏شیرگرفته هلشتاین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تغذیه دام، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 استاد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

3 دانشیار‎ ‎پژوهشی بخش تحقیقات تغذیه و فیزیولوژی دام، موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات،‎ ‎آموزش و ترویج ‏کشاورزی، ‏کرج، ایران

4 استادیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: بیوچار یکی از ترکیبات کربنی می‌باشد که ‏جایگزینی مناسب برای برخی از افزودنی‌های خوراکی از ‏جمله آنتی-‏بیوتیک‌ها ‏معرفی شده است. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر استفاده از سطوح مختلف یک نوع بیوچار معدنی از معدن بیوچار ‏کوهبنان کرمان ‏بر عملکرد رشد، قابلیت هضم مواد مغذی، برخی از فراسنجه‌های خونی و تخمیری شکمبه گوساله‌های از شیرگرفته ‏هلشتاین بود. ‏
مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر، از 40 رأس گوساله از شیرگرفته (نر و ماده) هلشتاین با میانگین سنی 7 ± 128 روز و میانگین ‏وزنی 4/0±‏‏4/99 کیلوگرم در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تیمار و 10 تکرار استفاده شد. جیره‌های آزمایشی شامل: 1) جیره پایه فاقد ‏بیوچار معدنی (جیره شاهد)، 2) جیره پایه به همراه 33/0 ‏درصد بیوچار معدنی، 3) جیره پایه به همراه 66/0 درصد ‏بیوچار معدنی، 4) ‏جیره پایه به همراه 1 درصد بیوچار معدنی(همگی براساس درصدی از ماده خشک جیره) بود. دو هفته دوره عادت‌پذیری در نظر ‏گرفته شد. گوساله‌های از شیرگرفته شده در هنگام ورود به طرح توزین شدند و وزن کشی هر دو هفته یک بار تا پایان آزمایش تکرار ‏شد. گوساله‌ها در جایگاه‌های انفرادی نگهداری ‏و به مدت سه ماه با جیره‌های آزمایشی ‏تغذیه شدند. در طول آزمایش خوراک ‏مصرفی سه بار در روز در حد مصرف اختیاری در اختیار گوساله‌ها قرار گرفت. میزان مصرف خوراک به‌صورت روزانه‏ اندازه‌گیری ‏شد و میانگین ‏افزایش وزن روزانه، میانگین مصرف خوراک و بازده تبدیل خوراک محاسبه گردید‏. در پایان آزمایش از سیاهرگ گردنی‎ ‎گوساله‌ها نمونه خون تهیه و فراسنجه‌های‎ ‎خونی‎ ‎شامل‎ ‎نیتروژن‎ ‎اوره‌ای،‎ ‎گلوکز،‎ ‎پروتئین‎ ‎کل‎ ‎و‎ ‎تری‌گلیسرید،‎ ‎آلبومین،‎‏ آلانین ‏آمینوترانسفراز، ‏آسپارتات ترانس آمیناز‎،‎‏ لیپوپروتئین با چگالی خیلی پایین، لیپوپروتئین با چگالی پایین ‏و ‏لیپوپروتئین با چگالی بالا تعیین ‏شد.‏ همچنین در پایان آزمایش قابلیت هضم ماده خشک، ماده آلی، پروتئین خام، فیبر نامحلول در شوینده خنثی،‎pH ‎‏ و غلظت ‏‎نیتروژن‎ ‎‎آمونیاکی مایع شکمبه اندازه‌گیری شد. ‏
یافته‌ها: نتایج نشان داد‏ استفاده از بیوچار معدنی در تغذیه گوساله‌های از شیرگرفته روی مصرف ماده خشک، ‏افزایش وزن روزانه، ‏افزایش وزن کل ‏و میانگین بازده تبدیل خوراک تأثیر معنی‌داری نداشت. بالاترین ‏قابلیت هضم ‏ظاهری ماده خشک، ماده آلی، پروتئین و ‏فیبر نامحلول در شوینده خنثی مربوط به ‏گوساله‌های تغذیه ‏شده با جیره حاوی یک درصد بیوچار بود (05/0>‏P‏).‏ غلظت گلوکز، اوره ‏و ‏لیپوپروتئینهای با چگالی بالا‏‎ ‎در خون گوساله‌های تغذیه شده با جیره حاوی یک درصد بیوچار ‏بالاتر از گوساله‌های گروه شاهد بود ‏‏(05/0>‏P‏). غلظت ‏کلسترول،‎ ‎تری‌گلیسرید، آسپارتات ترانس‎ ‎آمیناز، آلانین آمینوترانسفراز، آلبومین، ‏پروتئین کل، لیپوپروتئینهای با‎ ‎چگالی خیلی پایین، لیپوپروتئینهای با چگالی پایین، گاماگلوبولین بین گروه‌های آزمایشی تفاوت معنی‌داری نداشت. ‏همچنین گوساله-‏های تغذیه شده با جیره حاوی یک درصد بیوچار ‏نسبت به گروه شاهد نیتروژن آمونیاکی بیشتر و ‏pH‏ شکمبه کمتری ‏داشت‎ ‎‏(05/0>‏P‏). ‏
‏نتیجه‌گیری: به‌طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از یک ‏درصد بیوچار معدنی در جیره گوساله‎‏‌های از شیرگرفته هلشتاین ‏می‌تواند اثرات مثبتی بر قابلیت هضم و برخی از فراسنجه‌های خونی و تخمیری شکمبه داشته باشد.‏

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of mineral Biochar feeding on growth performance, nutrient digestibility, blood ‎and fermentation parameters of weaned Holstein calves

نویسندگان [English]

  • Sara Saeidi garaghani 1
  • Moslem Bashtani 2
  • Pirouz Shakeri 3
  • Hossein Naeimipour Younesi 4
1 PhD student of Animal Nutrition, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran
2 Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran,
3 Associate Professor, Animal Nutrition and Physiology Research Department, Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iranand Extension Organization (AREEO), ‎Karaj, Iran.‎
4 Assistant Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives:‎‏ ‏Biochar is one of the carbon compounds that has been introduced ‎as a suitable substitute for some food additives, including antibiotics. The purpose of this study ‎was to investigate the effect of using different levels of a type of mineral Biochar from ‎Kohbanan Biochar mine in Kerman on growth performance, digestibility of nutrients, some ‎blood parameters and rumen fermentation of weaned Holstein calves.‎
Materials and methods:‎‏ ‏In the present study,‎‏ ‏‎40 Holstein weaned calves (male and female) with ‎an average age of 128±7 days and an average weight of 99.4 ± 0.4 kg were used in a completely ‎randomized design with 4 treatments and 10 replications. Experimental treatments include: 1) ‎basic diet without mineral Biochar (control diet), 2) basic diet with 0.33% mineral Biochar, 3) ‎basic diet with 0.66% mineral Biochar, 4) The basic ration was with 1% mineral Biochar (all ‎based on the percentage of dry matter of the ration). A two-week habituation period was ‎considered. Weaned calves were weighed upon entering the design and weighing was repeated ‎every two weeks until the end of the experiment. Calves were kept in individual stalls and fed ‎experimental diets for three months. During the experiment, the feed consumed three times a ‎day was provided to the calves at the limit of optional consumption. The amount of feed ‎consumption was measured daily and average daily weight gain, average feed consumption and ‎feed conversion efficiency were calculated. At the end of the experiment, a blood sample was ‎taken from the jugular vein of the calves and blood parameters including urea nitrogen, glucose, ‎total protein and triglyceride, albumin , alanine aminotransferase, aspartate transaminase, very ‎low-density lipoprotein, low-density lipoprotein, and high-density lipoprotein were determined. ‎Also, at the end of the test, the digestibility of dry matter, organic matter, protein Crude, ‎insoluble fiber in neutral detergent, pH and ammonia nitrogen concentration of rumen liquid ‎were measured.‎
Results: The results showed that the use of mineral Biochar in feeding weaned calves had no ‎significant effect on dry matter consumption, daily weight gain, total weight gain and average ‎feed conversion efficiency. The highest apparent digestibility of dry matter, organic matter, ‎protein and insoluble fiber in neutral detergent was related to calves fed with a diet containing ‎‎1% Biochar (P< 0.05). The concentration of glucose, urea and high-density lipoproteins in the ‎blood of calves fed with a ration containing one percentage of Biochar was higher than that of ‎the calves of the control group (P<0.05). The concentration of cholesterol, triglyceride, aspartate ‎transaminase, alanine aminotransferase, albumin, total protein, very low density lipoproteins, ‎low density lipoproteins, gamma globulin did not differ significantly between the experimental ‎groups. Also, calves fed with a diet containing 1% Biochar had more ammonia nitrogen and ‎lower rumen pH than the control group (P< 0.05).‎
Conclusion: In general, the results of this experiment showed that the use of 1% mineral ‎Biochar in the ration of weaned calves can have positive effects on digestibility, some blood ‎parameters and rumen fermentation.‎

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Ammonia Nitrogen
  • Growth Performance
  • Mineral Biochar
  • Nutrient Digestibility
  • Weaned ‎Calves.‎

مراجع

Al‐Kindi, A., Schiborra, A., Buerkert, A. and Schlecht, E. 2017. Effects of quebracho tannin ‎extract and activated charcoal on nutrient digestibility, digesta passage and faeces ‎composition in goats. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 101(3): 576-588.
AOAC, 1990. Official Methods of Analysis (15th ed). Association of Official Analytical Chemists, Arlington, ‎VA.‎
Blackwell, P., Riethmuller, G. and Collins, M. 2009. Biochar application to soil. In: Lehmann J, ‎Joseph S, Biochar for Environmental Management: Science and Technology. Earthscan, London, Pp: 207- 226. ‎
Blaxter, K. L. 1962. The Energy Metabolism of Ruminants. P.‎ 329. Hutchinson, London.
Broderick, G. and Kang, J. 1980. Automated simultaneous determination of ammonia and total ‎amino acids in ‎ruminal fluid and in vitro media. Journal of Dairy Science, 63(1): 64-75. ‎
Chapman, M. J., Ginsberg, H. N., Amarenco, P., Andreotti, F., Borén, J., Catapano, A. L. and ‎Kuivenhoven, J. A. 2011. Triglyceride-rich lipoproteins and high-density ‎lipoprotein ‎cholesterol in patients at high risk of cardiovascular disease: evidence and guidance ‎for ‎management. European Heart Journal, 32(11): 1345-1361.
Chu, G. M., Jung, C. K., Kim, H. Y., Ha, J. H., Kim, J. H., Jung, M. S. and Cho, J. H. 2013. ‎Effects of ‎bamboo charcoal and bamboo vinegar as antibiotic alternatives on growth ‎performance, ‎immune responses and fecal microflora population in fattening pigs. Journal of Animal ‎Science, ‎‎84(2): 113-120. ‎
Cooney, D. O. and Struhsaker, T. T. 1997. Adsorptive capacity of charcoals eaten by Zanzibar ‎red ‎colobus monkeys: implications for reducing dietary toxins. International Journal ‎of ‎Primatology, 18(2): 235-246.
Das, K. C., Balagurusamy, N. and Chinnasamy, S. 2012. Biochars, methods of using biochars, methods ‎of making biochars and reactors: Google Patents. US Patent App, 13: 388-907.
Franklin, J., Grimes, J. and Sheldon, B. 2006. Novel pre-harvest approaches to control enteric ‎foodborn ‎bacteria in poultry. Ph.D. Thesis. University of North Carolina state.  
Garillo, E. P., Pradhan, R. and Tobioka, H. 1994. Effects of activated charcoal on ruminal ‎characteristics and blood profiles in mature goats. Journal of Animal Science, 35: 85-89. ‎
Gerlach, H., Gerlach, A., Schrödl, W., Haufe, S., Schottdorf, B., Shehata, A. A. and Krüger, M. ‎‎2014. Oral ‎application of charcoal and humic acids influence selected gastrointestinal ‎microbiota, ‎enzymes, electrolytes, and substrates in the blood of dairy cows challenged with ‎glyphosate in ‎GMO feeds. Journal of Environmental and Analytical Toxicology, 5: 256-262. ‎
Hansen, H., Storm, I. D. and Sell, A. 2012. Effect of Biochar on in vitro rumen methane ‎production. Acta ‎Agriculturae Scandinavica, Section A–Animal Science, 62(4): 305-309. ‎
Hedayati, M., Forouzandeh, A. and Shakeri, P. 2020. The use of Biochar on the digestibility of Holstein calves. 7th National Conference on New Ideas in Agriculture with a production approach of the year. ‎(In Persian)‎.
Hill, T. M., Quigley, J. D., Suarez-Mena, F. X., Bateman, H. G. and Schlotterbeck, R. L. 2016. Effect of milk replacer feeding rate and functional fatty acids on dairy calf performance and digestion of nutrients. Journal of Dairy Science, 99: 6352-6361.
Lehmann, J. 2007. Bioenergy in the black. Frontiers in Ecology and the Environment, 5(7): ‎‎381-387.
Leng, R., Inthapanya, S. and Preston, T. 2012. Biochar lowers net methane production from ‎rumen ‎fluid in vitro. Livestock Research for Rural Development, 24(6): 103.
Leng, R., Inthapanya, S. and Preston, T. 2013. All Biochars are not equal in lowering ‎methane ‎production in in vitro rumen incubations. Livestock Research for Rural Development, 12: 1-12. ‎
Mabe, L. T., Su, S., Tang, D., Zhu, W., Wang, S. and Dong, Z. 2018. The effect of dietary ‎bamboo ‎charcoal supplementation on growth and serum biochemical parameters of juvenile ‎common ‎carp (Cyprinus carpio L.). Aquaculture Research, 49(3): 1142-1152. ‎
Mekbungwan, A., Yamauchi, K. and Sakaida, T. 2004. Intestinal villus histological alterations ‎in ‎piglets ‎fed dietary charcoal powder including wood vinegar compound liquid. ‎Anatomia, ‎Histologia, ‎Embryologia, 33(1):11-16.
Michalet-Doreau, B., Fernandez, I. and Fonty, G. 2002. A comparison of enzymatic and molecular ‎approaches to characterize the cellulolytic microbial ecosystems of the rumen and the cecum. ‎Journal of Animal Science, 80: 790-796.‎
Mir Heydari, A., Torbatinejad, N., Hassani, S. and Shakeri, P. 2017. Effect of different ‎levels of walnut shell and chicken manure biochar on ruminal‏ ‏fermentation parameters ‎and methane production. Journal of Ruminant Research‎, 6(1): 1-16. ‎(In Persian).‎
Mir Heydari, A., Torbatinejad, N., Hassani, S. and Shakeri, P. 2018. The effect of using Biochar from pistachio ‎by-product on yield, microbial protein and some parameters of rumen and blood of fattening lambs. Journal of ‎Science and Animal Research and Construction, 117: 151 - 162. ‎(In Persian)‎.
Mir Heydari, A., Torbatinejad, N., Hassani, S. and Shakeri, P. 2019. The effect of pistachio by-product Biochar on fermentation parameters and performance of lactating ewes. Journal of Livestock Production, 20: 564-553. ‎(In Persian).‎
Morrill, J. 1992. The Calf: Birth to 12 weeks. Chapter 41 in Large Dairy ‎Herd ‎Management, edited by H. H. Van Horn and C. J. Wilcox, ‎Champaign. Journal of ‎Dairy Science, 401-410‎.
Mui, N. T. and Ledin, I. 2006. Effect of method of processing foliage of Acacia mangium and ‎inclusion of ‎bamboo charcoal in the diet on performance of growing goats. Animal Feed Science ‎and ‎Technology, 130(3-4): 242-256.
Naserian, A. B., Sarmi, B., Bashtni, M. and ‎ Foroghi, A. 2013. Calf management, nutrition and breeding ‎ (1th ed.). Publications of Ferdowsi University of Mashhad. ‎(In Persian)‎
Nozad, S., Ramin, A. G., Moghadam, G., Asri-Rezaei, S., Babapour, A. and Ramin, S. 2012. ‎Relationship ‎between blood urea, protein, creatinine, triglycerides and macro-mineral ‎concentrations with ‎the quality and quantity of milk in dairy Holstein cows. Paper presented at ‎the Veterinary ‎Research Forum. ‎
Prasai, T. P., Walsh, K. B., Bhattarai, S. P., Midmore, D. J., Van, T. T., Moore, R. J. and Stanley, ‎D. 2016. ‎Biochar, bentonite and zeolite supplemented feeding of layer chickens alters ‎intestinal ‎microbiota and reduces campylobacter load. PLoS One, 11(4): e0154061. ‎
Reynolds, C. K. 2006. Production and metabolic effects of site of starch digestion dairy cattle. Journal of Animal Feed Science and Technology, 130: 78-94.
 SAS, S. and ‎ Guide, S. U. s. 2003. Release 9.1. SAS Institute Inc. Cary, NC, USA. ‎
Schmidt, H. P., Anca‐Couce, A., Hagemann, N., Werner, C., Gerten, D., Lucht, W. and ‎Kammann, C. ‎‎2019. Pyrogenic carbon capture and storage. Gcb Bioenergy, 11(4): 573-591.
 Van, D. T. T., Nguyen, T. M. and Ledin, I. 2006. Effect of method of processing foliage of Acacia ‎mangium and inclusion of bamboo charcoal in the diet on performance of growing goats. Journal of ‎Animal feed Science and Technology, 130: 242-256. ‎
Van Keulen, J. and Young, B. A. 1977. Evaluation of acid-insoluble ash as a natural marker in ruminant digestibility ‎studies. Journal of Animal Science, 44: 282-287. ‎
Van Soest, P. J. 1994. Nutritional Ecology of the Ruminant. P. 374. Cornel University Press, Ithaca, New ‎York. ‎
Van Zijderveld, S., Gerrits, W., Apajalahti, J., Newbold, J., Dijkstra, J., Leng, R. and Perdok, H. 2010. ‎Nitrate and sulfate: Effective alternative hydrogen sinks for mitigation of ruminal ‎methane ‎production in sheep. Journal of Dairy Science, 93(12): 5856-5866.
Wang, Q., Han, K., Gao, J., Li, H. and Lu, C. 2017. The pyrolysis of biomass briquettes: Effect ‎of pyrolysis ‎temperature and phosphorus additives on the quality and combustion of bio-char ‎briquettes. ‎Fuel - Journals, 199: 488-496. ‎
Wickramasinghe, H. K. J. P., Kramer, A. J. and Appuhamy, J.A.D.R.N. 2019. Drinking water intake of newborn dairy calves and its effects on feed intake, growth performance, health status, and nutrient digestibility. Journal of Dairy Science, 102: 377–387.
Yang, X., Wan, Y., Zheng, Y., He, F., Yu, Z., Huang, J. and Gao, B. 2019. Surface functional ‎groups of ‎carbon-based adsorbents and their roles in the removal of heavy metals from ‎aqueous ‎solutions: a critical review. Chemical Engineering Journal, 366:608-621. ‎
نشریه پژوهش‌ در نشخوار کنندگان
دوره 10، شماره 4
اسفند 1401
صفحه 121-136

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار