تأثیر سیلاژ مخلوط کاکتوس علوفه‌ای-یونجه بر مصرف خوراک، قابلیت هضم مواد مغذی، سنتز پروتئین میکروبی، فراسنجه‌های خونی و شکمبه‌ای گوسفند کرمانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد مهندسی علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 استاد ، گروه مهندسی علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران،

3 استادیار، گروه مهندسی علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

4 دانش‌آموخته دکتری تخصصی ، بخش مهندسی علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: پدیده خشکسالی اثرات نامطلوبی بر صنعت دامپروری گذاشته و سبب کاهش جمعیت و عملکرد دام‌ها شده است. از این رو جایگزینی گونه‌های مقاوم به کم‌آبی مانند کاکتوس علوفه‌ای که نسبت به وضعیت نامساعد محیطی مقاومت بالایی دارند، می-تواند راهکار مناسبی برای جبران خسارت‌های به‌عمل آمده باشد. اما به‌دلیل پایین بودن ماده خشک و پروتئین خام، نشخوارکنندگانی که تنها از این گیاه تغذیه می‌کنند ممکن است دچار اختلالات هضم مانند اسهال و کاهش وزن شوند. بنابراین ترکیب کاکتوس علوفه‌ای که دارای کربوهیدارت بالاست با مواد خوراکی دارای الیاف و پروتئین بالا، می‌توانند یک ترکیب متعادل را به‌وجود آورند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر تغذیه سطوح مختلف سیلاژ کاکتوس علوفه‌ای با یونجه خشک بر مصرف خوراک، فراسنجه‌های شکمبه و تولید پروتئین میکروبی بود.
مواد و روش‌ها: برای تهیه سیلاژ، کاکتوس علوفه‌ای به‌میزان 66 کیلوگرم و یونجه خشک به‌میزان 34 کیلوگرم به‌صورت همگن مخلوط و در بشکه‌های پلاستیکی 220 لیتری فشرده ‌شد. نمونه‌برداری از سیلاژ پس از سیلو‌کردن در روز 45، برای تعیین ترکیب شیمیایی سیلاژ‌ها انجام شد. در این آزمایش از چهار رأس گوسفند نر نژاد کرمانی با میانگین وزنی 2/0±43 کیلوگرم و سن 5/2 سال در قالب طرح چرخشی در چهار دوره 21 روزه (16 روز عادت‌پذیری) استفاده شد. جیره‌های آزمایشی شامل جیره شاهد (سطح صفر) و جیره‌های دارای سطوح 10، 20 و 30 درصد سیلاژ مخلوط کاکتوس علوفه‌ای-یونجه بودند. ابتدا حجم گاز تولیدی از جیره-های آزمایشی تعیین شد. به‌منظور تعیین مصرف خوراک و قابلیت هضم مواد مغذی، در هفته نمونه‌گیری، نمونه خوراک و باقیمانده خوراک روزانه جمع‌آوری، توزین و آنالیز شیمیایی شد. در روز آخر هر دوره نمونه‌گیری از مایع شکمبه هر گوسفند در ساعات صفر، دو، چهار، شش و هشت ساعت پس از مصرف خوراک توسط لوله مری متصل به دستگاه ساکشن، جهت تعیین pH، نیتروژن آمونیاکی، جمعیت پروتوزوآ و اسیدهای چرب فرار نمونه‌گیری به‌عمل آمد. در روز چهارم هر دوره، سه ساعت پس از مصرف خوراک، خون‌گیری از دام‌ها از طریق ورید وداج جهت تعیین فراسنجه‌های بیوشیمیایی خون انجام گرفت. به‌منظور تعیین میزان آلانتوئین و پروتئین میکروبی، ادرار تولیدی در روزهای نمونه‌گیری در طول 24 ساعت با ظرف‌هایی که در زیر قفس‌های متابولیکی قرار داشت جمع‌آوری شد.
یافته‌ها: حجم گاز تولیدی از جیره‌های آزمایشی به‌طور معنی‌داری متفاوت بود (05/0p<). قابلیت هضم چربی خام و الیاف نامحلول در شوینده اسیدی با جیره‌ دارای 30 درصد سیلاژ از گروه شاهد و جیره‌های دارای 10 و 20 درصد سیلاژ بیشتر بود (001/0p<). ‌هم-چنین قابلیت هضم ماده خشک، ماده آلی و الیاف نامحلول در شوینده خنثی با افزودن سیلاژ مخلوط کاکتوس-یونجه به جیره، به-صورت درجه دو افزایش یافت (026/0=p). بیشترین غلظت نیتروژن آمونیاکی مایع شکمبه در تمامی ساعات نمونه‌گیری با تغذیه جیره‌ دارای ۳۰ درصد سیلاژ (با میانگین 5/19 گرم در دسی‌لیتر) مشاهده شد (001/0p<). هم‌چنین درصد مولاری اسید پروپیونیک با استفاده از 20 و 30 درصد سیلاژ به‌صورت خطی افزایش و درصد مولاری اسید استیک و نسبت اسید استیک به اسید پروپیونیک به-صورت خطی کاهش یافت (001/0=p). غلظت نیتروژن اوره‌ای (03/0=p) و تری‌گلیسیرید (01/0=p) خون تحت تأثیر افزودن سطح سیلاژ کاکتوس-یونجه تغییر کرد که بیشترین مقدار نیتروژن اوره‌ای و کمترین میزان تری‌گلیسرید در جیره دارای 30 درصد سیلاژ و به ترتیب 29/18 و 39 میلی‌گرم بود. مقدار اوره ادرار در گوسفندان با افزایش سطح سیلاژ کاکتوس-یونجه در جیره به‌صورت خطی افزایش یافت (03/0=p).
نتیجه‌گیری: سیلاژ مخلوط کاکتوس-یونجه از ارزش تغذیه‌ای مطلوبی برخوردار است و اضافه کردن آن به جیره گوسفندان کرمانی سبب حفظ شرایط بهینه شکمبه و بهبود قابلیت هضم مواد مغذی شد. بنابراین می‌توان از مخلوط کاکتوس علوفه‌ای و یونجه خشک تا سطح 30 درصد در جیره گوسفندان به‌عنوان خوراک جایگزین برای جبران کمبود خوراک دام در فصول گرم و در مناطق نیمه‌خشک بهره برد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The effect of Cactus-alfalfa mixed silage on sheep feed intake, nutrients digestibility, microbial protein synthesis, rumen and blood parameters

نویسندگان [English]

  • Ahmad Karimi 1
  • Omid Dayani 2
  • Mohammad Mahdi Sharifi Hoseini 3
  • Zohreh Hajalizadeh 4
1 Master's student in Animal Science Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 Professor, Department of Animal Science Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
3 department of animal science, faculty of agriculture, shahid bahonar university of kerman, kerman, iran.
4 PhD student, Department of Animal Science Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: Drought have had adverse effects on the animal husbandry industry and has caused a decrease in livestock population and performance. In this regard, changing the cultivation pattern and replacing water-resistant species can be a suitable solution for this problem. However, due to low protein and dry matter (DM), animals fed exclusively with cactus pear may show weight loss, and digestive disorders such as diarrhea. Combining cactus, which is high in soluble sugars, with high fiber and raw protein ingredients could complement each other's weaknesses and form a balanced diet. Therefore, this study aimed to investigate the effect of feeding different levels of cactus-alfalfa mixed silage on nutrient digestibility, rumen fermentation, and blood parameters.

Materials and methods: The silage was prepared from a homogeneous blender of 66% fresh spineless cactus (Opuntia ficus indica) and 34% alfalfa hay on a w/w basis using 220 L plastic gallons. The chemical composition and quality of the ensiled material were determined. The samples were taken to determine the chemical composition after ensiling on day 45. In this experiment, four Kermani male sheep were used in a change-over design with four periods of 21 days. Experimental treatments were based on increasing levels of cactus-alfalfa mixed silage (0, 10, 20, and 30% DM). During the week of sampling the amount of feed offered and leftovers were collected and weighed daily before the morning feeding to measure daily feed intake (on a DM basis) and digestibility of nutrients. On the last day of each period at 0, 2, 4, 6, and 8 h after morning feeding, rumen fluid was sampled from sheep (by esophagus tube and was filtered through three layers of cheesecloth) to determine pH, ammonia nitrogen (NH3-N), and volatile fatty acid (VFA). Blood samples were collected on the four days of each period and three h after morning feeding in 10 ml. To determine the amount of allantoin and microbial protein synthesis, the daily urine produced during 24 hours was collected.

Results: The gas production volume (ml) was a significant difference among experimental diets (P<0.05). Fat and neutral detergent fiber (NDF) digestibility increased when animals were fed 30% cactus-alfalfa mixed silage than those fed 10% and 20% cactus-alfalfa mixed silage and control diet (P<0.05). Also, there was a quadratic effect on DM, organic matter (OM), and acid detergent fiber (ADF) digestibility by feeding different levels of cactus-alfalfa mixed silage (P<0.05). The highest concentration of ruminal NH3-N was observed by an experimental diet containing 30% cactus-alfalfa mixed silage in all sampling occasions (P<0.05). Feeding of 20% and 30% of cactus-alfalfa mixed silage than after treatments increased linearly ruminal propionic acid molar and decreased linearly acetic acid and acetate/propionate ratio (P<0.05). There was a significant effect on concentrations of triglyceride and urea-nitrogen by adding different levels of cactus-alfalfa mixed silage (P<0.05). Blood Urea nitrogen level in sheep-fed cactus-alfalfa mixed silage was significantly increased linearly (P<0.05).
Conclusion: The results of this study indicated that cactus-alfalfa mixed silage has appropriate nutritional value and its inclusion up to 30% on DM basis in the diets provided favorable conditions for ruminal function and digestibility. Therefore, it is recommended, cactus-alfalfa mixed silage could be included in livestock diet during drought or feedstuff shortage especially in arid and semi-arid regions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Digestibility
  • Dry matter intake
  • Gas production
  • Spineless cactus
  • Semi-arid region

مراجع

AOAC. (2005). Official Methods of Analysis of AOAC International. Maryland. USA.
Abidi, S., Ben Salem, H., Nefzaoui, A., Vasta, V. & Priolo, A. (2013). Silage composed of Opuntia ficus-indica f. inermis cladodes, olive cake and wheat bran as alternative feed for cake and wheat bran as alternative feed for Barbarian lamb. Acta Hortic, 995: 297–302.
Albuquerque, I., Araújo, G., Santos, F., Carvalho, G., Santos, E., Nobre, E., Bezerra, L., Silva-Júnior, J., Silva-Filho, E. & Oliveira, R. (2020). Performance, body water balance, ingestive behavior and blood metabolites in goats fed with Cactus Pear (Opuntia ficus-indica L. Miller) silage subjected to an intermittent water supply. Sustainability, 12: 2881.
Ben Salem, H., Nefzaoui, A., Abdouli, H. & Orskov, E.R. (1996). Effect of increasing level of spineless cactus (Opuntia ficus-indica var. inermis) on intake and digestion by sheep fed straw-based diets. Animal Science, 48: 897–899.
Berchielli, T.T., Pires, A.V. & Oliveira, S.G. 2011. Ruminant Nutrition. 2ed. Jaboticabal: Funep, 565-600.
Broderick, G.A. & Kang, J.H. (1980). Automated simultaneous determination of ammonia and total amino acids in ruminal fluid and in vitro media. Journal of Dairy Science, 63: 64-75.
Chen, X.B. & Gomes, M.J. (1995). Estimation of microbial protein supply to sheep and cattle based on urinary excretion of the purine derivatives-an overview of the technical details, Occasional Publication, Rowette Research Institute, Aberdeen, UK.
Chentli, A., Gillmann, L., Bouazza, L., Medjkal, S., Limami, A.M., Morère-Le Paven, Marie-Christine, M., & Bousseboua, H. (2014). Effects of secondary compounds from cactus and acacias trees on rumen microbial profile changes performed by Real- 83 Time PCR. International Journal of Advanced Research, 2: 660-671.
Cholewinska, P., Czyż, K., Nowakowski, P. & Wyrostek, A. (2020). The microbiome of the digestive system of ruminants – a review. Animal Health Research Reviews, 21: 1-12.
Danesh Mesgaran, M., Tahmasbi, A.M. & Vakili, A.R. (2008). Digestion and Metabolism in Ruminant. Ferdowsi University of Mashhad Press, 180- 210. (In Persian).
Eguchi, K., Hattori, I., Sawai, A. & Muraki, M. (2008). Fermentation quality of purple corn [zea mays] silage. (National Agricultural Research Center for Kyushu Okinawa Region, Kushi, Kumamoto (Japan). Journal of Japanese Society of Grassland Science, 54-141.
El-Otmani, S., Chentouf, M.J., Hornick, L. & Cabaraux, J.F. (2019). Chemical composition and in vitro digestibility of alternative feed resources for ruminants in Mediterranean climates: olive cake and cactus cladodes. The Journal of Agricultural Science, 157: 260-271.
FAO. (2011). Successes and failures with animal nutrition practices and technologies in developing countries. In: Proceedings of the FAO Electronic Conference, 1-30 September 2010. Rome, Italy.
Gashaw, M. (2016). Review on biomass yield dynamics and nutritional quality of alfalfa (Medicago Sativa). Journal of Harmonized Research in Applied Sciences, 3(4): 241-251.
 Gebregiorgis, G., Tegene, N. & Aster, A. (2017). Effect of feeding leucaena leucocephala leaves and pods on feed intake, digestibility, body weight change and carcass characteristic of central-highland sheep fed basal diet wheat bran and natural pasture hay in Tigray, Ethiopia. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology, 10: 367-376.
Gusha, J., Halimani, T., Ngongoni, N.T. & Ncube, S. (2015). Effect of feeding cactus legume silages on nitrogen retention, digestibility and microbial protein synthesis in goats. Animal Feed Science and Technology, 206: 1-7.
González Arreola, A., Murillo Ortiz, M., Gerardo Pámanes Carrasco, Reveles Saucedo, F. & Herrera Torres, E. (2019). Nutritive quality and gas production of corn silage with the addition of fresh and fermented prickly pear cladodes. Journal of Animal & Plant Sciences, 40: 6544-6553.
Huhtanen, P., Rinne, M. & Nousiainen, J. (2007). Evaluation of the factors affecting silage intake of dairy cows: a revision of the relative silage dry-matter intake index. Animal. 1(5): 758-770.
Khezri, A., Rezayazdi, K., Danesh Mesgaran, M., Moradi-Sharbabk, M., Mohammadabadi, M. & Tahmasbi, R. (2010). Effect of carbohydrate sources with different degradation rates in the rumen on apparent digestibility of nutrients and performance of Holstein dairy cows. The Forth Congress on Animal Science of Iran. Karaj, Tehran. (In Persian).
Karina, A.P., Manuel, M.O., Esperanza, H.T., Roberto, V.V., Carrete-Carreón Francisco, C.C. and Gerardo, P.C. 2020. Leucaena leucocephala and Opuntia ficus-indica reduce the ruminal methane production in vitro. Abanico Veterinario, 10: 1-13.
Li, F., Li, Z., Li, S., Ferguson, J.D., Cao, Y., Yao, J. & Yang, T. (2014). Effect of dietary physically effective fiber on ruminal fermentation and the fatty acid profile of milk in dairy goats. Journal of Dairy Science, 97: 2281–2290.
Martin, P.A., Chamberlain D.G., Robertson S. & Hirst, D. (2009). Rumen fermentation patterns in sheep receiving silages of different chemical composition supplemented with concentrates rich in starch or in digestible fiber. The Journal of Agricultural Science, 122: 145-150.
Menke, K.H. & Steingass, H. (1988). Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. Animal Research Development, 28: 7-55.
Mertens, D.R. (2009). Maximizing forage use by dairy cows. In: Proceedings 27th Western Canadian Dairy Seminar: Advanced Dairy Technology, Red Deer, AB, Canada. 10–13 Mar. 2009. Univ. of Alberta, Edmonton, AB, Canada. p. 303–319.
McDonald, P., Edwards, R.A., Greenhalalgh, J.F.D. & Morgan, C.A. (2002). Animal Nutrition, 6th Edition. Longman, London, UK, pp: 451-466.
Menke, K.H., Raab, L., Salewski, A., Steingass, H., Fritz, D. & Schneider, W. (1979). The estimation of the digestibility and metabolisable energy content of ruminant feeding stuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor in vitro. Journal of Agriculture and Food Sciences, 93: 217–222.
Melo, A.A.S., Ferreira, M.A. & Chaves, A.S. (2003). Substituição parcial do farelo de soja por uréia e palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill) em dietas para vacas em lactação. I. Desempenho. Revista Brasileira de Zootecnia, 32: 727-736.
Misra, A.K., Misrha, A.S., Tripathi, M.K., Chaturvedi, O.H., Vaithiyahathan, S., Prasad, D., Jakhmola, R.C. (2006). Intake, digestion and microbial protein synthesis in sheep on hay supplemented with prickly pear cactus (Opuntia ficus-indica (L.) Mill.) with or without groundnut meal. Small Ruminant Research, 63: 125-134.
Naghdi, Z., Dayani, O., Tahmasbi, R., Khezri, A., Sharifi Hosseini, M.M. & Hajalizadeh, Z. (2020). The effect of feeding of Mentha pulegium pulp silage with wasted date on dry matter intake, digestibility and ruminal and blood parameters of Kermani mature rams. Journal of Ruminant Research, 8(3): 29-44. (In Persian).
Nefzaoui, A. & Salem, H.B. (2001). Opuntia spp. A strategic fodder and efficient tool to combat desertification in the WANA region. In: Mondragon-Jacobo, C., Perez-Gonzalez, S. (Eds.). Cactus (Opuntia spp.) as forage. FAO plant Production and Protection Paper 169. FAO, Rome, Italy, pp. 73–90.
Newbold, C.J., de la Fuente, G., Belanche, A., Ramos-Morales, E. & McEwan, N.R. (2015). The Role of Ciliate Protozoa in the Rumen. Frontiers in Microbiology, 6: 1313.
Nourollahi Ravari, F., Tahmasbi, R., Dayani, O. & Khezri, A. (2022). Cactus-alfalfa blend silage as an alternative feedstuff for Saanen dairy goats: Effect on feed intake, milk yield and components, blood and rumen parameters. Small Ruminant Research, 216: 1-8.
Nourollahi Ravari, F., Dayani, O., Tahmasbi, R. & Khezri, A. (2021). Survey of the nutrition value cactus (Opuntia ficus indica)-alfalfa mixed silage using gas production and effect of ensiling duration on its quality in ruminant nutrition.  Animal Science Journal (Pajouhesh & Sazandegi), 133: 59-72. (In Persian).
Orskov, E.R., & McDonald, I. (1979). The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. Journal of Food Engineering. 80: 1-10.
Playne, M.J. (1985). Determination of ethanol, volatile fatty acids, lactic and succinic acids in fermentation liquids by gas chromatography. Journal Science of Food and Agriculture, 36: 638-644.
Pereira, G.F., Neto, J.V.E., Gracindo, A.P.A.C., Silva, Y.M.O., Difante, G.S., Gurgel, A.L.C, Marinho, F.J.S. & Lima, G.F. (2021). Replacement of grain maize with spinless cactus in the diet of dairy goats. Journal of Dairy Research, 88: 134-138.
Pinho, R.M.A. (2016). Adição de fibra em detergente neutro em dietas à base de palma forrageira para caprinos. 2016, 87f. Tese (Doutorado em Zootecnia) Universidade Federal da Paraíba, Areia.
SAS. (2005). SAS User’s Guide. Statistics. Version 9.1.3 Edition. SAS Inst., Inc., Cary NC.
Seal, C.J. & Parker, D.S. (1994). Effect of intraruminal propionic acid infusion on metabolism of mesenteric- and portal-drained viscera in growing steers fed a forage diet: I. volatile fatty acids, glucose and lactate. Journal of Animal Science, 72: 1325-1334.
Santos Diaz, M.S., La Rosa, A.P.B.,  Héliès-Toussaint, C., Guéraud, F. & Negre-Salvayre, A. (2017). Opuntia spp.: Characterization and benefits in chronic diseases. Oxidative Medicine and Cellular Longevity.
Tietz, N.W. (1995). Clinical Guide to Laboratory Tests. 3rd ed. WB Saunders; Philadelphia, PA, USA, p. 518.
Tegegne, F., Peters, K.J. & Kijora, C. (2005). Cactus pear (Opuntia ficus indica): a strategic crop in combating food and feed insecurity and desertification in Tigray, northern Ethiopia. Proceedings of the Society of Nutrition Physiology, 14: 60.
Taasoli, G., Kafilzadeh, F. & Khamisabadi, H. (2011). Evaluation of opuntia ficus-indica cactus grown in western region of Iran as animal feed. In Research of the First International Conference (Babylon and Razi Univ.), 15-19.
Tahmoorespur, M. and Tahmasbi, A.M. (2008). Livestock Feed Evaluation. Ferdowsi University of Mashhad Publication, 166-173. [In Persian].
Ungerfeld, E.M. (2015). Shifts in metabolic hydrogen sinks in the methanogenesis-inhibited ruminal fermentation: a meta-analysis. Frontiers in Microbiology, 6: 37.
Van Soest, P.J., Robertson, J.B. & Lewis, B.A. 1991. Methods for dietary fibre, neutral detergent fibre, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74: 3583–3597.
Vieira, E.L., Batista, A.M.V., Guim, A., Carvalho, F.F., Nascimento, A.C., Araujo, R.F.S. & Mustafa, A.F. (2008). Effects of hay inclusion on intake, in vivo nutrient utilization and ruminal fermentation of goats fed spineless cactus (Opuntia ficus-indica Mill.) based diets. Animal Feed Science and Technology, 141: 199-208.
Wood, J.D., Enser, M., Fisher, A.V., Nute, G.R., Sheard, P.R., Richardson, R.I. & Whittington, F.M. (2008). Fat deposition, fatty acid composition and meat quality: A review. Meat Science, 78: 343-358
Yáñez-Ruiz, D. R., Moumen, A., Martín García, A. I. & Molina Alcaide, E. (2004). Ruminal fermentation and degradation patterns, protozoa population, and urinary purine derivatives excretion in goats and withers fed diets based on two-stage olive cake: Effect of PEG supply. Journal of Animal Science, 82: 2023-2032.
نشریه پژوهش‌ در نشخوار کنندگان
دوره 11، شماره 4
دی 1402
صفحه 15-34

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار