اثر منبع کاتیونی و اختلاف آنیون - کاتیون جیره گاو شیری در اوایل شیردهی بر قابلیت هضم شکمبه‌ای، تولید گاز متان و جمعیت میکروبی شکمبه به روش واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رقابتی
محورهای موضوعی : میکروبیولوژییاسر فیض دار برآبادی 1 , سید احسان غیاثی 2 , محمد باقر منتظر تربتی 3
1 - گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
2 - گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
3 - گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
کلید واژه: نیتروژن آمونیاکی, جمعیت میکروبی, PCR رقابتی, متان, قابلیت هضم,
چکیده مقاله :
هدف از انجام این پژوهش برررسی اثر منبع و توازن آنیون -کاتیون جیره (DCAD) گاوهای شیری بر جمعیت پروتوزوآها، متانوژن‌ها، غلظت نیتروژن آمونیاکی، گاز متان و قابلیت هضم ماده خشک در شرایط آزمایشگاهی بود. برای شمارش جمعیت پروتوزوآها و متانوژن‌ها از تکنیک واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR)رقابتی استفاده شد. این طرح برای گاو شیری در اوایل شیردهی با میانگین580 کیلوگرم وزن بدن، سن 25 ماهگی و تولید روزانه 35 کیلوگرم در قالب آزمایش فاکتوریل 2×2×3 انجام شد. عوامل مؤثرها شامل DCAD (meq/kgDM 150+، 250+ و 350+)، منابع پتاسیمی (کربنات پتاسیم بدون آب(KC) و کربنات پتاسیم سسکوئی هیدرات (KCS)) و منابع منیزیمی (اکسید منیزیم (MO) و کربنات منیزیم (MC)) بود. اثر تیمارهای آزمایشی بر غلظت نیتروژن آمونیاکی معنی‌دار نبود. در همه تیمارها افزایش DCAD باعث کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی در شکمبه شد. اثر تیمارهای آزمایشی بر تولید گاز متان، قابلیت هضم ماده خشک، جمعیت پروتوزوآها و متانوژن‌ها معنی‌دار بود. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که تیمار حاوی DCAD 250+ میلی‌اکی‌والان تأمین شده از دومنبع کربنات پتاسیم سسکوئی هیدرات و کربنات منیزیم باعث کاهش جمعیت پروتوزوآ، متانوژن‌ها، تولید متان و افزایش قابلیت هضم ماده خشک می شود. با توجه به اینکه اختلاف معنی‌دار بین DCAD 250+ و 350+ مشاهده نشد، بنظر می‌رسد که منابع کربنات پتاسیم سسکوئی هیدرات و کربنات منیزیم به همراه سطح تعادل آنیون – کاتیون جیره 250+ میلی‌اکی‌والان از طریق بهبود شرایط بافری شکمبه باعث بهبود پارامترهای تخمیر شکمبه‌ای می‌شود. بنابراین این دو منبع احتمالاً مکمل های مناسبی در جیره گاوهای شیری هستند.
1. دانش مسگران، م.، وکیلی، س. ع. ر.، طهماسبی، ع. م. (1390). هضم و سوخت و ساز در نشخوارکنندگان. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.
2. رزاقی، ع. (1388). اثر اختلاف کاتیون – آنیون جیره در دوره خشکی و اوایل شیر دهی بر عملکرد و برخی فراسنجه‌های خونی گاو شیری. پایانامه کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا.
3. صارمی، ب.، ناصریان، ع.، نصیری، م. ر.، محمدی، الف. (1387). تشخیص و شمارش باکتری‌های سلولولتیک فیبرو باکتر سوکسینوجنز و رومینوکوکوس فلاو فیسنیس شکمبه گوساله های تغذیه شده با سطوح مختلف مخمر با استفاده از تکنیک Quantitative-PCR. مجله دانش کشاورزی، سال 18، شماره 1، صفحات 170 -161.
4. طاهری نیا، م. ح.، چاجی، م.، محمدآبادی، ط.، ایلامی، م.، ساری، م. (1393). تأثیر استفاده از پور سیر در جیره گوسفند بر قابلیت هضم، تخمیر و جمعیت پروتوزوآیی شکمبه. نشریه پژوهش‌های علوم دامی ایران، سال 6، شماره 4، صفحات 324-332.
5. غیاثی، س. الف.، ولی زاده، ر.، ناصریان، ع. (1394). تأثیر تغذیه ای روغن سویای اکسید شده در تقابل با نقش آنتی اکسیدانی هسته انار بر فراسنجه‌های تخمیر شکمبه‌ای به روش آزمایشگاهی. نشریه پژوهش های علوم دامی ایران، سال 7، شماره 3، صفحات 256- 244.
6. نعمتی شیرزی، ف.، روزبهان، ی.، کریمی ترشیزی، م. الف.، رضائی، ج. (1391). بررسی اثر برخی گیاهان دارویی بر پارامترهای هضم شکمبه ای در شرایط آزمایشگاهی. نشریه علوم دامی ایران. ، سال 43، شماره 2، صفحات 193-206.
7. AOAC. (2015). Official Methods of Analysis. Vol. I. 15th ed. Association of Official Analytical Chemists,Arlington, VA.
8. Apper-Bossard, E., Faverdin, P., Meschy, F., Peyraud, J. L. (2010). Effects of dietary cation-anion difference on ruminal metabolism and blood acid-base regulation in dairy cows receiving 2 contrasting levels of concentrate in diets. Journal of Dairy Science,93: 4196-4210.
9. Ball, H. C., Holmes, R. K., Londraville, R. L., Thewissen, J. G., Duff, R. J. (2013). Leptin in whales: validation and measurement of mRNA expression by absolute quantitative real-time PCR. PloS one, 8: 54277.
10. Block, E. (1994). Manipulation of Dietary Cation-Anion Difference on Nutritionally Related Production Diseases, Productivity, and Metabolic Responses of Dairy Cows1. Journal of Dairy Science, 77: 1437-1450.
11. Blümmel, M., Makkar, H. P. S., Becker, K. (1997). In vitro gas production: a technique revisited. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 77: 24-34.
12. Broderick, G. A., Kang, J. H. (1980). Automated simultaneous determination of ammonia and total amino acids in ruminal fluid and in vitro media1. Journal of Dairy Science, 63: 64-75.
13. Chan, P. S., West, J. W., Bernard, J. K., Fernandez, J. M. (2005). Effects of dietary cation-anion difference on intake, milk yield, and blood components of the early lactation cow. Journal of Dairy Science ,88: 4384-4392.
14. Charbonneau, E., Pellerin, D., Oetzel, G. R. (2006). Impact of lowering dietary cation-anion difference in nonlactating dairy cows: A meta-analysis. Journal of Dairy Science, 89: 537-548.
15. Doepel, L., Hayirli, A. (2011). Exclusion of dietary sodium bicarbonate from a wheat-based diet: Effects on milk production and ruminal fermentation. Journal of Dairy Science ,94: 370-375.
16. Dudareva, N., Pichersky, E., Gershenzon, J. (2004). Biochemistry of plant volatiles. Plant Physiology,135: 1893-1902.
17. Funk, M. A., Galyean, M. L., Ross, T. T. (1986). Potassium and lasalocid effects on performance and digestion in lambs. Journal of Animal Science ,63: 685-691.
18. Goff, J. P., Horst, R. L. (1997). Effects of the Addition of Potassium or Sodium, but Not Calcium, to Prepartum Rations on Milk Fever in Dairy Cows1. Journal of Dairy Science ,80: 176-186.
19. Harrison, J., White, R., Kincaid, R., Block, E., Jenkins, T., St-Pierre, N. (2012). Effectiveness of potassium carbonate sesquihydrate to increase dietary cation-anion difference in early lactation cows. Journal of Dairy Science ,95: 3919-3925.
20. Hu, W., Murphy, M. R. (2004). Dietary cation-anion difference effects on performance and acid-base status of lactating dairy cows: A meta-analysis. Journal of Dairy Science, 87: 2222-2229.
21. Iwaniuk, M. E., Erdman, R. A. (2015). Intake, milk production, ruminal, and feed efficiency responses to dietary cation-anion difference by lactating dairy cows. Journal of Dairy Science 98: 8973-8985.
22. Kato, K., Yamashita, R., Matoba, R., Monden, M., Noguchi, S., Takagi, T., Nakai, K. (2005). Cancer gene expression database (CGED): a database for gene expression profiling with accompanying clinical information of human cancer tissues. Nucleic Acids Research, 33: 533-536.
23. Martins, C. M. M. R., Arcari, M. A., Welter, K. C., Gonçalves, J. L., Santos, M. V. (2016). Effect of dietary cation–anion difference on ruminal metabolism, total apparent digestibility, blood and renal acid–base regulation in lactating dairy cows. Animal ,10: 64-74.
24. Mathieson, G. W., Milligan, L. P. (1971). Nitrogen metabolism in sheep. British Journal of Nutrition 25: 351-366.
25. Morgavi, D. P., Forano, E., Martin, C., Newbold, C. J. (2010). Microbial ecosystem and methanogenesis in uminants. Animal, 4:1024-1036.
26. National Research Council. 2001. Nutrient Requirements of Dairy Cattle: Seventh Revised Edition, 2001. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/9825..
27. Owens FN, Basalan M (2016) Ruminal Fermentation. In: Millen DD, De Beni Arrigoni M, Lauritano Pacheco RD (eds) Rumenology. Springer, Cham, pp 63–102
28. SAS Institute. (2009). SAS User’s Guide. Version 9.2. SAS Inst. Inc.,Cary , NC.
29. Sekhavati, M. H., Mesgaran, M. D., Nassiri, M. R., Mohammadabadi, T., Rezaii, F., Maleki, A. F. (2009). Development and use of quantitative competitive PCR assays for relative quantifying rumen anaerobic fungal populations in both in vitro and in vivo systems. Mycological Research, 113: 1146-1153.
30. Shahzad, M. A., Sarwar, M. (2008). Influence of altering dietary cation anion difference on milk yield and its composition by early lactating Nili Ravi buffaloes in summer. Livestock Science ,113: 133-143.
31. Welkie, D. G., Stevenson, D. M., Weimer, P. J. (2010)2010. ARISA analysis of ruminal bacterial community dynamics in lactating dairy cows during the feeding cycle. Anaerobe 16: 94-100.
32. West, J. W., Coppock, C. E., Nave, D. H., Labore, J. M., Greene, L. W., Odom, T. W. (1987). Effects of Potassium Carbonate and Sodium Bicarbonate on Rumen Function in Lactating Holstein Cows1. Journal of Dairy Science ,70: 81-90.
33. Yu, Z., Morrison, M. (2004). Improved extraction of PCR-quality community DNA from digesta and fecal samples. Biotechniques, 36: 808-813.
34. Zentilin, L., Giacca, M. (2007). Competitive PCR for precise nucleic acid quantification. Nature protocols, 2: 2092-2104