تأثیر سطوح متفاوت سدیم بوتیرات محافظت‌شده بر مصرف خوراک، عملکرد رشد و برخی از فراسنجه‌های خونی در گوساله‌های شیرخوار هلشتاین

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 6، دوره 17، شماره 3 - شماره پیاپی 63، مهر 1404، صفحه 307-322   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.2025.92885.1245

نویسندگان

حمیدرضا خواجوی^{* 1، 2}؛ سعید سبحانی راد^{3، 2}؛ محمّد تقوی⁴؛ هادی قربانی فارمد⁴؛ مسعود آئینه چیان⁴

¹گروه علوم دامی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد ایران

²شرکت دامپروری صنعتی و لبنی رضوی، مشهد، ایران

³گروه علوم کشاورزی ، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

⁴شرکت دامپروری صنعتی و لبنی رضوی، مشهد، ایران

چکیده

مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر سطوح متفاوت سدیم بوتیرات محافظت‌شده بر مصرف خوراک، عملکرد رشد و برخی از فراسنجه‌های خونی در گوساله‌های شیرخوار هلشتاین انجام شد. تعداد 42 راس گوساله شیرخوار به سه تیمار (شامل سطوح صفر، 25/0، و 5/0 درصد سدیم بوتیرات محافظت‌شده) و 14 تکرار در در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. صفات اندازه‌گیری‌شده شامل ماده خشک مصرفی، میانگین افزایش وزن بدن، ضریب تبدیل غذایی و برخی از فراسنجه‌های خونی و صفات اسکلتی بود. اثر تیمارهای آزمایشی بر میزان ماده خشک مصرفی، میانگین افزایش وزن بدن و میانگین ضریب تبدیل خوراک مصرفی بر وزن بدن گوساله‌‌های شیرخوار به‌عنوان شاخص‌های عملکرد معنی‌دار نبود. اثر سطوح متفاوت مکمل سدیم بوتیرات محافظت‌شده بر مالون‌دی‌آلدئید، پروتئین تام، تری‌گلیسیرید و اوره در 50 روزگی دوره پرورش معنی‌دار شد. اثر سطوح متفاوت مکمل سدیم بوتیرات محافظت‌شده بر طول بدن و ارتفاع هیپ در گوساله‌‌های شیرخوار در انتهای دوره از شیرگیری معنی‌دار شد. به‌طور کلی، این یافته‌ها حاکی از آن است که سدیم بوتیرات محافظت‌شده نه‌تنها بر متابولیسم انرژی (از طریق افزایش بتا-هیدروکسی بوتیرات) تأثیرگذار است، بلکه با بهبود شاخص‌های خونی مانند پروتئین تام و کاهش تنش اکسیداتیو (کاهش مالون دی‌آلدئید و افزایش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی تام) نقش محافظتی در سلامت کبد ایفا می‌کند. استفاده از مکمل سدیم بوتیرات محافظت‌شده به‌ویژه در سطح 50/0 درصد، به‌عنوان راهکاری مؤثر برای ارتقاء سلامت متابولیک و کاهش آسیب‌های اکسیداتیو در گوساله‌های شیرخوار قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

استرس اکسیداتیو؛ بتاهیدروکسی بوتیرات؛ ظرفیت آنتی اکسیدانی کل؛ گوساله

مراجع

1. Agakhani, M., Shahraki, , Davar, A., Tabatabaei, S. N., Toghiani, M., & Rafiei, H . (2022). The effect of maternal factors on growth, skeletal growth indices and total serum protein of suckling Holstein calves. Journal of Research in Ruminants, 9(4), 49-64. https://doi.org/10.22069/ejrr.2021.19466.1807 (In Persian).
2. Bajpai, A. K., Shukla, S. K., Bhanu, S., & Kankane, S. (2008). Responsive polymers in controlled drug delivery. Progress in Polymer Science, 33(11), 1088-1118. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2008.07.005
3. Bergman, E. N. (1990). Energy contributions of volatile fatty acids from the gastrointestinal tract in various species. Physiological Reviews, 70(2), 567-590. https://doi.org/10.1152/physrev.1990.70.2.567
4. Bilgeçli, K., & Yılmaz, A. (2024). The effects of supplementation of milk with sodium butyrate on calf performance, some blood parameters and fecal Escherichia coli ( coli) presence1. Livestock Studies, 64(2), 73-82. http://doi.org/10.46897/livestockstudies.1610636
5. Burakowska, K., Przybyło, M., Penner, G. B., & Górka, P. (2017). Evaluating the effect of protein source and micro-encapsulated sodium butyrate in starter mixtures on gastrointestinal tract development of dairy calves. Journal of Dairy Science, 100(347), 7.
6. Castillo, C., Hernandez, J., Bravo, A., Lopez-Alonso, M., Pereira, V., & Benedito, J. L. (2005). Oxidative status during late pregnancy and early lactation in dairy cows. The Veterinary Journal, 169(2), 286-292. https://doi.org/10.1016/j.tvjl.2004.02.001
7. Didarkhah, M., & Vatandoost, M. (2020). The effect of probiotic and prebiotic supplements on growth performance, blood parameters and skeletal growth of Baluchi male lambs. Iranian Journal of Animal Science Research, 12(4), 411-422. (in Persian with English abstract) https://doi.org/10.22067/ijasr. v12i4.75166
8. Górka, P., Kowalski, Z. M., Pietrzak, P., Kotunia, A., Jagusiak, W., & Zabielski, R. (2011). Is rumen development in newborn calves affected by different liquid feeds and small intestine development? Journal of Dairy Science, 94(6), 3002-3013. https://doi.org/10.3168/jds.2010-3499
9. Górka, P., Kowalski, Z. M., Pietrzak, P., Kotunia, A., Jagusiak, W., Holst, J. J., & Zabielski, R. (2011). Effect of method of delivery of sodium butyrate on rumen development in newborn calves. Journal of Dairy Science, 94(11), 5578-5588. https://doi.org/10.3168/jds.2011-4166
10. Górka, P., Kowalski, Z. M., Zabielski, R., & Guilloteau, P. (2018). Invited review: Use of butyrate to promote gastrointestinal tract development in calves. Journal of Dairy Science, 101(6), 4785-4800. https://doi.org/10.3168/jds.2017-14086
11. Górka, P., Pietrzak, P., Kotunia, A., Zabielski, R., & Kowalski, Z. M. (2014). Effect of method of delivery of sodium butyrate on maturation of the small intestine in newborn calves. Journal of Dairy Science, 97(2), 1026-1035. https://doi.org/10.3168/jds.2013-7251
12. Greenwood, R. H., Morrill, J. L., & Titgemeyer, E. C. (1997). Using dry feed intake as a percentage of initial body weight as a weaning criterion. Journal of Dairy Science, 80(10), 2542-2546. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(97)76208-8
13. Guilloteau, P., Martin, L., Eeckhaut, V., Ducatelle, R., Zabielski, R., & Van Immerseel, F. (2010). From the gut to the peripheral tissues: the multiple effects of butyrate. Nutrition Research Reviews, 23(2), 366-384. https://doi.org/10.1017/s0954422410000247
14. Guilloteau, P., Savary, G., Jaguelin-Peyrault, Y., Romé, V., Le Normand, L., & Zabielski, R. (2010). Dietary sodium butyrate supplementation increases digestibility and pancreatic secretion in young milk-fed calves. Journal of Dairy Science, 93(12), 5842-5850. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2751
15. Guilloteau, P., Savary, G., Jaguelin-Peyrault, Y., Romé, V., Le Normand, L., & Zabielski, R. (2010). Dietary sodium butyrate supplementation increases digestibility and pancreatic secretion in young milk-fed calves. Journal of Dairy Science, 93(12), 5842-5850. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2751
16. Guilloteau, P., Zabielski, R., & Blum, J. W. (2009). Gastrointestinal tract and digestion in the young ruminant: ontogenesis, adaptations, consequences and manipulations. Journal of Physiology and Pharmacology, 60(Suppl 3), 37-46. PMID: 19996480
17. Guilloteau, P., Zabielski, R., David, J. C., Blum, J. W., Morisset, J. A., Biernat, M., Woliński, J., Laubitz, D. and Hamon, Y. (2009). Sodium-butyrate as a growth promoter in milk replacer formula for young calves. Journal of Dairy Science, 92(3), 1038-1049. https://doi.org/10.3168/jds.2008-1213
18. He, M., Zou, Z., Zhu, W., Li, H., Liang, T., Liu, L., & Su, J. (2025). Dietary supplementation with encapsulated or non-encapsulated sodium butyrate enhances growth, antioxidant defense, immunity, and gut health in largemouth bass (Micropterus salmoides). Microorganisms, 13(7), 1594.
19. Heinrichs, A. J., & Jones, C. M. (2003). Feeding the Newborn Dairy Calf. PennState, College of Agricultural Sciences, Agricultural Research and Cooperative Extension.
20. Heinrichs, A. J., & Lesmeister, K. E. (2005). Rumen Development in the Dairy Calf. P. 53-65.
21. Hill, T. M., Aldrich, J. M., Schlotterbeck, R. L., & Bateman Ii, H. G. (2007). Amino acids, fatty acids, and fat sources for calf milk replacers. The Professional Animal Scientist, 23(4), 401-408. https://doi.org/10.15232/S1080-7446(15)30995-5
22. Hill, T. M., Aldrich, J. M., Schlotterbeck, R. L., & Bateman II, H. G. (2007). Effects of changing the fat and fatty acid composition of milk replacers fed to neonatal calves. The Professional Animal Scientist, 23(2), 135-143. https://doi.org/10.15232/S1080-7446(15)30953-0
23. Hill, T. M., Bateman II, H. G., Aldrich, J. M., & Schlotterbeck, R. L. (2011). Effect of various fatty acids on dairy calf performance. The Professional Animal Scientist, 27(3), 167-175. https://doi.org/10.15232/S1080-7446(15)30470-8
24. Hill, T. M., Bateman II, H. G., Aldrich, J. M., & Schlotterbeck, R. L. (2009). Roughage for diets fed to weaned dairy calves. The Professional Animal Scientist, 25(3), 283-288. https://doi.org/10.15232/S1080-7446(15)30719-1
25. Hill, T. M., Bateman Ii, H. G., Aldrich, J. M., & Schlotterbeck, R. L. (2010). Effect of milk replacer program on digestion of nutrients in dairy calves. Journal of Dairy Science, 93(3), 1105-1115. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2458
26. Hill, T. M., Quigley, J. D., Suarez-Mena, F. X., Bateman II, H. G., & Schlotterbeck, R. L. (2016). Effect of milk replacer feeding rate and functional fatty acids on dairy calf performance and digestion of nutrients. Journal of Dairy Science, 99(8), 6352-6361. https://doi.org/10.3168/jds.2015-10812
27. Kato, S. I., Sato, K., Chida, H., Roh, S. G., Ohwada, S., Sato, S., & Katoh, K. (2011). Effects of Na-butyrate supplementation in milk formula on plasma concentrations of GH and insulin, and on rumen papilla development in calves. Journal of Endocrinology, 211(3), 241. https://doi.org/10.1530/joe-11-0299
28. Khan, M. A., Bach, A., Weary, D. M., & Von Keyserlingk, M. A. G. (2016). Invited review: Transitioning from milk to solid feed in dairy heifers. Journal of Dairy Science, 99(2), 885-902. https://doi.org/10.3168/jds.2015-9975
29. Klein, R. D., Kincaid, R. L., Hodgson, A. S., Harrison, J. H., Hillers, J. K., & Cronrath, J. D. (1987). Dietary fiber and early weaning on growth and rumen development of calves. Journal of Dairy Science, 70(10), 2095-2104. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(87)80259-X
30. Kotunia, A., Wolinski, J., Laubitz, D., Jurkowska, M., Rome, V., Guilloteau, P., & Zabielski, R. (2004). Effect of sodium butyrate on the small intestine. Journal of Physiology and Pharmacology, 55(2), 59-68.
31. Kowalski, Z. M., Górka, P., Flaga, J., Barteczko, A., Burakowska, K., Oprządek, J., & Zabielski, R. (2015). Effect of microencapsulated sodium butyrate in the close-up diet on performance of dairy cows in the early lactation period. Journal of Dairy Science, 98(5), 3284-3291. https://doi.org/10.3168/jds.2014-8688 .
32. Le Gall, M., Gallois, M., Seve, B., Louveau, I., Holst, J. J., Oswald, I. P., & Guilloteau, P. (2009). Comparative effect of orally administered sodium butyrate before or after weaning on growth and several indices of gastrointestinal biology of piglets. British Journal of Nutrition, 102(9), 1285-1296. https://doi.org/10.1017/s0007114509990213 .
33. Leeson, S., Namkung, H., Antongiovanni, M., & Lee, E. H. (2005). Effect of butyric acid on the performance and carcass yield of broiler chickens. Poultry Science, 84(9), 1418-1422. https://doi.org/10.1093/ps/84.9.1418
34. Lesmeister, K. E., & Heinrichs, A. J. (2005). Effects of adding extra molasses to a texturized calf starter on rumen development, growth characteristics, and blood parameters in neonatal dairy calves. Journal of Dairy Science, 88(1), 411-418. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(05)72702-8
35. Mallo, J. J., Balfagón, A., Gracia, M. I., Honrubia, P., & Puyalto, M. (2012). Evaluation of different protections of butyric acid aiming for release in the last part of the gastrointestinal tract of piglets. Journal of Animal Science, 90(suppl_4), 227-229. https://doi.org/10.2527/jas.53959 .
36. Mentschel, J., Leiser, R., Mülling, C., Pfarrer, C., & Claus, R. (2001). Butyric acid stimulates rumen mucosa development in the calf mainly by a reduction of apoptosis. Archives of Animal Nutrition, 55(2), 85-102. https://doi.org/10.1080/17450390109386185 .
37. Quigley III, J. D. (1996). Influence of weaning method on growth, intake, and selected blood metabolites in Jersey calves. Journal of Dairy Science, 79(12), 2255-2260. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(96)76602-X .
38. Quigley III, J. D., Boehms, S. I., Steen, T. M., & Heitmann, R. N. (1992). Effects of lasalocid on selected ruminal and blood metabolites in young calves. Journal of Dairy Science, 75(8), 2235-2241. https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(92)77984-3 .
39. Rice, E. M., Aragona, K. M., Moreland, S. C., & Erickson, P. S. (2019). Supplementation of sodium butyrate to postweaned heifer diets: Effects on growth performance, nutrient digestibility, and health. Journal of Dairy Science, 102(4), 3121-3130. https://doi.org/10.3168/jds.2018-15525 .
40. SAS, (2003). SAS Use's Guide Statistics. Version 9.1 Edition. SAS Inst., Cary, NC.
41. Seifdavati, J., Seifzadeh, S., & Ramezani, M. (2020). Effects of microencapsulated sodium butyrate on performance, blood metabolites and nutrient digestibility of suckling Holstein calves. Animal Science Research, 30(2), 73-83. (In Persian). https://doi.org/10.22034/as.2020.11493   
42. Ślusarczyk, K., Strzetelski, J. A., & Furgał-Dierżuk, I. (2010). The effect of sodium butyrate on calf growth and serum level of β-hydroxybutyric acid. Journal of Animal and Feed Sciences, 19(2010), 348–357. http://dx.doi.org/10.22358/jafs/66298/2010.
43. Soleimani, H., Ranjbar, A., Baeeri, M., Mohammadirad, A., Khorasani, R., Yasa, N., & Abdollahi, M. (2008). Rat plasma oxidation status after Nigella sativa botanical treatment in CCL4-treated rats. Toxicology Mechanisms and Methods, 18(9), 725-731. doi: 10.1080/15376510802232233
44. Stewart, J. W., Wiggers, K. D., Jacobson, N. L., & Berger, P. J. (1978). Effect of various triglycerides on blood and tissue cholesterol of calves. The Journal of Nutrition, 108(4), 561-566. https://doi.org/10.1093/jn/108.4.561
45. Van Soest, P. J. (1994). Nutritional Ecology of the Ruminant. Cornell University Press.
46. Vi, R. B., McLeod, K. R., Klotz, J. L., & Heitmann, R. N. (2004). Rumen development, intestinal growth and hepatic metabolism in the pre-and postweaning ruminant. Journal of Dairy Science, 87, E55-E65. http://dx.doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(04)70061-2
47. Wanat, P., Górka, P., & Kowalski, Z. M. (2015). Effect of inclusion rate of microencapsulated sodium butyrate in starter mixture for dairy calves. Journal of Dairy Science, 98(4), 2682-2686. https://doi.org/10.3168/jds.2014-8482
48. Yang, T., Sun, Y., Dai, Z., Liu, J., Xiao, S., Liu, Y., Wang, X., Yang, S., Zhang, R., Yang, C. and Dai, B. (2023). Microencapsulated sodium butyrate alleviates immune injury and intestinal problems caused by Clostridium perfringens through gut microbiota. Animals, 13(24), 3784. https://doi.org/10.3390/ani13243784