تعیین ظرفیت بافری برخی ترکیبات آلکالایزری و بافری معدنی بومی و تأثیر آن‌ها بر فراسنجه-های تخمیر و هضم شکمبه‌ای در شرایط برون‌تنی

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 7، دوره 11، شماره 4 - شماره پیاپی 40، دی 1398، صفحه 425-436   

نوع مقاله: علمی پژوهشی - تغذیه نشخوارکنندگان

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.v11i4.73860

نویسندگان

سید مرتضی وقار سیدین؛ محسن مجتهدی^* ؛ سید احسان غیاثی؛ محمد حسن فتحی نسری

گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

آزمایشی طی دو مرحله با هدف بررسی ظرفیت و شاخص ارزش بافری برخی ترکیبات بافری و آلکالایزری بومی و تأثیر آن­ها بر فراسنجه­های تخمیر و هضم شکمبه­ای در شرایط برون­تنی انجام شد. نمونه­های مختلف اکسید منیزیم، کربنات ‌منیزیم و بنتونیت سدیم از معادن بومی استان خراسان جنوبی و یک نمونه بیکربنات سدیم به عنوان رایج­ترین بافر مورد استفاده در تغذیه دام تهیه شد. در مرحله اول pH، ظرفیت بافری و شاخص ارزش بافری نمونه­ها و در مرحله دوم فراسنجه‌های تخمیر و تولید گاز با دو سطح یک و سه درصد از نمونه‌های منتخب و در روش کشت ثابت شکمبه‌ای اندازه­گیری شد. نتایج بدست آمده از مرحله­ی اول نشان داد که بیشترین مقدار pH، ظرفیت بافری و شاخص ارزش بافری مربوط به نمونه­های اکسید منیزیم بود که با سایر نمونه­ها اختلاف معنی­دار آماری داشت. در مرحله دوم آزمایش بیشترین مقدار تولید گاز پس از 96 ساعت انکوباسیون مربوط به سطح 3 و 1 درصد بیکربنات سدیم و کربنات منیزیم، و کمترین مقدار مربوط به سطح 3 درصد اکسید منیزیم بود. بالاترین مقدار pH و ماده خشک ناپدید شده پس از 24 ساعت انکوباسیون به­ترتیب در سطح 3 درصد اکسید منیزیم و سطح 1 درصد کربنات منیزیم مشاهده شد. علاوه بر این ترکیبات مورد آزمایش بر غلظت نیتروژن آمونیاکی در طول 24 ساعت انکوباسیون تأثیری نداشتند. بطور کلی نتایج این پژوهش بیان می‌کند که ترکیبات آلکالایزری و بافری بومی، به لحاظ ویژگی‌های بافری تفاوت‌های زیادی داشته و نمونه­های کربنات منیزیم بدون داشتن ظرفیت بافری بالا قادرند قابلیت هضم را بهبود ببخشند.

کلیدواژه‌ها

اکسید منیزیم؛ بنتونیت سدیم؛ ظرفیت بافری؛ قابلیت هضم؛ کربنات منیزیم

مراجع

1- Aghashahi, A., A. Nikkhah., S. A. Mirhadi., M. Zahedifar, and H. Mansouri. 2005. Effects of different level of unprocessed bentonite, processed bentonite, and clinoptilolite at different rumen degradable protein level, on ammonia concentration, soluble and digestible protein (in-vitro). Pajouhesh and Sazandegi, 70: 80-90. (In Persian).

2- Agnote, M. 2004. Drought feeding and managing sheep. 4th. pp: 36. Victorian Government. Victoria, Australia.

3- Ammerman, C. B., C. F. Chicco., J. E. Moore., P. A. Van Wallenghem, and L. R. Arrington. 1971. Effect of dietary magnesium on voluntary feed intake and rumen fermentation. Journal of Dairy Science, 54(9), 1288-1292.

4- AOAC International. 2012. Official Methods of Analysis. 19th ed. AOAC International, Gaithersburg, MD.

5- ASTM D2974-14. 2014. Standard Test Methods for Moisture, Ash, and Organic Matter of Peat and Other Organic Soils, ASTM International, West Conshohocken, PA.

6- ASTM D4972-13. 2013. Standard Test Method for pH of Soils, ASTM International, West Conshohocken, PA.

7- Beede D. K. 2017. Can we differentiate supplemental magnesium sources nutritionally? Tri-State Dairy Nutrition Conference. April. 17-19.

8- Bennink, M., R. T. R. Tyler., G.M. Ward, and D.E. Johnson. 1978. Ionic milieu of bovine and ovine rumen as affected by diets. Journal of Dairy Science, 61: 315–323.

9- Blümmel, M., H. P. S. Makkar, and K. Becker. 1997. In vitro gas production: a technique revisited. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 77: 24-34.

10- Broderick, G. A, and J.H. Kang. 1980. Automated simultaneous determination of ammonia and total amino acids in ruminal fluid and in vitro media. Journal of Dairy Science, 63: 64-75.

11- Chalupa, W., D. T. Galligan, and J. D. Ferguson. 1996. Animal nutrition and management in the 21st century: dairy cattle. Animal Feed Science and Technology, 58: 1-18.

12- Cruywagen C. W., S. Taylor., M. M. Beya, and T. Calitz. 2015. The effect of buffering dairy cow diets with limestone, calcareous marine algae, or sodium bicarbonate on ruminal pH profiles, production responses, and rumen fermentation Journal of dairy Science, 98: 5506-5514.

13- Danesh Mesgaran, M., J. Amini, and M. Paktinat. 2013. In vitro usage of various non-organic compounds to subdue acidogenic value and enhance the fermentation of alfalfa hay-based diets by mixed rumen microbiota. Journal of Livestock Production, 4(10): 165-170.

14- Erdman, R. A. 1988. Dietary buffering requirements of the lactating dairy cow: A review. Journal of Dairy Science, 71: 3246–3266

15- Goff, J.P., 2004. Macromineral disorders of the transition cow. VETERINARY Clinics of NORTH America, 20: 471–494.

16- Goff, J.P., 2006. Macromineral physiology and application to the feeding of the dairy cow for prevention of milk fever and other periparturient mineral disorders. Animal Feed Science Technology, 126: 237–257.

17- Horn, G. W., J. L. Gordon., E. C. Prigge, and F. N. Owens. 1979. Dietary buffers and ruminal and blood parameters of subclinical lactic acidosis in steers. Journal of Animal Science, 48(3): 683-691.

18- Jahani, A. H., M. Danesh Mesgaran., A. Vakili., K. Rezayazdi, and M. Hashemi. 2011. Effect of various medicinal plant essential oils obtained from semi-arid climate on rumen fermentation characteristics of a high forage diet using in vitro batch culture. African Journal Microbial Research, 5: 4812-4819.

19- Jacques, K.A., D. E. Axe., T. R. Harris, and D. L. Harmon. 1986. Effect of sodium bicarbonate and sodium bentonite on digestion, solid and liquid flow, and ruminal fermentation characteristics of forage sorghum silage-based diets fed to steers. Journal of Animal Science, 63: 923-932.

20- Komisarczuk-Bony, S, and M. Durand. 1991. Effects of minerals on microbial metabolism. In: Jouany, J.P. (Ed.), Rumen Microbial Metabolism and Ruminant Digestion. INRA Editions, Paris, 179–198.

21- Koul, Y., U. Kumar., K. Sareen, and S. Singh. 1998. Effect of sodium bicarbonate supplementation on ruminal microbial populations and metabolism in buffalo calves. Indian Journal Animal Science, 68(7): 629-631.

22- Le Ruyet, P, and W.B. Tucker. 1992. Ruminal Buffers: Temporal Effects on Buffering Capacity and pH of Ruminal Fluid from Cows Fed a High Concentrate Diet. Journal of Dairy Science, 75: 1069-1077

23- Mahdavi Rad, N., M. Chaji., M. Bojarpour, and M. Dehghanbanadaki. 2018. Investigation the buffering capacity of several conventional buffer compounds in feeding of ruminant animals by acid titration method and their effect on gas production parameters. Iranian Journal of Animal Science, 48 (4): 559-571. (in Farsi)

24- Mao, S., W, Huo., J. Liu., R. Zhang, and W. Zhu. 2017. In vitro effects of sodium bicarbonate buffer on rumen fermentation, levels of lipopolysaccharide and biogenic amine, and composition of rumen microbiota. Journal of the Science of Food and Agriculture, 97(4): 1276-1285.

25- Moharrery, A. 2007. The determination of buffering capacity of some ruminant’s feedstuffs and their cumulative effects on TMR ration. American Journal of Animal and Veterinary Sciences, 2 (4):72-78.

26- Mojtahedi, M. 2013. Identification of nanostructure and nanoporous bentonite adsorbents and their efficiency on aflatoxin b1 detoxification in vitro and in vivo. Ph.D. Dissertation. Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (In Persian)

27- Mojtahedi, M., M. Danesh Mesgaran., S. A. Vakili, and E. Abdi Ghezeljeh. 2013. Effect of esterified glucomannan on carryover of aflatoxin from feed to milk in lactating holstein dairy cows. Annual Review and Research in Biology, 3: 76-82.

28- Ørskov, E.R, and I. McDonald. 1979. The estimation of protein degradation in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. Journal of Agriculture Science, 92: 499–503.

29- Peirce, S.B., L. D. Muller, and H.W. Harpster. 1983. Influence of sodium bicarbonate and magnesium oxide on digestion and metabolism in yearling beef steers abruptly changed from high forage to high energy diets. Journal of Animal Science, 57(6): 1561-1567.

30- Perez-Ruchel, A., J. L. Repetto, and C. Cajarville. 2014. Use of NaHCO3 and MgO as additives for sheep fed only pasture for a restricted period of time per day: effects on intake, digestion and the rumen environment. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 98(6): 1068-1074.

31- Rayssiguier, Y, and C. Poncet. 1980. Effect of lactose supplement on digestion of Lucerne hay by sheep. II. Absorption of magnesium and calcium in the stomach. Journal of Animal Science, 51: 186–192.

32- Saleh, M. S, and A. B. Bonf. 2000. Bentonite supplementation to concentrate for lactating buffaloes. Egypt Journal of Nutrient Feeds, 6: 67-78.

33- SAS Institute Inc. 2009. Statistical Analysis System (SAS) User’s Guide, SAS Institute, Cary, NC, USA.

34- Shaw, F. D, and W. J. Pryor. 1972. Feeding wheat to cattle. 2. The effect of level of wheat and sodium bicarbonate on ruminal characteristics. Australian Veterinary Journal, 48: 504-507.

35- Theodorou, M. K., B. A. Williams., M. S. Dhanoa., A. B. McAllan, and J. France. 1994. A simple gas production method using a pressure transducer to determine the fermentation kinetics of ruminant feeds. Animal Feed Science and Technology, 48: 185-197.

36- Tucker, W. B., J. F. Hogue., M. Aslam., M. Lema., M. Martin., F. N. Owens., I. S. Shin., P. Le Ruyet, and G. D. Adams. 1992. A buffer value index to evaluate effects of buffers on ruminal milieu in cows fed high or low concentrate, silage, or hay diets. Journal of Dairy Science, 75: 1069-1077.

37- Urdaz, J.H., J.E.P. Santos, P. Jardon, and M.W. Overton. 2003. Importance of appropriate amounts of magnesium in rations for dairy cows. Journal of the American Veterinary Medical Association, 222: 1518-1523.

38- Varadyova, Z., M. Baran., W. Zawadzki, and P. Siroka. 2003. Effect of dolomite, magnesium oxide (MgO) and chalk (CaCO3) on in vitro fermentation of amorphous and crystalline cellulose and meadow hay using inoculum from sheep. Berl Munch Tierarztl Wochenschr, 116(1-2): 50-54.

39- Varadyova, Z., S.K. Kisidayov., K. Mihalikov, and M. Baran. 2006. Influence of natural magnesium sources on the in vitro fermentation and protozoan population in the rumen fluid collected from sheep. Small Ruminant Research, 61: 63–71.

40- Wilson, G.F. 1980. Effects of magnesium supplements on the digestion of forages and milk production of cows with hypomagnesaemia. Animal Production, 31: 153–157.