تاثیر ترکیبات متفاوت با ویژگی بافری بر سرنوشت نیتروژن جیره‌های با نسبت‌های متفاوت علوفه به مواد متراکم در شرایط برون تنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد، گروه علوم دامی ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد،

چکیده

سابقه و هدف : به‌منظور افزایش بهره‌وری، استفاده از موادمتراکم با انرژی بالا در جیره دام‌ها امری ضروری به‌نظر می‌رسد. این نوع خوراک احتمال بروز اسیدوز تحت حاد شکمبه‌ای را افزایش داده که منجر به کاهش مصرف ماده خشک، میزان تولید و چربی شیر می-شود. از این رو برای کاهش پیامدهای فوق، از انواع متفاوتی از بافرها استفاده می‌شود. از جمله بافرهای رایج مورد استفاده در مزارع دامپروری می‌توان به کربنات سدیم، بی‌کربنات سدیم، کربنات پتاسیم، بی‌کربنات پتاسیم، اکسید منیزیم، کربنات منیزیم و بنتونیت اشاره نمود. نتایج آزمایش‌های متعددی که بر روی بافرها صورت گرفته است، نشان دادند ظرفیت بافری خوراک‌هایی که تحت آزمایش کشت تولید گاز قرار می‌گیرند، می‌توانند پتانسیل تخمیرپذیری را از طریق تغییر در حجم، پتانسیل و ثابت نرخ گاز تولیدی تحت تأثیر قرار دهد.
مواد و روش‌ها : در این پژوهش به روش برون تنی 3 نوع جیره برای گاوهای شیرده با نسبت‌های 50:50، 40:60 و 30:70 علوفه به مواد متراکم و 4 نوع ترکیب بافر شامل بی‌کربنات سدیم، کربنات سدیم، کربنات پتاسیم و کربنات منیزیم استفاده شد. مراحل انجام این آزمایش شامل تعیین pH اولیه، ظرفیت بافری و شاخص ارزش بافری، تعیین اثر بافرها بر میزان فراسنجه‌های تخمیرپذیری (شامل فراسنجه تولید گاز از بخش دارای پتانسیل تخمیر، فراسنجه ثابت نرخ تولید گاز و نیمه عمر تولید گاز)، تولید پروتئین میکروبی و تولید پروتئین قابل استفاده در روده باریک جیره‌های متفاوت به لحاظ نسبت علوفه به مواد متراکم بود.
یافته‌ها : نتایج این آزمایش نشان داد بیشترین میزان ارزش اسیدزایی مربوط به تیمار جیره کم علوفه حاوی بافر بی‌کربنات سدیم بوده-است که اختلاف معنی‌داری با تیمار شاهد داشت (05/0>P). همچنین نتایج آزمایش تولید گاز نشان داد که در آزمایش تولید پروتئین میکروبی شکمبه، بیشترین میزان پروتئین میکروبی تولید شده در بین تیمارها، متعلق به تیمار جیره کم علوفه حاوی بافر بی‌کربنات سدیم می‌باشد. بیشترین میزان پروتئین قابل استفاده در روده باریک در زمان های 8 و 24 ساعت مربوط به تیمار خوراک کم علوفه حاوی بافر بی‌کربنات سدیم بوده است.
نتیجه‌گیری : نتایج این آزمایش نشان داد که ظرفیت بافری کربنات سدیم، کربنات پتاسیم و کربنات منیزیم به طور معنی‌داری بیشتر از بی‌کربنات سدیم است. استفاده از بافر بی‌کربنات سدیم و کربنات پتاسیم در جیره کم‌علوفه باعث افزایش تولید گاز و افزایش پروتئین میکروبی می‌شود. همچنین میزان پروتئین قابل استفاده در روده باریک هنگام استفاده از بافرهای بی‌کربنات سدیم و کربنات پتاسیم از بیش‌ترین مقدار برخوردار بود. به‌نظر می‌رسد استفاده از ترکیبات با ظرفیت بافری بالاتر موجب بهبود در مصرف نیتروژن شکمبه‌ای از طریق افزایش در تولید پروتئین میکروبی و همچنین بهبود در پروتئین قابل استفاده در روده باریک خواهدشد. بهتر است مخلوط این بافرها بر اساس ظرفیت بافری در شرایط درون تنی نیز بررسی شوند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

In vitro effect of different potentially buffers on fate of nitrogen of diets containing various forage to concentrate

نویسندگان [English]

  • Zahra asadollahi 1
  • Mohsen Daneshmesgaran 2
  • Seyed Alireza Vakili 2
  • Abdolmansour Tahmasbi 2
1 Ph.D. student, Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran
2 Professor, Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran,
چکیده [English]

Background and objective: In order to increase efficiency and productivity, the need to use high-energy concentrate in dairy cows rations seems to be essential. This type of feed increases the risk of subacute ruminal acidosis, which leads to reduced dry matter intake, milk production and fat content. Therefore, different types of buffers are used to reduce the above consequences. Most buffers used in livestock farms include sodium carbonate, potassium bicarbonate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, magnesium oxide, magnesium carbonate and bentonite. Scientific reports on ration containing buffers has a significant effect of fermentation parameters such as volume of gas production, potential and consistent rate of gas production.
Materials and Methods: In this study, three types of rations for dairy cows compose 50:50, 40:60 and 30:70 forage to concentrate rations and 4 types of buffers and alkalizer including sodium bicarbonate, sodium carbonate, potassium carbonate and magnesium carbonate were examined by in vitro technique. The squence of this experiment included determining the initial pH, buffering capacity and buffering value index, determining the effect of buffers on the rate of fermentation parameters, microbial production and utilizable crude protein at the duodenum of different diets in terms of forage to concentrate ratios.
Results: The results of this experiment showed that the highest acidogenicity value was related to the treatment of low forage rations containing sodium bicarbonate buffer, which was significantly di
fferent from the control treatment. The rate of microbial protein production, in gas technique,indicated that highest amount of microbial protein was produced in the low-forage ration containing sodium bicarbonate buffer. In the microbial protein production experiment, it could be used in the small intestine. The highest amount of protein that could be used in the small intestine at eight and Twenty-four hours was related to the treatment of low forage feed containing sodium bicarbonate buffer.
Conclusion: The results of treatments indicated that the buffering capacity of sodium carbonate, potassium carbonate and magnesium carbonate was significantly higher than sodium bicarbonate. The use of sodium bicarbonate and potassium carbonate buffers in low forage diets increases gas production and increases microbial protein. The amount of utilizable crude protein at the duodenum was the highest when using sodium bicarbonate and potassium carbonate buffers. It seem by usingthe componds with higher buffering capacity, the fate of ruminal nitrogen alter via increasing of microbial protein production and utilizable crude protein at the duodenum. It is better to use the mixture of these buffers based on the buffering capacity on in vivo.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Buffer
  • Buffering capacity
  • Microbial protein synthesis
  • Ruminal pH

مراجع

Akhtar, M., and Javaid, A. 2017. Effect of varying levels of dietary rumen undegradable protein on dry matter intake, nutrient digestibility and growth performance of crossbred cattle heifers. Gomal University Journal of Research, 33(2):58–67.
Alfonso-Avila, A.R., Charbonneau, É., Chouinard, P.Y., Tremblay, G.F. and Gervais, R. 2017. Potassium carbonate as a cation source for early-lactation dairy cows fed high-concentrate diets. Journal of Dairy Science, 100(3):1751–1765.
Association of Official Agricultural Chemists (AOAC). 2005. Official Methods of Analysis. 9th ed. Ass. Offic. Agr. Chemists, Washington, D.C.
Bahrami-Yekdangi, M., Ghorbani, G.R., Khorvash, M., Khan, M.A. and Ghaffari, M.H. 2016. Reducing crude protein and rumen degradable protein with a constant concentration of rumen undegradable protein in the diet of dairy cows: Production performance, nutrient digestibility, nitrogen efficiency, and blood metabolites. Journal of Animal Science, 94(2):718-725. ‏
Boerner, B. J., Byers, F.M., Schelling, G.T., Coppock, C.E. and Greene, L.W. 1987. Trona and sodium bicarbonate in beef cattle diets: Effects on pH and volatile fatty acid concentrations. Journal of Animal Science, 65(1):309-316. ‏
Counotte, G.H.M., Van't Klooster, A.T., Van der Kuilen, J. and Prins, R.A. 1979. An analysis of the buffer system in the rumen of dairy cattle. Journal of Animal Science, 49(6):1536-1544. ‏
Danesh Mesgaran, M., Heravi Moussavi, A., Jahani Azizabadi, H., Vakili, S.A., Tabatabaie Yazdy, F. and Danesh Mesgaran, S. 2009. The effect of grain sources on in vitro rumen acid load of close-up dry cow diets. In Proceeding of the XI th International Symposium on Ruminant Physiology, ‏146-148.
Edmunds, B., Südekum, K.H., Spiekers, H., Schuster, M. and Schwarz, F.J. 2012. Estimating utilisable crude protein at the duodenum, a precursor to metabolizable protein for ruminants, from forages using a modified gas test. Animal Feed Science and Technology, 175(3-4):106-113. ‏
Erdman, R.A., Piperova, L.S. and Kohn, R.A. 2011. Corn silage versus corn silage: alfalfa hay mixtures for dairy cows: Effects of dietary potassium, calcium, and cation-anion difference. Journal of Dairy Science, 94(10):5105-5110. ‏
Fadaee, S., Danesh Mesgaran, M. and Vakili, A. 2021.  In vitro Effect of the Inorganic Buffers in the Diets of Holstein Dairy Cow Varying in forage: Concentrate Ratios on the Rumen Acid Load and Methane Emission. Journal Animal Science, 11(3):485-496. (In Persian).
Golder, H.M., Celi, P. and Lean, I.J. 2014. Ruminal acidosis in a 21-month-old Holstein heifer. The Canadian Veterinary Journal, 55(6):559-564.
Grings, E. E., Blümmel, M. and Südekum, K.H. 2005. Methodological considerations in using gas production techniques for estimating ruminal microbial efficiencies for silage-based diets. Animal Feed Science and Technology, 123:527-545.
Harrison, J., White, R., Kincaid, R., Block, E., Jenkins, T. and St-Pierre, N. 2012. Effectiveness of potassium carbonate sesquihydrate to increase dietary cation-anion difference in early lactation cows. Journal of Dairy Science, 95(7):3919-3925.
Hu, W. and MurpHy, M.R. 2005. Statistical evaluation of early- and mid-lactation dairy cow responses to dietary sodium bicarbonate addition. Animal Feed Science and Technology, 119:43–54.
Jafarpour Boroujeni, M., Danesh Mesgaran, M., Vakili, A.R. and Naserian, A.A. 2016. In vitro ruminal Acid load and methane emission responses to supplemented lactating dairy cow diets with inorganic compounds varying in buffering capacities. Journal Animal Science, 6(4):769-775. (In Persian).
Jasaitis, D.K., Wohlt, J.E. and Evans, J.L. 1987. Influence of feed ion content on buffering capacity of ruminant feedstuffs in vitro. Journal of Dairy Science, 70(7):1391-1403.
Javaid, A., Shahzad, M.A., Nisa, M. and Sarwar, M. 2011. Ruminal dynamics of ad libitum feeding in buffalo bulls receiving different level of rumen degradable protein. Livestock Science, 135(1):98-102. ‏
Kang, S. and Wanapat, M. 2018. Rumen-buffering capacity using dietary sources and in vitro gas fermentation. Animal Production Science, 58(5):862-870.
‏Kang, S., Wanapat, M., Cherdthong, A. and PHesatcha, K. 2015. Comparison of banana flower powder and sodium bicarbonate supplementation on rumen fermentation and milk production in dairy cows. Animal Production Science, 56:1650–1661.
Kim, I.H., kang, H.G., Jeong, J. K., Hur, T.Y. and Jung, Y.H. 2014. Inflammatory cytokine concentration in uterine flush and serum samples from dairy cows with clinical or subclinical endometritis. Theriogenology, 85(3):427-432.
Krause, K.M. and Oetzel, G.R. 2006. Understanding and preventing subacute ruminal acidosis in dairy herds: A review. Animal Feed Science and Technology, 126(3-4):215-236. ‏
Le Ruyet, P. and Tucker, W.B. 1992. Ruminal buffers: Temporal effects on buffering capacity and pH of ruminal fluid from cows fed a high concentrate diet. Journal of Dairy Science, 75(4):1069-1077. ‏
Lean, I.J., Golder, H.M. and Hall, M.B. 2014. Feeding, evaluating, and controlling rumen function. Veterinary Clinics: Food Animal Practice, 30(3):539-575. ‏
Li, S., Khafipour, E., Krause, D.O., Kroeker, A., Rodriguez-Lecompte, J.C., Gozho, G.N. and Plaizier, J.C. 2012. Effects of subacute ruminal acidosis challenges on fermentation and endotoxins in the rumen and hindgut of dairy cows. Journal of Dairy Science, 95(1):294-303.
Menke, K.H. 1988. Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. Animal Research and Development, 28:7-55.
Mesgaran, M.D., Eyni, B., Vakili, A. and Valizadeh, R. 2017. In vitro yield of microbial-n from fermentation of glucogenic and lipogenic diets provided by different sources of rumen degradable amino acids. Journal of Veterinary Science and Technology, 8:4-10. ‏
Moeini, M. M., Mohamadi Chapdareh, W. and Sori, M. 2017. The effect of supplementing Rumenobuffer, Sodium bicarbonate and mixed herbs on acidosis, VFA, blood parameters and performance of fattening Kurdy lambs. Journal of Ruminant Research, 5(2).87-100. (In Persian).
Mutsvangwa, T., Davies, K.L., McKinnon, J.J. and Christensen, D.A. 2016. Effects of dietary crude protein and rumen-degradable protein concentrations on urea recycling, nitrogen balance, omasal nutrient flow, and milk production in dairy cows. Journal of Dairy Science, 99(8):6298-6310.
‏NRC. 2001. Nutrient Requirements of Dairy Cattle (7th Ed.). National Academy Press, Washington, DC.
Ørskov, E.R. and McDonald, I. 1979. The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. The Journal of Agricultural Science, 92(2):499-503. ‏
Plaizier, J. C., Mesgaran, M. D., Derakhshani, H., Golder, H., Khafipour, E., Kleen, J. L. and Zebeli, Q. 2018. Enhancing gastrointestinal health in dairy cows. Animal, 12(2):399-418. ‏
Rustomo, B., Can't, J.P., Fan, M.P., Duffield, T.F., Odongo, N.E. and McBride, B.W. 2006. Acidogenic value of feeds I. The relationship between the acidogenic value of feeds and in vitro ruminal pH changes. Canadian Journal of Animal Science, 86(1):109-117. ‏
Santra, A., Chaturvedi, O.H., Tripathi, M.K., Kumar, R. and Karim, S.A. 2003. Effect of dietary sodium bicarbonate supplementation on fermentation characteristics and ciliate protozoal population in rumen of lambs. Small Ruminant Research, 47(3):203-212. ‏
Tucker, W.B., Hogue, J.F., Aslam, M., Lema, M., Martin, M., Owens, F.N. ... and Adams, G.D. 1992. A buffer value index to evaluate effects of buffers on ruminal milieu in cows fed high or low concentrate, silage, or hay diets. Journal of Dairy Science, 75(3):811-819. ‏
Uddin, J.M., Haque. K.Z., Jasimuddin, K.M., Hasan, K.M.M. 2015. Dynamics of microbial protein synthesis in the rumen a review. Veterinary and Animal Science, 2(5):2312–9123.
Van Soest, P.V., Robertson, J.B. and Lewis, B.A. 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10):3583-3597.
Wadhwa, D., Borgida, L.P., Dhanoa, M.S. and Dewhurst, R.J. 2001. Rumen acid production from dairy feeds. 2. Effects of diets based on corn silage on feed intake and milk yield. Journal of Dairy Science, 84(12):2730-2737.
West, J.W., Coppock, C.E., Milam, K.Z., Nave, D.H., Labore, J.M. and Rowe Jr, L.D. 1987. Potassium carbonate as a potassium source and dietary buffer for lactating Holstein cows during hot weather. Journal of Dairy Science, 70(2):309-320. ‏
Yang, C.T., SI, B.W., Diao, Q.Y., Hai, J.I.N., Zeng, S.Q. and Yan, T.U. 2016. Rumen fermentation and bacterial communities in weaned Chahaer lambs on diets with different protein levels. Journal of Integrative Agriculture, 15(7):1564-1574. ‏
Zain, M., Putri, E.M., Rusmana, W.S.N. and Erpomena Makmur, M. 2020. Effects of Supplementing Gliricidia sepium on ration based ammoniated rice straw in ruminant feed to decrease methane gas production and to improve nutrient digestibility (in-vitro). International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, 10(2):724-729. ‏
Zali, A., Nasrollahi, S.M. and Khodabandelo, S. 2019. Effects of two new formulas of dietary buffers with a high buffering capacity containing Na or K on performance and metabolism of mid-lactation dairy cows. Preventive Veterinary Medicine, 163:87-92.
نشریه پژوهش‌ در نشخوار کنندگان
دوره 10، شماره 4
اسفند 1401
صفحه 53-72

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار