کربوهیدرات های غیر الیافی و اثر آنها بر تولید شیر در گاوهای پرتولید

به گزارش «سرویس دام، طیور و آبزیان» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور، آبزیان و حیوانات خانگی»؛کربوهیدرات‌ها مهم‌ترین منبع انرژی و پیش‌ماده تولید چربی و قند در شیر گاو می‌باشند. کربوهیدرات‌ها بزرگ‌ترین بخش در جیره غذایی گاوهای شیرده هستند و بین ۱۰ تا ۷۰ درصد از انرژی خالص موردنیاز شیر را تشکیل می‌دهند.

علاوه بر آنکه این ترکیبات به‌عنوان منبع اصلی انرژی برای گاوهای شیرده محسوب می‌شوند، تأمین‌کننده پیش‌سازهای سه ترکیب شیر یعنی لاکتوز، چربی و پروتئین نیز می‌باشند. این مواد مغذی ا طریق تأمین انرژی و واحدهای کربنی برای گاوها نقش اصلی خود را در تولید شیر ایفا می‌کنند.

کربوهیدرات‌ها به دو بخش الیافی و غیر الیافی تقسیم می‌شوند:

بخشی از خوراک که در محلول شوینده ختلی حاوی آلفا - آمیلاز مقاوم به حرارت، محلول است کربوهیدرات‌های غیر الیافی (NFC) نامیده می‌شود. این بخش شامل مونو، دی و الیگو ساکاریدها (قندها)، نشاسته، اسیدهای آلی، فروکتان و ترکیبات پکتیکی است.

انجمن ملی تحقیقات آمریکا (۲۰۰۱) پیشنهاد نمود که می‌توان کربوهیدرات‌های غیر الیافی موجود در مواد غذایی را به‌صورت ذیل تعیین نمود

NFC=100-(CP%+EE%+Ash%+(NDF%-NDIP)

باید دقت کرد که دو واژه‌ی کربوهیدرات‌های غیر ساختاری (NonStructural Carbohydrate (NSC و کربوهیدرات‌های غیر الیافی NonFiber Carbohydrate (NFC)  متفاوت از یکدیگرند به‌طوری‌که کربوهیدرات‌های غیرساختاری فاقد الیاف محلول (مواد پکتیکی، بتاگلوکان‌ها و گالاکتان‌ها) می‌باشند در حالی که کربوهیدرات‌های غیر الیافی حاوی الیاف محلول می‌باشند.

انجمن ملی تحقیقات آمریکا (۲۰۰۱) كل مواد مغذی قابل هضم کربوهیدرات‌های غیر الیافی را ۹۸ درصد درنظر گرفته است، بنابراین، این بخش می‌تواند نقش مهمی در تأمین مواد مغذی برای حیوان داشته باشد.

از مزایای استفاده از کربوهیدرات‌های غیر الیافی در جیره گاوهای شیری می‌توان به افزایش غلظت انرژی جیره و بهبود میزان انرژی مکمل شده در آن و د نتیجه افزایش تولید پروتئین میکروبی در شکمبه اشاره کرد.

با این وجود این نکته حائز اهمیت است که کربوهیدرات‌های غیر الیافی قادر به تحریک شکمبه و ترشح بزاق نمی‌باشند و افزایش مصرف آنها منجر به کاهش شدید pH شکمبه شده و در پی آن منجر به کاهش تخمیر الیاف و ایجاد عارضه اسیدوز می‌شود. بنابراین تعادل بین میزان کربوهیدرات‌های الیافی و غیر الیافی در تغذیه برای راندمان بهتر تولید شیر اهمیت دارد.

مقدار موردنیاز کربوهیدرات‌های غیر الیافی

بر اساس نتایج انجمن ملی تحقیقات آمریکا (۲۰۰۱) مقدار کربوهیدرات‌های غیر الیافی در جیره گاوهای شیرده برحسب ماده خشک بین ۳۰ تا ۶۰ درصد است با این وجود بهترین غلظت کربوهیدرات‌های غیر الیافی در جیره گاوهای شیرده هنوز به‌طور دقیق مشخص نشده است.

از گذشته تا امروز سطوح مختلفی از کربوهیدرات‌های غیر الیافی با نسبت‌های مختلفی از کربوهیدرات‌های الیافی مورد بررسی قرار گرفته است با این وجود هنوز غلظت دقیق آن در جیره گاوهای شیری مشخص نشده است.

عدم وجود یک پیشنهاد واضح ممکن است به‌دلیل تنوع زیاد در اجزای تشکیل‌دهنده کربوهیدرات‌های غیر الیافی باشد. در گذشته ثابت شده است که اثرات متقابل بین کربوهیدرات‌های غیر الیافی و الیاف نامحلول در شوینده خنثی (NDF) در جیره‌نویسی برای گاوهای شیرده بسیار حائز اهمیت است.

ناکک و راسل (۱۹۸۸) بهترین نسبت NFC به NDF را بین ۰/۹ تا ۱/۲ تعیین کردند. این نسبت نشان‌دهنده شرایط بهینه در شکمبه برای تخمیر الیاف می‌باشد. با این حال بر اساس نتایج آزمایشات اخیر به‌نظر می‌رسد در گاوهای شیرده پر تولید بهترین دامنه کربوهیدرات‌های غیر الیافی در محدوده ۳۰ تا ۹۲ درصد به ازای ماده خشک مصرفی می‌باشد.

اثر کربوهیدرات‌های غیر الیافی بر تولید شیر

گلوکز یکی از مهم‌ترین مواد مغذی در نشخوارکنندگان است. به‌دلیل آنکه گلوکز مستقیما از دیواره لوله گوارشی جذب نمی‌شود بنابراین نشخوارکنندگان جهت تأمین نیاز انرژی خود باید از پیش‌سازهای گلوکز استفاده کنند.

مهم‌ترین پیش‌سازهای گلوکز (Glucogenic precursor) در نشخوارکنندگان اسیدهای چرب فرار (VFA) بخصوص پروپیونات می‌باشد. قسمت اعظم گلوکز در نشخوارکنندگان از پروپیونات تأمین می‌شود و درصورت کاهش سطح پروپیونات تولید گلوکز نیز کاهش می‌یابد.

جذب گلوکز در زمانی که حیوان از جیره‌هایی با NFC کم استفاده می‌کند بسیار ناچیز است و مصرف گلوکز در خون سیاهرگ باب کبدی افزایش می‌یابد. درنتیجه سهم کمتری از گلوکز جهت تولید در بافت‌های بدن حیوان مهیا می‌شود، بنابراین تولید حیوان کاهش می‌یابد.

در آزمایشات محققانی همچون برودریک (۲۰۰۳)، اکین و همکاران (۲۰۱۶)، آگل و همکاران (۲۰۱۰)، دن و همکاران (۲۰۱۵) افزایش سطح NFC منجر به افزایش تولید شیر شده است.

آکینس و همکاران (۲۰۱۶) بیان کردند جیره‌های حاوی NFC زیاد با افزایش تولید پروپیونات که یک پیشرو در مسیر گلوکوژنیک و همچنین مهم‌ترین بخش از VFA در افزایش سنتز گلوکز و لاکتوز است منجر به افزایش تولید شیر می‌شوند.

بنابراین افزایش سطح کربوهیدرات‌های غیر الیافی منجر به بهبود تولید شیر در گاوهای شیرده پر تولید می‌شود.

اثر کربوهیدرات‌های غیر الیافی بر غلظت چربی شیر

با آزمایشات بسیاری نشان داده‌اند افزایشNFC  منجر به کاهش درصد چربی شیر می‌شود، از آنجاکه در نشخوارکنندگان استات به‌عنوان پیش‌ساز چربی شیر مورداستفاده قرار می‌گیرد بنابراین انتظار می‌رود هرچه میزان تولید استات در شکمبه افزایش یابد، درصد چربی شیر نیز افزایش یابد.

اما کلید کنترل چربی شیر و سنتز چربی در بدن نشخوارکنندگان میزان پروپیونات است. در واقع نسبت دو اسید چرب فرار پروپیونات به استات، تعیین‌کننده میزان تولید چربی شیر و غلظت چربی شیر می‌باشد.

تحقیقات نشان می‌دهد هرچه سهم پروپیونات نسبت به استات افزایش پیدا کند، میزان تولید چربی شیر افزایش و درصد چربی شیر کاهش می‌یابد و نقطه مقابل آن افزایش سهم استات به پروپیونات است که منجر به افزایش غلظت چربی شیر و کاهش تولید چربی شیر در نشخوارکنندگان می‌شود.

اثر کربوهیدرات‌های غیر الیافی بر غلظت پروتئین شیر

تاکنون اثر کربوهیدرات‌های غیر الیافی بر غلظت پروتئین شیر مشخص نشده است و نتایج متفاوتی گزارش شده است. با این وجود بیشتر آزمایشات نشان داده‌اند افزایش سطح NFC اثری بر غلظت پروتئین شیر ندارد.

با این حال آزمایشاتی وجود دارد که نشان می‌دهند کاهش سطح NFC منجر به کاهش غلظت پروتئین شیر می‌شود، جیره‌های حاوی NFC پائین سبب خواهند شد گلوکز بسیار کمی از روده جذب شود لذا اسیدهای آمینه، د آمینه شده و به‌عنوان منبع انرژی مصرف می‌شوند.

نتیجه این امر کاهش میزان اسیدهای آمینه در کبد و درنتیجه در پستان خواهد بود. این عامل به دو دلیل منجر به کاهش تولید پروتئین شیر می‌شود:

1) اسید آمینه کمتری برای تولید پروتئین شیر باقی می‌ماند.

2) چون آمونیاک بیشتری تولید می‌شود، درنتیجه برای دفع آمونیاک ATP بیشتری مصرف خواهد شد که باعث نیاز به گلوکز بیشتر و درنتیجه افزایش مصرف گلوکز خواهد شد.

بنابراین برای تأمین انرژی موردنیاز نشخوارکنندگان جهت تولید شیر و پروتئین شیر باید تولید پروپیونات شکمبه را افزایش داد. مهم‌ترین روش افزایش سطح پروپیونات در شکمبه نشخوارکنندگان، افزایش سطح NFC خوراک می‌باشد.

نتیجه گیری

مطابق نتایج به دست آمده در آزمایشات نامبرده می‌توان نتیجه گرفت افزایش سطح کربوهیدرات‌های غیر الیافی در دامنه مطلوب می‌تواند منجر به افزایش تولید شیر در گاوهای شیرده پر تولید شود.

همچنین اگرچه افزایش کربوهیدرات‌های غیر الیافی منجر به کاهش غلظت چربی شیر می‌شوند اما از آنجا که تولید شیر را افزایش می‌دهند، لذا کیلوگرم تولید چربی شیر را نیز افزایش می‌دهند.

با وجود آن که بیشتر آزمایشات نشان می‌دهند افزایش سطح کربوهیدرات‌های غیر الیافی بر غلظت پروتئین شیر بی‌تأثیر است اما به‌نظر می‌رسد درصورتی که سطح کربوهیدرات‌های غیر الیافی کمتر از دامنه مطلوب باشد، می‌تواند منجر به کاهش غلظت پروتئین شیر شود.

بر اساس نتایج آزمایشات اخیر به‌نظر می‌رسد بهترین دامنه کربوهیدرات‌های غیر الیافی برای گاوهای شیرده پرتولید بین ۳۰ تا ۹۲ درصد ماده خشک مصرفی می‌باشد، با این شرط که سطح مطلوب کربوهیدرات‌های الیافی و نسبت علوفه به کنسانتره در جیره رعایت شده باشد.

تهیه و تنظیم: واحد تحقیق و توسعه شرکت زرین خاک قاین