تأثیر نوع منبع کربوهیدراتی بر تخمیر شکمبه ای و عملکرد گاوهای شیرده هلشتاین تغذیه شده با جیره حاوی اوره آهسته‌رهش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد تغذیه دام، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

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

3 دانشیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

4 دانشجوی دکتری ، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

سابقه و هدف: برای دستیابی به حداکثر تولید پروتئین میکروبی و بازده استفاده از پروتئین خوراک، فراهمی همزمان منابع کربوهیدرات و نیتروژن قابل تجزیه در شکمبه برای میکروارگانیسم‌های شکمبه امری ضروری است. هنگام استفاده از اوره به دلیل نرخ تجزیه‌پذیری شکمبه‌ای بسیار بالای آن برای دستیابی به حداکثر راندمان استفاده از مواد مغذی، تولید پروتئین میکروبی و بازده تخمیر باید از منابع کربوهیدراتی سریع‌التخمیر مانند قندهای محلول استفاده کرد. از طرفی، با توجه به نرخ آزادسازی کندتر نیتروژن در اوره آهسته‌رهش در مقایسه با اوره به نظر می‌رسد که نوع منبع کربوهیدراتی و نرخ تجزیه آن در هنگام استفاده از اوره آهسته رهش در تغذیه گاوهای شیرده باید مورد توجه قرار گیرد زیرا می‌تواند بر بازده استفاده از نیتروژن در شکمبه مؤثر باشد. بنابراین هدف از این مطالعه بررسی اثر نوع منبع کربوهیدراتی بر عملکرد گاوهای شیرده هلشتاین تغذیه شده با جیره حاوی اوره آهسته‌رهش بود.
مواد و روش‌ها: این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی به‌صورت تکرار در زمان در سه دوره 21 روزه با استفاده از 9 رأس گاو شیرده هلشتاین (با میانگین وزن 50±650، شیر تولیدی 5/0±33 کیلو گرم و میانگین روزهای شیردهی25± 100 روز) انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل: 1- جیره پایه حاوی نیتروزا (منبع اوره آهسته‌رهش، به عنوان شاهد)، 2- جیره پایه به‌علاوه 7/2 درصد ملاس به عنوان جایگزین دانه ذرت و 3- جیره پایه به‌علاوه 7/2 درصد دانه جو به عنوان جایگزین دانه ذرت بود. برای اندازه‌گیری فراسنجه‌های تخمیر شکمبه‌، در روز 21 هر دوره چهار ساعت پس از خوراک صبحگاهی از گاوها مایع شکمبه گرفته شد. قابلیت هضم ظاهری با استفاده از مارکر خاکستر نامحلول در اسید اندازه‌گیری شد. میزان شیر تولیدی به‌صورت روزانه ثبت و از شیر تولیدی هر دام در هر وعده برای اندازه‌گیری ترکیب شیر نمونه‌برداری شد. به منظور تعیین غلظت آلبومین، گلوکز، پروتئین کل، کلسترول، تری‌گلیسرید و نیتروژن اوره‌ای سرم خون در روز 21 هر دوره 4 ساعت پس از خوراک صبحگاهی از سیاهرگ دمی هر دام نمونه خون گرفته شد.
یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد که افزودن ملاس و یا جو به عنوان جایگزین بخشی از دانه ذرت، تأثیر معنی‌داری بر مصرف خوراک و مواد مغذی (غیر از ماده آلی) نداشت. نسبت به تیمار شاهد جایگزین کردن ذرت با ملاس در جیره حاوی اوره آهسته‌رهش سبب افزایش میزان ماده آلی مصرفی شد (01/0>P). نتایج مقایسات مستقل نشان داد که افزودن ملاس و افزایش دانه جو در مقایسه با تیمار شاهد سبب کاهش مصرف الیاف نامحلول در شوینده اسیدی گردید، اما این کاهش در تیمار جو کمتر از تیمار ملاس بود (02/0>P). تیمارها اثر معنی‌داری بر قابلیت هضم ظاهری ماده خشک و مواد مغذی، pH مایع شکمبه‌، غلظت کل اسیدهای چرب فرار، نسبت مولی پروپیونات، بوتیرات، استات، والرات، ایزووالرات، نسبت استات به پروپیونات و نسبت اسیدهای چرب گلوکوژنیک به اسیدهای چرب غیر گلوکوژنیک نداشتند. تولید و ترکیب شیر به‌صورت معنی‌دار تحت تاثیر منبع کربوهیدرات اضافه شده قرار نگرفت. میزان تولید شیر گروه تغذیه شده با تیمار ملاس و یا جو بالاتر از شاهد بود. همچنین غلظت آلبومین، گلوکز و نیتروژن اوره‌ای خون به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر نوع منبع کربوهیدراتی قرار نگرفت. نسبت به گروه شاهد، افزودن ملاس سبب افزایش معنی‌دار غلظت پروتئین کل سرم شد (05/0>P). محاسبه اقتصادی نشان داد افزودن ملاس و یا دانه جو در جیره‌های حاوی اوره آهسته‌رهش منجر به افزایش درآمد خالص گردید.
نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان داد که افزودن منابع کربوهیدراتی سریع‌التجزیه‌تر از نشاسته ذرت (جو و ملاس) به جیره‌های حاوی اوره آهسته‌رهش (نیتروزا®) در تغذیه گاوهای شیرده می‌تواند منجر به بهبود بازده استفاده از مواد مغذی و افزایش درآمد دامدار شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of carbohydrate source on ruminal fermentation and performance of Holstein lactating cows fed a diet containing slow-release urea

نویسندگان [English]

  • Moslem Zamani 1
  • Hossein Jahaniazizabadi 2
  • Osman Azizi 3
  • Samad Mazarei 4
1 M.Sc. of Animal Nutrition, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 Assistant Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
3 department of animal science, faculty of agriculture, university of Kurdistan, Sanandaj, Iran
4 Ph.D. Student of Animal Science, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: To achieve maximum microbial protein production and efficiency of feed protein utilization, the simultaneous availability of rumen degradability carbohydrate and nitrogen sources for ruminal microorganisms is essential. When using urea, due to its very high ruminal degradability rate, highly fermentable carbohydrate sources such as soluble sugars should be used to achieve maximum efficiency of nutrients utilization, microbial protein production and fermentation. On the other hand, considering the rate of nitrogen release in slow-release urea compared to urea, it seems that the type of carbohydrate source and its degradation rate should be considered when using this product in the diet of lactating cows, because it can affect the efficiency of nitrogen utilization in the rumen. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of carbohydrate source type on the performance of Holstein lactating cows fed a diet containing slow-release urea.

Materials and Methods: This experiment was performed in the 3 periods in a completely randomized design as repeated measurement using 9 Holstein lactating cows (average weight: 650± 50 kg, milk production: 33± 0.5 kg and DIM: 100± 25 days) in three 21-day periods. Experimental treatments were; 1. basal diet include Nitroza® (a source for slow- release urea, as control); 2. basal diet plus 2.7 % molasses as a replacement for corn grain and 3. basal diet plus 2.7% barley grain as a replacement for corn grain. To measure ruminal fermentation parameters, on the day 21 of each period, four hours after the morning meal, ruminal fluid was collected. Apparent digestibility of nutrients were measured by acid insoluble ash as internal marker. The milk production was recorded daily and on the day 20 of each period, milk produced from each animal was sampled at each meal to measure the milk composition. To determine the concentration of serum albumin, glucose, total protein, cholesterol, triglyceride and urea nitrogen concentration on day 21 of each period, 4 hours after the morning meal, blood samples were taken from the tail vein of each animal.

Results: The results of the present study showed that the addition of molasses and or barley grain as a replacement for a part of corn grain had no significant effect on feed and nutrient intake (except for organic matter). Compared to the control group, replacing corn with molasses in a diet containing slow-release urea increased the amount of organic matter intake (P< 0.01). The results of independent comparisons showed that the addition of molasses compared with control and barley treatment reduced ADF intake, but increasing the amount of barley in the diet resulted an increase in the ADF intake (P< 0.02). Treatments had no significant effect on apparent digestibility of nutrients, ruminal fluid pH, total concentration of volatile fatty acids, molar ratio of propionate, butyrate, acetate, valerate, isovalerate, and acetate: propionate ratio and glycogenic:non-glycogenic fatty acids. Treatments had no significant effect on milk production and composition. Although, milk production in the cows fed diet containing molasses and barley grain was higher than that of control group. The serum concentration of albumin, glucose and urea nitrogen in was not significantly affected by the type of carbohydrate source. Compared to the control group, the addition of molasses caused a significant increase in serum total protein concentration (P <0.05). Economic calculations showed that the addition of molasses or barley grain to diets containing slow release urea increased net income.

Conclusion: The results of the present study demonstrated that the addition of carbohydrate sources with degradability higher than corn grain in dairy cow diets include slow release urea (Nitroza®) can improve nutrients utilization efficiency and increase farmer income.

کلیدواژه‌ها [English]

  • carbohydrate source
  • lactating cow
  • molasses
  • slow-release urea

مراجع

 Abdel-Ghani, A.A., Solouma, G.M.A., Abd Elmoty, A.K.I., Kassab, A.Y. and Soliman, E.B. 2011. Productive performance and blood metabolıtes as affected by protected protein in sheep. Open Journal of Animal Science, 1: 24–32. 
Ametaj, B.N., Emmanuel, D.G.V., Zebeli, Q. and Dunn, S.M. 2009. Feeding high proportions of barley grain in a total mixed ration perturbs diurnal patterns of plasma metabolites in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 92: 1084-1091.‏
AOAC. 1990. Official Methods of Analysis of AOAC International. AOAC International.
Bach, A., Yoon, I.K., Stern, M.D., Jung, H.G. and Chester-Jones, H. 1999. Effects of type of carbohydrate supplementation to lush pasture on microbial fermentation in continuous culture. Journal of Dairy Science, 82: 153-160.‏
Block, E., Dépatie, C., Lefebvre, D. and Petitclerc, D. 1998. L’urée du lait: les sources de variation et les implications. Conseil des Productions Animales du Québec (CPAQ), Québec, Canada (pp. 77-87)
Broderick, G.A. and Radloff, W.J. 2004. Effect of molasses supplementation on the production of lactating dairy cows fed diets based on alfalfa and corn silage. Journal of Dairy Science, 87: 2997-3009.‏
Broderick, G.A., Luchini, N.D., Reynal, S. M., Varga, G. A. and Ishler, V. A. 2008. Effect on production of replacing dietary starch with sucrose in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 91: 4801-4810.‏
Broderick, G.A., Mertens, D. R. and Simons, R. 2002. Efficacy of carbohydrate sources for milk production by cows fed diets based on alfalfa silage. Journal of Dairy Science, 85: 1767-1776.‏
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. Journal of Dairy Science, 92: 2719-2728.
Butler, W.R., Calaman, J.J. and Beam, S. W. 1996. Plasma and milk urea nitrogen in relation to pregnancy rate in lactating dairy cattle. Journal of Animal Science, 74: 858-865.‏
Calomeni, G.D., Gardinal, R., Venturelli, B.C., Freitas Júnior, J.E.D., Vendramini, T.H.A., Takiya, C.S. and Rennó, F.P. 2015. Effects of polymer-coated slow-release urea on performance, ruminal fermentation, and blood metabolites in dairy cows. Revista Brasileira de Zootecnia, 44: 327-334.‏
Can, A., Denek, N. and Yazgan, K. 2005. Effect of replacing urea with fish meal in finishing diet on performance of Awassi lamb under heat stress. Small ruminant Research, 59: 1-5.
Casper, D. P. and Schingoethe, D.J. 1986. Evaluation of urea and dried whey in diets of cows during early lactation. Journal of Dairy Science, 69: 1346-1354.
Chamberlain, D.G., Thomas, P.C., whison, C.J. and Macdonald, J.C. 1985. The Effects of carbohydrate supplements on ruminal concentrations of ammonia in animals given diets of grass silage. The Journal of Agricultural Science, 104: 331-340.
Church, D.C. 1991. Livestock feeds and feeding (No. Ed. 3). Prentice Hall.‏
Coombe, J. B. and Mulholland, J. G. 1983. Utilization of urea and molasses supplements by sheep grazing oat stubble. Australian Journal of Agricultural Research, 34: 767-780.‏
Daley, C. A., Abbott, A., Doyle, P. S., Nader, G. A. and Larson, S. 2010. A review of fatty acid profiles and antioxidant content in grass-fed and grain-fed beef. Nutrition journal, 9: 1- 10.‏
Douglas, G.N., Overton, T.R., Bateman, H.G. and Drackley, J.K. 2004. Peripartal metabolism and production of Holstein cows fed diets supplemented with fat during the dry period. Journal of Dairy Science, 87: 4210–4220.
Firkins, J. 2010. Addition of sugars to dairy rations. Page 91-105 in Tri-state dairy nutrition conference.
Firkins, J.L., Oldick, B.S., Pantoja, J., Reveneau, C., Gilligan, L.E. and Carver, L. 2008. Efficacy of liquid feeds varying in concentration and composition of fat, nonprotein nitrogen, and nonfiber carbohydrates for lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 91: 1969-1984.
Florendo, P.C., Aquino, D.H., Duran, N.D., Lorenzo, F.P. and V. Manuad, F. 1995. Development and utilization of urea- molasses- mineral block lick for milk production of buffaloes. Buffalo Bulletin, 10: 13-25.
Galo, E., Emanuele, S. M., Sniffen, C. J., White, J.H. and Knapp, J.R. 2003. Effects of a polymer-coated urea product on nitrogen metabolism in lactating Holstein dairy cattle. Journal of Dairy Science, 86: 2154-2162.‏
Giallongo, F., Hristov, A.N., Oh, J., Frederick, T., Weeks, H., Werner, J., Lapierre, H., Patton, R. A., Gehman, A. and Parys, C. 2015. Effects of slow-release urea and rumen-protected methionine and histidine on performance of dairy cows. Journal of Dairy Science, 98: 3292–3308.
Golombeski, G.L., Kalscheur, K.F., Hippen, A.R. and Schingoethe, D.J. 2006. Slow-release urea and highly fermentable sugars in diets fed to lactating dairy cows. Journal of Dairy Science. 89: 4395- 4403.
Grings, E. E., Roffler, R. E. and Deitelhoff, D. P. 1992. Responses of dairy cows to additions of distillers dried grains with solubles in alfalfa-based diets. Journal of Dairy Science, 75: 1946-1953.‏
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. Journal of Dairy Science, 76: 475-484.‏
Hristov, A.N. and Ropp, J.K. 2003. Effect of dietary carbohydrate composition and availability on utilization of ruminal ammonia nitrogen for milk protein synthesis in dairy cows. Journal of Dairy Science, 86: 2416–2427.
Ichinohe, T. and Fujihara, T. 2008. Adaptive changes in microbial synthesis and nitrogen balance with progressing dietary feeding periods in sheep fed diets differing in their ruminal degradation synchronicity between nitrogen and organic matter. Journal of Animal Science,79: 322-331.
Inostroza, J.F., Shaver, R.D., Cabrera, V.E. and Tricárico, J.M. 2010. Effect of diets containing a controlled release urea product on milk yield, milk composition, and milk component yields in commercial Wisconsin dairy herds and economic implications. Journal Dairy Science, 76: 2692-2700.
Jain, N., Tiwari, S.P. and Singh, P. 2005. Effect of urea molasses mineral granules (UMMG) on rumen fermentation pattern and blood biochemical constituents in goat kids fed sola (Aeschonomene indica Linn) grass-based diet. Veterinary Archive, 75: 521-530.
Jouany, J. 1982.Volatlile fatty acid and alcohol determination in digestive contents, silage juices, bacterial cultures and anaerobic fermentor contents. Sciences Des Aliments, 2: 131-144.
Khan, M. I., Ahmed, S., Rahman, A., Ahmad, F., Khalique, A., Nisar, A. and Azam, B. E. 2015. Comparative efficacy of urea and slow-release non-protein nitrogen on performance of Nili-Ravi buffalo calves. Pakistan Journal of Zoology, 47: 1097-1102.
Khorasani, G. R., Okine, E. K. and Kennelly, J. J. 2001. Effects of substituting barley grain with corn on ruminal fermentation characteristics, milk yield, and milk composition of Holstein cows. Journal of Dairy Science, 84: 2760–2769.
Lizarazo, A.C., Mendoza, G.D., Melgoza, L.M. and Crosby, M. 2014. Effects of slow-release urea and molasses on ruminal metabolism of lambs fed with low – quality tropical forage. Small Ruminant Research, 116: 28-31.
Nagaraja, T. G. and Titgemeyer, E. C. 2007. Ruminal Acidosis in Beef Cattle: The Current Microbiological and Nutritional Outlook, Journal of Dairy Science, 1: 17-38.
NRC. 2001. Nutrient equirements of Dairy Cattle. Seventh Revised Edition. National Academy Press, Washington.
Ørskov, E. 1975. Trails and trials in livestock research. Macaulay Land Use Research Institute.
Penner, G.B. and Oba, M. 2009. Increasing dietary sugar concentration may improve dry matter intake, ruminal fermentation, and productivity of dairy cows in the postpartum phase of the transition period. Journal of Dairy Science, 92: 3341-3353.
Pinos-Rodríguez, J.M., Peña, L.Y., González-Muñoz, S.S.R., Bárcena, R. and Salem, A. 2010. Effects of a slow release coated urea product on growth performance and ruminal fermentation in beef steers. Italian Journal of Animal Science, 9: 16-19.
Puga, D. C., Galina, H. M., Peréz-Gil, R. F., Sangines, G. L., Aguilera, B. A., Haenlein, G. F. W. and Herrera, H. J. G. 2001. Effect of a controlled-release urea supplementation on feed intake, digestibility, nitrogen balance and ruminal kinetics of sheep fed low quality tropical forage. Small Ruminant Research, 41: 9-18.‏
Razaghi, A., Valizadeh, R., Naserian, A. and Danesh Mesgaran, M. 2016. The effect of adding sucrose and sunflower seed to the diet on lactation performance and rumen fermentation pattern in dairy cows. Journal of Ruminant Research, 1: 123-143. (In Persian).
Ribeirao, S.S., Vasconcelos, J.T., Moraisa, M.G., Ítavoa, C.B.C.F. and Franco, G.L, 2011. Effects of ruminal infusion of a slow-release polymer-coated urea or conventional urea on apparent nutrient digestibility, in situ degradability, and rumen parameters in cattle fed low-quality hay. Animal Feed Science and Technology, 164: 53- 61.
Richardson, J.M., Wilkinson, R.G. and Sinclair, L.A. 2003. Synchrony of nutrient supply to the rumen and dietary energy source and their effects on the growth and metabolism of lambs. Journal of Dairy Science, 81: 1332-1347.
Samanta, A.K. and Dass, R.S. 2007. Effect of Vitamin E supplementation on growth, nutrient utilization, blood biochemical and enzymatic profile in male crossbred (Bos indicus x Bos taurus) calves. International Journal of Cow Science, 3: 34-43.
Tiwari, S.P., Singh, U.B. and Mehra, U.R. 1990. Urea molasses mineral blocks as a feed supplement: effect on growth and nutrient utilization in buffalo calves. Animal Feed Science and Technology, 29: 333-341.‏
Van Keulen, J. and Young, B. 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. Cornell University Press, Ithaca.
Van Soest, P.J., Robertson, J. and Lewis, B. 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74: 3583-3597.
Van Vuuren, A. M., Van der Koelen, C. J. and Vroons-De Bruin, J. 1993. Ryegrass versus corn starch or beet pulp fiber diet effects on digestion and intestinal amino acids in dairy cows. Journal of Dairy Science, 76: 2692-2700.
Yang, J.Y., Seo, J., Kim, H.J., Seo, S. and Ha, J.K. 2010. Nutrient synchrony: Is it a suitable strategy to improve nitrogen utilization and animal performance. Asian-Australian Journal of Animal Science, 23: 972-979.
نشریه پژوهش‌ در نشخوار کنندگان
دوره 10، شماره 3
آذر 1401
صفحه 37-56

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار