تأثیر مخلوط اسانس‌های گیاهی کارواکرول، تیمول و اکالیپتول به‌شکل آزاد یا کپسوله‌شده بر عملکرد تولیدی، گوارش‌پذیری مواد مغذی و متابولیت‌های خون گاوهای شیرده هلشتاین

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 4، دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 62، تیر 1404، صفحه 155-166   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.2025.92428.1241

نویسندگان

امین خضری^{* 1}؛ حمیدرضا شفابخش¹؛ علی علیزاده²

¹گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

²گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولیعصر رفسنجان، رفسنجان، ایران

چکیده

این پژوهش با هدف مطالعه تأثیر افزودن مخلوط اسانس‌های گیاهی آزاد و کپسوله‌شده به جیره بر عملکرد شیردهی، گوارش‌پذیری مواد مغذی و متابولیت‌های خونی گاوهای شیرده هلشتاین انجام شد. برای این منظور از 21 رأس گاو شیرده هلشتاین با میانگین شکم زایش 7/1±16/2، میانگین وزن بدن 43±620 کیلوگرم، تولید شیر روزانه 4/3±6/33 کیلوگرم و روزهای شیردهی 12±30 روز در قالب طرح کامل تصادفی با سه تیمار آزمایشی (هفت تکرار برای هر تیمار) استفاده گردید. جیره‌های آزمایشی شامل (1) جیره پایه (جیره بدون افزودنی)، (2) جیره پایه + 80 میلی‌گرم مخلوط اسانس‌های گیاهی (کارواکرول، تیمول و اکالیپتول) به‌شکل آزاد در هر کیلوگرم ماده خشک، (3) جیره پایه + 40 میلی‌گرم مخلوط اسانس‌های گیاهی (کارواکرول، تیمول و اکالیپتول) به‌شکل کپسوله‌شده در هر کیلوگرم ماده خشک بود. نتایج نشان داد که گاوهای تغذیه‌شده با جیره دارای مخلوط اسانس‌های گیاهی به شکل کپسوله‌شده، تمایل به مصرف خوراک و تولید شیر تصحیح‌شده برای چهار درصد چربی بیشتر، قابلیت هضم پروتئین بالاتر و میزان پروتئین شیر بیشتر در مقایسه با گروه شاهد داشتند. میانگین ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کل خون گاوهای تغذیه‌شده با جیره دارای اسانس‌های گیاهی کپسوله‌شده در مقایسه با گاوهای تغذیه‌شده با شاهد بالاتر بود. گاوهای تغذیه‌شده با جیره دارای مخلوط اسانس‌های گیاهی به شکل کپسوله‌شده، تمایل به کاهش سول‌های سوماتیک بدنی شیر و نیتروژن اوره‌ای خون در مقایسه با گروه شاهد داشتند. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که اضافه‌کردن اسانس‌های گیاهی به شکل کپسوله به جیره از طریق بهبود خوراک مصرفی، قابلیت هضم پروتئین و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کل خون می‌تواند اثر مثبت بر کاهش تنش اکسیداتیو و عملکرد گاوهای شیرده اوایل شیردهی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

پارامترهای خون؛ تولید شیر؛ گاوهای شیرده؛ متابولیت‌های ثانویه گیاهی؛ هضم

مراجع

1. Amin, N., Tagliapietra, F., Arango, S., Guzzo, N., & Bailoni, L. (2021). Free and microencapsulated essential oils incubated in vitro: Ruminal stability and fermentation parameters. Animals (Basel), 11(1), 180. https://doi.org/3390/ani11010180
2. AOAC. (2023). Official methods of analysis. Association of Official Analytical Chemists (Washington, D.C., USA). 22.
3. Bach, A., Elcoso, G., Escartín, M., Spengler, K., & Jouve, A., (2023). Modulation of milking performance, methane emissions, and rumen microbiome on dairy cows by dietary supplementation of a blend of essential oils. Animal, 17, 100825. https://doi.org/10.1016/j.animal.100825.
4. Benchaar, C. (2020). Diet supplementation with thyme oil and its main component thymol failed to favorably alter rumen fermentation, improve nutrient utilization, or enhance milk production in dairy cows. Journal of Dairy Science, 104(1), 324-336. https://doi.org/10.3168/jds.2020-18401
5. Benchaar,, & Greathead, H. (2011). Essential oils and opportunities to mitigate enteric methane emissions from ruminants. Animal Feed Science and Technology, 166, 338-355. https://doi:10.1016/j.anifeedsci.2011.04.024.
6. Benchaar, C., Calsamiglia, S., Chaves, A. V., Fraser, G. R., Colombatto, D., McAllister, T. A., & Beauchemin, K. A. (2008). A review of plant-derived essential oils in ruminant nutrition and production. Animal Feed Science and Technology, 145, 209-228. https://doi:10.1016/j.anifeedsci.2007.04.014.
7. Benchaar, C., Petit, H. V., Berthiaume, R., Whyte, T. D., & Chouinard, P. Y. (2007). Effects of essential oils on digestion, ruminal fermentation, milk production, and milk composition in dairy cows fed alfalfa silage or corn silage. Journal of Dairy Science, 90(2), 886-897. https://doi:10.3168/jds.S0022-0302(07)71572-0.
8. Benchaar, C., & Hassanat, F., (2025). Diet supplementation with a mixture of essential oils: Effects on enteric methane emissions, apparent total-tract nutrient digestibility, nitrogen utilization, and lactational performance, Journal of Dairy Science. (In Press). https://doi.org/10.3168/jds.2024-25447.
9. Busquet, M., Calsamiglia, S., Ferret, A., Cardozo, P. W., & Kamel, C. (2005). Effects of cinnamaldehyde and garlic oil on rumen microbial fermentation in a dual-flow continuous culture. Journal of Dairy Science, 88(7), 2508-2516. https://doi:10.3168/jds.S0022-0302(05)72928-6.
10. Calsamiglia. S., Busquet, M., Cardozo, P. W., Castillejos, L., & Ferret, A. (2007). Invited review: Essential oils as modifiers of rumen microbial fermentation. Journal of Dairy Science, 90(6), 2580-95. https://doi:10.3168/jds.2006-644.
11. Castillejos, L., Calsamiglia, S., & Ferret, A. (2006). Effect of essential oil active compounds on rumen microbial fermentation and nutrient flow in in vitro Journal of Dairy Science, 89(7), 2649-2658. https://doi:10.3168/jds.S0022-0302(06)72341-2.
12. Duman, E., Evcin, A., Enginar, H., Ersoy, B., Duman, E., Kayhan, H., & Çetinkaya, Z. (2024). Encapsulation of essential oils using complex coacervation: A study on microcapsule formation and efficiency. International Journal of Computational and Experimental Science and Engineering, 10(3), 527-536. https://doi:10.22399/ijcesen.394
13. Ferreira, F. J., Fernandes, L. D., Lobo Júnior, A. R., Rosado, G. L., & Bento, C. B. P. (2024). Meta-analysis of the effects of essential oils on consumption, performance, and ruminal fermentation of beef cattle. Animal Feed Science and Technology, 311, 115956. https://doi:10.1016/j.anifeedsci.2024.115956.
14. Garba, A. K., Frincioglu, S. Y. (2023). Role of encapsulation nutrients for improvement of ruminant performance and ruminant derived – products. Eurasian Journal of Agricultural Research, 7(2), 109-126.
15. Giannenas, I., Skoufos, J., Giannakopoulos, C., Wiemann, M., Gortzi, O., Lalas, S., & Kyriazakis, I. (2011). Effects of essential oils on milk production, milk composition, and rumen microbiota in Chios dairy ewes. Journal of Dairy Science, 94(11), 5569-5577. https://doi.org/10.3168/jds.2010-4096.
16. Hristov, A. N., Lee, C., Cassidy, T., Heyler, K., Tekippe, J. A., Varga, G. A., & Ott, T. L. (2013). Effect of Origanum vulgare leaves on rumen fermentation, production, and milk fatty acid composition in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 96(2), 1189-1202. https://doi:10.3168/jds.2012-5975.
17. Khezri, A., Rezayazdi, K., Mesgaran, M. D., & MoradiSharbabk, M. (2009). Effect of different rumen-degradable carbohydrates on rumen fermentation, nitrogen metabolism and lactation performance of Holstein dairy cows. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 22(5), 651-658.
18. Kholif, E., & Olafadehan, O. A. (2021). Essential oils and phytogenic feed additives in ruminant diet: Chemistry, ruminal microbiota and fermentation, feed utilization and productive performance. Phytochemistry Reviews, 20, 1087-1108. https://doi:10.1007/s11101-021-09753-0.
19. Khiaosa-Ard, R., & Zebeli, Q. (2013). Meta-analysis of the effects of essential oils and their bioactive compounds on rumen fermentation characteristics and feed efficiency in ruminants. Journal of Animal Science, 91(4), 1819-1830. https:// doi: 10.2527/jas.2012-5691.
20. Khurana, R., Salami, S. A., Poblete, R. B.  Fischer, A., Cofré, L. A., Bustos, V., & Tas, B.M., (2024). Effect of a garlic and citrus extract supplement on the lactation performance and carbon footprint of dairy cows under grazing conditions in chile. Animals (Basel), 14, 165. https://doi.org/10.3390/ani14010165.
21. Kung, L., Williams, P., Schmidt, R. J., & Hu, W. (2008). A blend of essential plant oils used as an additive to alter silage fermentation or used as a feed additive for lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 91(12), 4793-4800. https://doi:10.3168/jds.2008-1402.
22. McEwan, N. R., Graham, R. C., Wallace, R. J., Losa, R., Williams, P., & Newbold, C. J. (2002). Effect of essential oils on ammonia production by rumen microbes. Reproduction Nutrition Development, 42(Suppl 1), S65.
23. McIntosh, F. M., Williams, P., Losa, R., Wallace, R. J., & Beever, D. A. (2003). Newbold CJ. Effects of essential oils on ruminal microorganisms and their protein metabolism. Appliled Environmental Microbiology, 69(8), 5011-4. https://doi: 10.1128/AEM.69.8.5011-5014.2003.
24. Moodi, D., Khezri, A., Naserian, A. A., Ghazizadeh-Ahsae, M., Dayani, O., & Bahrampour, V. (2025).Predicting blood beta-hydroxybutyric acid in dairy cow herds through machine learning-based feature selection: On-farm data basis. Journal of Livestock Science and Technologies, 13(1), 67–78. https://doi.org/10.22103/JLST.2025.24546.1589.
25. NASEM, (2021). Nutrient Requirements of Dairy Cattle. 8th Revised Edition National Academy of Sciences, Washington, D.C. USA.
26. Patra, A. K., & Yu, Z. (2012). Effects of essential oils on methane production and fermentation by, and abundance and diversity of, rumen microbial populations. Applied and Environmental Microbiology, 78(12), 4271-4280. https://doi: 10.1128/AEM.00309-12.
27. Saeedi, S., Dayani, O., Tahmasbi, R., & Khezri, A. (2017). Effect of supplementation of calf starter with fennel powder on performance, weaning age and fermentation characteristics in Holstein dairy calves. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition (Berlin), 101(1), 81-87. https://doi.org/10.1111/jpn.12511
28. Statistical Analysis System. (2009). Users Guide: Statistics, Version 9.2. SAS Institute, Cary, NC, USA.
29. Spanghero, M., Robinson, P. H., Zanfi, C., & Fabbro, C. (2009). Effect of increasing doses of a microencapsulated blend of essential oils on performance of lactating primiparous dairy cows. Animal Feed Science and Technolgy, 153, 153–157. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2009.06.004.
30. Tager, L. R., & Krause, K. M. (2011). Effects of essential oils on rumen fermentation, milk production, and feeding behavior in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 94(5), 2455-2464. https://doi:10.3168/jds.2010-3505.
31. Vankeulen, J, & Young, B. A. (1977). Evaluation of acid in soluble ash as natural marker in ruminant digestibility studies. Journal of Animal Science, 44, 282-287. https://doi:10.2527/jas1977.442282x
32. Van Soest, P. J., Robertson, J. B., & 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. https://doi:10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2.
33. Wallace, R. J. (2004). Antimicrobial properties of plant secondary metabolites. Proceedings of the Nutrition Society, 63(4), 621-629. https://doi: 10.1079/PNS2004393.
34. Yang, W. Z., Beauchemin, K. A., & Rode, L. M. (2020). Effects of dietary essential oils on ruminal fermentation, digestion, and milk production in lactating dairy cows. Animal Feed Science and Technology, 267, 114533.
35. Yang, W. Z., Benchaar, C., Ametaj, B. N., Chaves, A. V., He, M. L., & McAllister, T. A. (2007). Effects of garlic and juniper berry essential oils on ruminal fermentation and on the site and extent of digestion in lactating cows. Journal of Dairy Science, 90(12), 5671-5681. https://doi:10.3168/jds.2007-0369.