اثرات جایگزینی فرم غیرآلی منگنز، روی، مس و سلنیوم با منبع آلی آنها بر عملکرد رشد گوساله های شیرخوار نژاد هلشتاین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری ،گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی کرج ، دانشگاه تهران

2 دانشیار، گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی کرج ، دانشگاه تهران

چکیده

عناصر معدنی کم مصرف نقش مهمی را در عملکرد رشد و سیستم ایمنی دام ایفا می کنند. امروزه این مواد از طریق مکمل های معدنی به فرم غیرآلی(نمک های معدنی) به خوراک دام افزوده می شوند. فرم غیرآلی مواد معدنی کم مصرف اغلب به دلیل ایجاد تداخل و رقابت بین عناصر، قابلیت دسترسی پایینی در دستگاه گوارش دارد. یکی از راهکارهای افزایش قابلیت دسترسی عناصر معدنی کم مصرف در دستگاه گوارش دام، استفاده از فرم آلی آنها (کیلاته با پپتید و اسید های آمینه)، در مکمل های معدنی می باشد برای این منظور اثرات منابع آلی مواد معدنی کم مصرف بر روی عملکرد دام مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این پژوهش بررسی اثرات جایگزینی فرم غیرآلی(معدنی) روی، مس، منگنز و سلنیوم با منبع آلی آنها بر مصرف خوراک آغازین و عملکرد رشد گوساله های شیرخوار هلشتاین بود.
مواد و روش ها: جهت انجام این پژوهش از ۳۰ راس گوساله شیرخوار نژاد هلشتاین(میانگین وزنی 2 ± ۴۲ کیلوگرم) در دو گروه ۱۵ راسی شاهد و تیمار (۵ راس نر و ۱۰ راس ماده در هر گروه) استفاده شد و در قالب طرح کاملا تصادفی به مدت ۸۰ روز اجرا گردید. .آزمایش از سن 4 روزگی شروع شد و گوساله ها تا سن ۸۰ روزگی در جایگاه انفرادی نگهداری شدند. گوساله ها در سن ۷۰ روزگی از شیرگرفته شدند و به صورت هفتگی تا انتهای آزمایش وزن کشی شدند. در گروه تیمار عناصر مس، منگنز، روی به فرم کیلاته و سلنیوم به فرم سلنیوم مخمری و در گروه شاهد مس به فرم سولفاته، منگنز و روی به فرم اکسیده و همچنین سلنیم به شکل سلنیت سدیم به خوراک آغازین اضافه گردید همچنین مصرف خوراک آغازین به صورت روزانه اندازه گیری شد. فراسنجه های خونی و میزان سرمی مس، منگنز و روی و آنزیم های گلوتاتیون پراکسیداز و سوپراکساید دسموتاز در سرم خون در ابتدای آزمایش و در زمان از شیرگیری اندازه گیری شد. مدفوع گوساله ها در انتهای آزمایش جمع آوری شد و پس از آماده سازی نمونه ها به روش خاکستر مرطوب (انجمن رسمی شیمی‌دانان کشاورزی، 27/984) میزان عناصر مس، منگنز و روی اندازه گیری شد.
یافته ها: نتایج نشان داد که در گوساله هایی که در خوراک آغازین آنها منبع آلی مس، منگنز، روی و سلنیوم اضافه شده بود، میانگین مصرف خوراک آغازین تا زمان از شیرگیری ۶/۸۵ گرم بالاتر و بازدهی مصرف خوراک آغازین 44/6 درصد بیشتر بود. همچنین افزایش وزن روزانه در این گروه نسبت به گروه شاهد 66 گرم افزایش یافت و این تفاوت تمایل به معنی داری داشت (۰۸/۰p <). تفاوت معنی داری درمیزان فراسنجه های خونی، میزان سرمی مس و روی، آنزیم های گلوتاتیون پراکسیداز و سوپر اکساید دسموتاز، بتا هیدروکسی بوتیرات و ایمونوگلوبولین G در دو گروه مشاهده نشد و تنها میزان منگنز در سرم خون گوساله های گروه تیمار ۷ درصدبالاتر بود (۰۵/0p <). نتایج این تحقیق نشان دادکه میزان دفع منگنز، روی و مس در گوساله های شیرخوار تغذیه شده با فرم آلی به ترتیب 25، 16 و 22 درصد کاهش یافت (۰۱/۰p <).
نتیجه گیری: این پژوهش نشان داد که جایگزین نمودن مکمل مس، منگنز، روی و سلنیوم با منبع آلی آنها تاثیر مثبتی در رشد و بازدهی مصرف خوراک آغازین گوساله های شیرخوار نژاد هلشتاین داشت لذا پیشنهاد می شود عناصر مس، منگنز، روی و سلنیوم کاملا به فرم آلی در مکمل های معدنی درخوراک آغازین گوساله های شیرخوار استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of replacing inorganic forms of manganese, zinc, copper and selenium with their organic source on growth performance of suckling Holstein calves

نویسندگان [English]

  • Alireza Kasiani 1
  • Kamran Rezayazdi 2
  • Mahdi Zhandi 2
1 Department of Animal Science Faculty of Agriculture University of Tehran
2 Department of Animal Science Faculty of Agriculture University of Tehran
چکیده [English]

Background and objectives: Considering that trace elements play an important role in growth performance and immune system in livestock. Nowadays, inorganic forms (mineral salts) of these minerals are added to mineral supplements. Because of mineral interaction, inorganic forms have lower bioavailability in gastrointestinal tract. One of the ways to increase the availability of trace minerals in the digestive tract of livestock is to replace their organic form (chelate with peptides and amino acids) in mineral supplements. For this purpose, the effects of organic sources of trace minerals on livestock performance have been studied. The objective of this experiment was to investigate the effect of replacement of inorganic form of zinc, copper, manganese and selenium with organic source on starter intake and growth performance of Holstein suckling calves.
Materials and methods: 30 Holstein calves (42 ± 2 kg of birth weight) were equally assigned to two groups of 15 (5 male and 10 female) control and treatment. The experiment was conducted in a completely randomized design and lasted for 80 days. The experiment was started at 4 days of age and calves were weaned at 70 days of age and were kept up to 80 days in individual hutches. All calves were equally fed with same starter. Chelated copper, zinc, manganese and yeast selenium in treatment group and copper sulfate, manganese oxide, zinc oxide and sodium selenite in control group were added to the starter. Weight and starter intake of calves were measured weekly and daily, respectively. Blood parameters and serum levels of zinc, copper, manganese, and glutathione peroxidase and superoxide dismutase enzymes were measured at the start of experiment and at the time of weaning. Calf feces were collected at the end of the experiment and after preparing the samples by wet ash method (AOAC, 984.27); fecal excretion of copper, zinc and manganese elements was analyzed.
Results:
Results showed that starter intake and feed efficiency increased significantly by 85.6g and 6.44% respectively in treatment group. Calves were fed with organic form showed higher average daily gain (p < 0.001). No significant difference was found in blood parameters, serum levels of copper and zinc. However, level of manganese in blood serum was significantly higher in treatment group. It was not found significant changes in level of glutathione peroxidase, superoxide dismutase, β hydroxybutyrate and immunoglobulin G in both groups (P≥0.05). In this study, Fecal excretion of manganese, zinc, and copper decreased significantly by 25%, 16%, and 22% respectively for calves were fed the organic form (P≤0.01).
Conclusion: This study showed that replacing inorganic forms of manganese, zinc, copper and selenium with their organic source had positive effects on growth performance and feed efficiency of suckling Holstein calves. Therefore, total replacement of copper, manganese, zinc and selenium with their organic form in mineral supplements of calf starter is recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • blood parameters
  • growth performance
  • minerals
  • organic source
  • suckling calves

مراجع

  1. AOAC 2003. Official method of analysis 17th Edition Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC, USA. 27.
  2. Asters, D.G., painter, D.I., Briegel, B., Bake, J. and Purse, D.B. 1988. Influence of manganese intake on body, wool and testicular growth of young rams and on the concentration of manganese and the activity of manganese enzymes in tissues. Journal of Agriculture Research. 39: 517-24.
  3. Claypool, D.W., Adams, H.W., Pendell, N.A., Hartmann, J. and Bone, J.F. 1975. Relationship between the level of copper in the blood plasma and liver of cattle. Journal of. Animal. Science. 41: 911-914.
  4. Conard, H.R. and Moxon, A.L. 1979. Transfer of dietary selenium to milk. Journal of Animal Science. 62: 404-411.
  5. DeFrain, J.M., Socha, M.T., Tomlinson, D.J. and Kluth, D. Effect of complexed trace minerals on the performance of Lactating Dairy Cows on Commercial Dairy. The Professional Animal Scientist. 25: 709-715.
  6. Dresler, S., Illek, J. and Zeman, L. 2016. Effects of organic zinc supplementation in weaned calves. Journal of the University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences in Brno, Czech Republic. 85: 49–54.
  7. Faulkner, M.J. Pierre, N.R. and Weiss, W.P. 2017. Effect of source of trace minerals in either forage or by-product–based diets fed to dairy cows: 2. apparent absorption and retention of minerals. Journal of Animal Science.100: 5377-5386.
  8. Fengtao, Ma. Yeqianli, Wo. Hongyang, Li. Meinan, Wei. and Peng, Su. 2020. Effect of the source of zinc on the tissue accumulation of source of zinc and jejunal mucosal zinc transporter in Holstein dairy calves. Journal of Animal Science. 10:1246.
  9. Flanagan, P.R. 1980. Trace metal interactions involving the intestinal absorption mechanisms of iron and zinc mineral absorption in the monogastric GI tract. Book edited by Frederick, R. Dintzis Joseph, A. pp: 34-45.
  10. Genglebach, G.P. and Spears, J.W. 1998. Effects of dietary copper and molybdenum on copper status, cytokine production, and humeral immune response of calves. Journal of Animal Science. 81: 3286–3292.
  11. Gibbons, R.A., Dixon, S.N., Hallis, AM. Russel., Sansom, B.F. And Symond, H.W. 1976. Manganese metabolism in cows and goats. Elsevier Scientific Publishing Company. 444: 1-10.
  12. Goff, J.P. 2017. Mineral absorption mechanisms, mineral interactions that affect acid–base and antioxidant status, and diet considerations to improve mineral status Journal of. Animal. Science. 101:2763–28.
  13. Gong, J. and Xiao, M. 2016. Selenium and antioxidant status in dairy cows at different stages of lactation. Biological Trace Elements Research .171: 89–93.
  14. Harrison, J and Conard, R. 1988. Effect of dietary calcium on selenium absorption by the non-lactating dairy cow. Journal of Animal Science. 67: 1860-1864
  15. Hellman, N. E and Gitlin, G.D. 2002. Ceroluplasmin metabolism and function. Edward Mallinckrodt Department of Pediatrics, Washington University School of Medicine. Journal of Animal Science. 22: 439–58.
  16. Henry, P.R., Ammerman, C.B. and Litell, R.C. 1992. Relative bioavailability of manganese from a manganese-methionine complex and inorganic sources for ruminant. Journal of Dairy Science. 75: 3473-3478.
  17. Hidroglou, M. 1979. Trace element deficiencies and fertility in ruminants. Journal of Dairy Science. 62: 1195-1206.
  18. Jain, N.C. 1998. Essentials of Veterinary Hematology, 2nd Edition. Fibiger Publication, Philadelphia. pp: 65–68.
  19. Kincaid, R.L. 2000. Assessment of trace mineral status of ruminants. Journal of Animal Science. 77: 1-10.
  20. Kinal, S., Korniewicz, A., Jamroz, D., Zieminski, R. and Slupczynska, M. 2005. Dietary effects of zinc, copper and manganese chelates and sulphates on dairy cows. Journal of Food Agriculture and Environment. 3: 168-172.
  21. Levander, O.A., Alfthan, G., Arvilommi, H., Gref, C.G., Huttunen, J.K., Kataja, M., Koivistoinen, P. and Pikkaraine, J. 1983. Bioavailability of selenium to Finnish men as assessed by platelet glutathione peroxidase activity and other blood parameters. American Journal of Clinical Nutrition. 37: 887–897.
  22. Miller, J.K. 1960. Development of zinc deficiency in holstein calves fed a purified Diet. Journal of Animal Science. 43(12): 1854-1856.
  23. Miller, N.J. 1996. Trace elements determinations in foods and biological samples using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry and flame atomic absorption spectrometry. Journal of Agriculture Food Chemistry. 44: 2675-2679.
  24. Mills, C.F., Dalgarno, A.C., Williams, R. B. and Quarterman, J. 1967. Zinc deficiency and the zinc requirements of calves and lambs. British Journal of Nutrition. 21(03): 751-768.
  25. Miranda, S.G., Purdie, N.G., Osborne, V.R., Coomber, B.L. and Cant, L.P. 2011. Selenomethionine increases proliferation and reduces apoptosis in bovine mammary epithelial cells under oxidative stress. Journal of Dairy Science. 94: 165–173.
  26. Myers hill, G. and Shannon, M.C. 2019.Biological trace element Research. 188: 148-159.
  27. National Research Council. 2001. Nutrient Requirements of Dairy Cattle: Seventh Revised Edition, Washington, DC: The National Academies Press. pp: 132-146.
  28. Nematpoor, M. and Reza yazdi, K. 2020. Effects of zinc sources on bioavailability, production performance, and digestibility in early lactation of Holstein dairy cows. Journal of veterinary medicine. Research of Animal Production. 27: 66-73. (In Persian).
  29. Pino, F., Urrutia, N.L., Gelsinger, S.L., Gehman, A.M. and Heinrichs, D. 2017. The Professional Animal Scientist 34:51–58.
  30. Pogge, D.J., Drewnoski, M.E. and Hansen, S.L. 2014. High dietary sulfur decreases the retention of copper, manganese, and zinc in steers. Journal of Animal Science. 92: 2182–2191.
  31. Qugley, J.D., Caldwell, L.A., Sinkso, D., and Heitmann, R.N. 1991. Changes in blood glucose, nonesterified fatty acids, and ketones in response to weaning and feed intake in young calves. Journal of Animal Science. 74: 250-257.
  32. Rabiee, A.R., Lean, I.J., Stevenson, M. A. and Socha, M. T. 2010. Effects of feeding organic trace minerals on milk production and reproductive performance in lactating dairy cows: a meta-analysis.Journal of Dairy Science. 93: 4239–4251.
  33. Sansom, B.F. Symond, H.W.1978. The absorption of dietary manganese by Dairy cows. Research in Veterinary Science 24: 366-369.
  34. SAS Institute. 2002. SAS User’s Guide: Statistics. Release 9.1.3. SAS Inst. Inc., Cary, NC.
  35. Scaletti, R.W. and Harmon R.J. 2012. Effect of dietary copper source on response to coliform mastitis in dairy cows. Journal of Dairy Science. 95: 654–662.
  36. Siciliano, J.L., Socha, M.T., Tomlinson, D.J. and Defrain, J.M. 2008. Effect of trace mineral source on lactation performance, claw integrity and fertility of dairy cattle. Journal of Dairy Science. 91:1985–199.
  37. Ward, J.D. and Spear, J.W. 1997. Comparison of copper lysine and copper sulfate as copper sources for ruminants using In vitro methods. Journal of Dairy Science. 76: 2994-2998
  38. Weiss, W.P. and Socha, M.T.2005. Dietary manganese for dry and lactating holstein cows. Journal of Dairy Science. 88: 2517–2523.
  39. Wright, C.L and Spears, J.W. 2004. Effect of zinc source and dietary level on zinc metabolism in Holstein calves. Journal of Animal Science. 87: 1085–1091.
نشریه پژوهش‌ در نشخوار کنندگان
دوره 9، شماره 1
خرداد 1400
صفحه 55-68

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار