Transcript endf
به نام خدا Physically effective fiber تغذیه نشخوار کنندگان محمد خوروش 1 پلي ساکاريد هاي ساختماني سلولز و هضم آن فراوان ترين ،اصلي ترين و متغير ترين بخش ديواره سلولي مي باشد. سلولز خالص به سرعت و بطور کامل در شکمبه تجزیه می شود اگر تنها با همی سلولز لینک باشد اما لیگنين ... 2 پلي ساکاريد هاي ساختماني همي سلولز مجموعه‌ي از واحد هاي زايالن و آرابان که همراه با ليگنين در ديواره ثانويه وجود دارند. در حالت طبيعي نسبتا از حالليت خوبي برخوردار است. کاهش قابليت هضم در صورت اتصال با ليگنين رخ مي دهد. پکتين از واحد هاي گاالکتورونيک اسيد تشکيل شده است. داراي حالليت و قابليت هضم بسيار باال بعلت عدم اتصال با ليگنين مي باشد. با وجود سرعت تخمير باال به علت نوع VFAتوليدي اثر کمي بر افت pH شکمبه دارد. 3 پلي ساکاريد هاي ساختماني ليگنين ؟؟؟ اگرچه از نظر ساختاري کربوهيدرات نيست ولي ارتباط تنگاتنگي با هضم الياف ديواره سلولي دارد. داراي ترکيب بسيار متنوع از حلقه هاي فنيل پرو پانوئيدي است که داراي اتصال هاي جانبي است. الکل هاي کوماريل ،کونفريل و سيناپيل سه پیش ساز اصلی لیگنين هستند. 4 لطفا خصوصیات لیگنين متراکم و غير متراکم را در ذهن داشته باشید !!! متراکم بسيار فشرده و داراي مولکول هاي غول پيکر در هم پيچيده شده است. فاقد اتصال با کربوهيدرات است. در لگوم ها بسيار زياد است. بسيار غير قابل هضم است. غير متراکم به صورت پليمريزه و متصل به همي سلولز است. در گراس ها به مقدار زيادي وجود دارد. اندکي قابليت هضم دارد ولي قابليت هضم الياف را به شدت کاهش می دهد. 5 اتصاالت لیگنين با دیگر پلی ساکاریدهای ساختمانی 6 مفهوم فیبر در تغذیه نشخوار کنندگان فیبر بعنوان بخش ي از خوراک که مقاومت به هضم آنزيمي ميزبان دا رد،كند تعريف فيبر : هضم و داراي دسترس ي غيركامل است تعريف مي شود كه بخش اصلي فضاي دستگاه هضمي را اشغال مي كنند (.)Mertenz 1989 CF سلولز با در اين روش بقايا را كه عمدتا ي باز قو مقدار فيبر CFاست زيرا اسيد و كمترين سلولز و ليگنين است را مي‌شويد. ي از همي مقادير متغير ADF سلولز و ليگنين را همراه با مقداري آلودگي مقدار مقدار به CFنزديك است زيرا نظر از خاكستر تعيين مي‌كند. براي پكتين ،همي‌سلولز ،تركيبات تانن-پروتئين و NDF سلولز و ليگنين) همراه با كمي در گياهان (همي‌سلولز، فيبر نامحلول تنها NDFتمامي آلودگي پروتئين تعين مي‌كند. 7 اندازه‌گيري فيبر براي نشخوار كنندگان ADF ، CF و NDF 8 Mertenz اندازه‌گيري فيبر براي نشخوار كنندگان اصل توسعه NDFاين كه خوراك‌ها را بايستي به 2بخش تقسيم كرد : بخش آسان قابل هضم غير كامل قابل هضم (فيبر) بخش روند تكاملي روش‌هاي تعيين NDF در حال جوش با سديم سولفيت (براي روش : Orginalاستفاده از يك محلو ل دترژنت زدودن پروتئين) و EDTAبراي باند كردن Caو زدودن پكتين مقدار كافي از كنسانتره و سيالژهاي حاوي دانه نمي‌زدايد. مشكل اين روش :نشاسته را به روش )Neutral detergent residue( NDR آميالز مقاوم به حرارت و حذف سديم سولفيت()Vansoest and Robinson 1980 استفاده از آلفا آلفاآميالز از سديم سولفيت هم براي زدودن آلودگي بر استفاده از روش : αNDFعالوه پروتئيني استفاده مي‌شود (.)Mertenz et al. 1993 9 اندازه‌گيري فيبر براي نشخوار كنندگان تفاوت عددي روش‌هاي مختلف 10 اندازه‌گيري NDF مفهوم هضمي NDF غير قابل هضم ) NDF( iNDF در دستگاه اگر زمان ماندگاري بخش ي از ديواره سلولي علوفه‌ها براي هضم ميكروبي حتي غير قابل دسترس است. گوارش تا بي‌نهايت افزايش داده شود روش‌هاي تعيين : اندازه‌گيري شكمبه NDF هضم نشده طي انكوباسيون طوالني مدت (تا 144ساعت) با مايع در غلظت ليگنين در سيستم كرنل ( )CNCPSاز ضرب عدد 2/4 است. NDF استفاده كرده NDF( pdNDF داراي پتانسيل هضم ) = pdNDF NDF نظر ارزش فيزيکي علوفه ندارد و تنها iNDF هضم مارکر قابليت بعنوان - اين شاخص اهميتي از استفاده مي شود. 11 رابطه NDFبا DMIدر گاوهاي شيري 12 مقادير توصيه شده NDFتوسط Pennstate راهنمای خوبی برای جيره نویس ی عملی Jud Heinrichs and Paul Kononoff پر تولید ) ( (متوسط تولید) (کم تولید) 13 روند تكامل و بهبود سامانه‌هاي تعيين فيزيك و موثر بودن الياف Fibrousness هر كيلوگرم ماده خشك مصرفي ()Balch 1971 :زمان جوش به ازاي شاخص ارزش خشبي ( : )Roughage Value Indexكل دقايق جوش براي هر kgاز ، DMاين شاخص براي طيف گسترده‌اي از علوفه‌ها و مواد متراكم تعريف شد (.)Sudweeks 1981 ساختار فيزيكي) و بر نوع خوراك (گروه ساختار فيزيكي ( ،)Physical structureاساس اين سيستم اندازه ذرات (درجه خرد شدن) است. هاو پلت‌ها ( 4تا 10دقيقه جوش به‌ازاي هر kgماده ساختار فيزيكي :دانه‌ها ،كنسانتره گروه 1 خشك براي آسياب نرم يا زبر) غير علوفه اي ( 300دقيقه جوش به ازاي هر ساختار فيزيكي :علوفه‌ها و منابع فيبري گروه 2 ضربدر فاكتور خرد شدن ،نرم= ،0/25زبر = 0/75و بلند = )100 فيبر خام مصرفي kg موثر فيزيكي موثر و الياف تعريف الياف 14 فيبر موثر ()eNDF شير بوده در جهت فرموالسيون جيره‌ها براي حفظ درصد چربي توسعه‌اش است. شير است. در حفظ درصد چربي توانايي خوراك جايگزين علوفه شير است. پاسخ دامي مرتبط با eNDFافت چربي تعريف ضريب موثر بودن ()Effective Factor = ef تاثيرeNDF بيشتر از اثرات تحريكي NDFاش است (مالس و شير : e >0 اثرات منفي خوراك روي چربي نشاسته خالص). مقدار فعاليت جوش براي آن خوراك حفظ موثرتر از شير را : e <1 وقتي كه خوراك چربي شير را تحريك مي‌كنند بعنوان مثال تخم در خوراك توليد چربي مي‌كند (فاكتورهاي ديگري برد). شير را با ال مي ساختار خود دارد چربي در بر تحريک جوش با چربي که پنبه عالوه 16 بهتر درک کنیم !!! فيبر موثر ( )eNDFرا مفهوم ن: ديگر خصوصيات خوراك همچو متاثر مي كند و شير را شامل اثرات PeNDFكه درصد چربي قدرت بافرينگ ذاتي يا ظرفيت خنثي‌سازي اسيد (يونجه داري DCADباالتري از سيلوي ذرت) غلظت چربي و تركيب چربي پروتئين محلول و غلظت كربوهيدرات‌ها نسبت و مقادير VFAتوليدي طي تخمير 17 عدم موفقيت کامل الياف موثر در حفظ سالمت ) ،(NRC 2001چرا !!! تاثير عوامل گسترده اي است که ترشح بزاق و حفظ اسيديته شير تحت چربي شير دخالت در تنظيم چربي شکمبه بخش ي از آن است و درحقيقت متابوليت هايي بر سالمت شکمبه ندارند. دارند که اثري شير توليدي درصدهاي مختلفي از چربي سن تز مي بسته به مرحله شيردهي و حجم شود که کام ال مستقل از مبحث وضعيت سالمت شکمبه و گا و است. بر سالمت سم ،کبد آزمايشهاي بررس ي کننده کوتاه مدت بوده و اثرات بلند مدت و ..بررس ی نشده است. 18 موثر فيزيكي ()PeNDF فيبر مرتبط با خصوصيات فيزيكي فيبر (عمدتا اندازه ذرات) است كه تحريك كننده فعاليت جوش و تثبيت كننده طبيعت دوفازي شكمبه است. فيبر است اصطالح محدودتري از مفهوم چون PeNDFتنها مرتبط با خصوصيات فيزيكي eNDFاست. بيشتر از كمتر يا كمتر از NDFاست اما eNDFمي‌تواند نظر مقداري PeNDF هميشه از NDFباشد. 19 فيبر موثر فيزيكي ()PeNDF مرتنز ( )1997روش ساده‌اي را براي تركيب اندازه‌گيري‌هاي فيزيكي و شيميايي آزمايشگاهي براي برآورد PeNDFپيشنهاد كرده است. PeNDF خوراك محصولي از غلظت NDFو فاكتور تاثير فيزيكي ( )Pefاست. 20 فيبر موثر فيزيكي ()PeNDF پاسخ دامي مرتبط با PeNDFفعاليت جوش است. اثرات فيبر موثر فيزيكي بر شكمبه : در نهايت حفظ با تحريك فعاليت جوش ،توليد بزاق و شير است. افت چربي PH شكمبه مرتبط با سالمتي و در عبو ر مواد از شكمبه و همچنين سبب تحريك حركات عضالني شكمبه شده كه كه فرار نقش دارد. تسريع جذب اسيدهاي چرب 21 بافرينگ شكمبه : Bufering Capacity به تعداد مول هاي H+كه بايستي به يك محلول اضافه كنيم تا آن يك واحد كاهش يابد. PH سيستم بافري شكمبه از دو جنبه قابل بررس ی است: آندوژنوس (از بزاق و وابسته به )PeNDF اگروژنوس (خصوصيت بافرينگ ذاتي جيره كه ارتباط با DCADدارد) DCAD ابتيمم براي گاوهاي اوايل شيردهي ( )+400و گاوهاي اواسط شيردهي (.)+275 - +400 خوراك هاي كنسانتره‌اي داراي DCADمنفي هستند كه احتمال اسيدوز را باال مي‌برند. 22 اندازه‌گيري ذرات علوفه و PeNDF نشخوار و انقباضات شكمبه‌اي كه به كاهش : Fine Particle Size تحريك پايين شكمبه ،هضم فيبر ،مصرف خوراك و كارايي خوراك مي‌انجامد. PH : Moderate decrease in PS تحريك كننده هضم شكمبه‌اي با افزايش سطح قابل دسترس براي اتصال باكتري‌هاي سلواليتيك كه مي تواند : افزاينده مصرف خوراك پر افزاينده مصرف خوراك و افزايش فراهمي ملكول‌هاي غذايي براي گاوهاي شيري توليد افزايش يكنواختي در پي دارد. متابوليك را TMR در نهايت كاهش ريسك ناهنجاري‌هاي كه انتخاب و 23 اثر تله اليافي ()Fiber bed effect ساختار طبقه بندي در شكمبه و ايجاد گتر در ميان ذرات بزر كوچكتر به دام افتادن ذرات در شكمبه شده ذرات كوچكتر اجازه خرد شدن توسط ساز و كارهاي فيزيكي و گوارش ميكروبي را مي‌دهد به ذرات تا جايي كه به اندازه الزم براي عبور از شكمبه برسند. در شكمبه يافت مي‌شوند. كوچكتر از ورودي هزار ال هم بنابر اين احتمال يافت شدن ذرات 24 تئوري اندازه بحراني ذرات ()Critical particle size توسط Poppiو همكاران 1980مطرح شد : در مقايسه با متر بلندتر از 1الي 2ميلي آناليز هاي مدفوع روشن شد كه ذرات خوراكي طي كوچكتر داراي شانس كمتري براي ترك شكمبه – نگاري هستند. ذرات متر است. در گاو 1/18ميلي اندازه ذرات بحراني بر اساس اين تئوري : تقسيم‌بندي ذرات شكمبه قادر به عبور از شكمبه نيستند. مخزن ذرات بزرگ كه ن ذرات كوچك كه مي‌توانند شكمبه را ترك كنند. مخز 25 روش هاي استفاده شده براي تعيين توزيع اندازه ذرات 1988( ASAE و )1992 ( PSPS orginal المرس )1996 PSPS new تغيير در: (كونانوف و همكاران ،)2003 قطر مربع 1/67ميلي‌متر) ي( افزودن يك الك 1/18ميلي‌متر در دقيقه بار هرتز يا 66 تكان دادن با فركانس 1/1 مسير تكان داده شده 17سانتي‌متر) طول 26 الگوي تكان دادن براي الك PSPS 27 فيبر موثر فيزيكي ()PeNDF تاثير فيزيكي ()Pef فاكتور Pefاز 0تا ،1بر اساس مقدار تحريك جوش نسبت به علوفه گراس بلند تعيين شده است. 28 روش‌هاي اندازه‌گيري PeNDFبا الك PSPS ضربدر غلظت NDFكل جيره مي‌كنيم. هر سه الك را بخش‌هاي باقيمانده روي در مزرعه روش ي عملي است و هزينه كمتري دارد. ضربدر غلظت NDFروي همان الك مي كنيم. هر الك را بخش‌هاي باقيمانده روي دقت افزايش پيدا مي كند. 29 مزاياي PSPSنسبت به روش‌هاي قبلي تعيين توزيع ذرات نياز دارد. آناليز زمان كمي براي كاركردن با آن راحت است. داراي اندازه كوچكي بوده و قابل حمل است. در سطح مزرعه وجود دارد. امكان اندازه‌گيري توزيع اندازه ذرات علوفه و TMR المرس و همكاران ()1996 30 كاربردهاي الك PSPS اندازه‌گيري و بيان توزيع اندازه ذرات علوفه و بويژه TMR ارزيابي Sortingحين مصرف خوراك ارزيابي مقدار mixingو هموژنيتي TMRيا براي تشخيص مواد نامطلوب اندازه‌گيري در TMR مقدار PeNDF 31 تعیين میانگين هندس ی اندازه ذرات با استفاده از فرمول Excelپنسیلوانیا 32 راهنماي توزيع اندازه ذرات براي TMRو سيلوي ذرت 33 توصيه‌هاي مقدار PeNDFبراي حفظ PHشكمبه در حدود 6 توصيه مرتنز ()1997 22درصد DMجيره توصيه )Zebeli et al. (2006 19 درصد DMجيره ؟؟؟ رابطه بين PHشكمبه با PeNDFيك رابطه شبه خطي ( )quasi-linearبوده است يعني با افزايش در مي‌آيد. PeNDFجيره به حدود 30درصد (براي سه الك) PH ،به شكل يك صفحه تخت 34 رابطه كاهش تجزيه الياف با PH در رابطه با كاهش تجزيه پذيري الياف با كاهش PHشكمبه دامنه نوسانات يا ساعاتي كه قرار مي‌گيرد اهميت دارد تا ميانگين PH خطر در محدوده PH فيبر با كاهش : PH مكانيسم‌هاي كاهش هضم سست شدن فضاي مجازي بين باكتري و ذرات فيبر تمندتر مي‌كند كه به هضم كاهش PHپيوندهاي هيدروژني بين رشته‌هاي سلولزي را قدر مقاومت نشان مي‌دهند. ي پرتوليد براي اطمينان از عدم وقوع SARAمدت زماني كه PHشكمبه در گاوهاي شير كمتر از 5/8است بايستي زير 5ساعت باشد (.)Zebeli et al. 2008 Krause and combs. 2003 35 اثر PeNDFو PSبر روي DMIبحث برانگيز است؟؟؟ در جيره مقدار PeNDFپايين مصرف خوراك گاوهاي شيري را مي‌افزايد (بعلت کاهش اثر پري فيزيكي) ممكن است شدت تخمير را بيفزايد كه مي‌تواند بر شكمبه اثر منفي داشته و DMIرا بكاهد. مدل ارائه شده توسط زبلي و همكاران براي رابطه PeNDFو مصرف خوراك : افزايش تا سطح 22درصد ، PeNDFافزايش مصرف خوراك در محدوده 22تا 31/5ارتباط معكوس ي با سطح PeNDF باالتر از ،31/5مصرف خوراك با شيب منفي‌تري كاهش مي‌يابد. 36 اثر PeNDFو PSبر روي DMIبحث برانگيز است؟؟؟ اثر اندازه ذرات جيره روي DMIبستگي به : Tefaj و همكاران ( ،)2007 منبع علوفه نسبت علوفه به كنسانتره ي اش دارد (جايگزيني ذرت با گندم و جو DMIرا كاسته تخمير پذير نوع كنسانتره بويژه نرخ است). 37 PH رابطه چربي شير با Milk fat content (%)= -1.92+0.886*rumen pH; r=0.66 38 Zebeli et al. 2010 رابطه چربي شير با PeNDF )Rumen pH=4.76+0.0447*peNDF (% of DM )DM وقتي PeNDFجيره پايين باشد : R2=0.54 در فعاليت جوش كاهش كاهش ترشح بزاق كاهش PHشكمبه كاهش نسبت استات به پروپيونات ) Milk fat content (%)=2.46+0.037*peNDF (% of DM Zebeli et al. 2010 39 ???R2=0.18 Why فعاليت جويدن ()Chewing activity بوشمن و همكاران ( )1994اعتقاد دارند كه : نشخوار براي حفظ شرايط در رو ز يا 6ساعت گاوهاي شيري به 10ساعت جويدن نياز دارند. سالمت شكمبه در مورد تحريك اندازه ذرات مختلف براي نشخوار : مستر و همكاران نظر باك برابر ذرات بين 8تا mm19 گتر از mm 19د و ذرات بزر كوچكتر از mm 8يك پنجم ذرات بين 8تا mm 19 ذرات در متر گتر از 8ميلي تحقيقات كونانوف و هنريچز ( )2003نشان داد كه ماده خشك بزر بر فعاليت جوش است .چرا؟؟؟ موثر الك PSPSعامل اصلي 40 اهميت فراهم كردن مقدار كافي PeNDFبراي گاوهاي شيري پر توليد حفظ فعاليت مناسب شكمبه‌اي كاهش ريسك ناهنجاري‌هاي متابوليك در هضم فيبر ،مصرف خوراك و توليد شير ممانعت از افت در مصرف خوراك ،كارايي مصرف مقادير باالي PeNDFسبب كاهش ديگر از سوي سنتز پروتئين ميكروبي مي‌شود. خوراك و بر اثر منفي ن در جيره براي كاهش ريسك وقوع اسيدو ز و بدو فيبر مقدار ابتيمم پس توليد دام بايستي تعيين گردد. 41 داليل تغذيه‌اي ،مديريتي و اقتصادي براي كاهش سطح علوفه در برخي از جيره‌ها باالتر توليد رسيدن به سطح نياز انرژتيك بااليي دارند (كاهش سطح علوفه به حداقل مطلوب) جيره دام‌هايي كه در ايران برعكس) گرانتر از علوفه‌هايند (حتي گاهي نظر اقتصادي كنسانتره‌ها تنها كمي از دچار اختالل نموده و sortingتوسط گا و اتفاق می در سطوح باال mixing ،را نظر مديريتي علوفه از 42 بهترين شاخص تعيين احتياجات فيبري در اوايل شيردهي PHشكمبه چربي شير ؟؟؟ اهميت حفظ PHشكمبه در دامنه نرمال : پايدار شكمبه عملكرد نرمال و بر جمعيت ميكروبي ي اثرات چشمگير محصوالت تخميري شكمبه فعاليت هاي فيزيولوژيك شكمبه 43 ايراد وارده بر نرم‌افزار جيره‌نويس ي CNCPSدر تخمين PHشكمبه سيستم كرنل PHشكمبه را از طريق eNDFتخمين مي‌زند : در يك سطح eNDFثابت وجود دارد. واريانس زيادي از نظر pHشكمبه در تخميرپذيري منابع كربوهيدراتي است. عمده اين واريانس بدليل تفاوت PH = 5.425 + 0.04229 * eNDF 44 چرا تخمين مقدار ابتيمم فيبر در جيره گاوهاي شيري دشوار است؟؟؟ در حفظ PHشكمبه وابسته به فاكتورهاي مختلفي همچون : زيرا كارايي فيزيكي جيره مقدار فيبر اندازه ذرات علوفه تخمير پذيري نشاسته است. مهمترين فاكتور هم نرخ عمده تحقيقات اثرات انفرادي فاكتورهاي با ال را بررس ي كرده‌اند و توجه پاييني به اثرات متقابل بين اين فاكتورها داشته‌اند. 45 تجزيه‌پذيري شكمبه‌اي نشاسته ي است. نشاسته مهمترين تركيب انرژتيك جيره گاوهاي شير شير عمل مي‌كند. گلوكز براي توليد پروتئين ميكروبي و توليد بعنوان منبع در هضم شكمبه‌اي نشاسته مرتبط با (: )Zebeli et al. 2010 تنوع در مقابل ذرت) نوع دانه (گندم و ج و روش فرآوري استفاده شده ( Steam roll barleyو )Steam flaked barley نرخ عبور ماده هضمي كاهش اندازه ذرات با فرآوري مكانيكي (آسياب كردن) در مقايسه با دانه ذرت) روش محافظت و ذخيره سازي (ذرت داراي رطوبت با ال در وزن حجمي ج و قبل و بعد از فرآوري) شاخص فرآوري (تغييرات كيفيت دانه قبل از فرآوري ()McGregor et al. 2007 46 باالنس بين فيبر موثر فيزيكي و نشاسته تجزيه پذير شكمبه‌اي نسبت PeNDFبه RDSدر TMRنبايستي زير 1/45باشد (.)Zebeli et al. 2010 غير ممكن است. جو هستند و به نوعي رسيدن به اين نسبت بر پايه مشكل :جيره هاي ما Zebeli et al. 2008 47 سطح NDFدر جيره‌هاي بر پايه جو و ذرت باالتر از ذرت باشد .چرا؟؟ جو بايستي بر پايه در جيره در مقدار NDFفراهمي از كنسانتره تفاوت در حاليكه ذرت داراي 9درصد NDF جو داراي 17الي 25درصد NDFاست دانه است. سرعت تخميرپذيري باالي ج و نسبت به ذرت بر پايه جو : در جيره هاي پيشنهاد بوشمن و همكاران ( )1991براي مقدار NDF 32 درصد ماده خشك 48