اثرات جيره اي اوره و متيونين بر عملكرد توليد و توليد مثلي نشخواركنندگان

اثرات جيره اي اوره و متيونين بر عملكرد توليد و توليد مثلي نشخواركنندگان

حسين اعزازي کوهساره1

1-     كارشناسي ارشد تغذيه دام

Effects of dietary urea an_d methionine on reproduction an_d performance of ruminants  

 

چكيده:

استفاده از اوره به عنوان يكي از مهمترين منابع ازت غير پروتئيني گاو هاي شيري در طي دهه هاي اخيرمورد توجه محققان زيادي قرار گرفته است. نتايج اين محققان نشان داده است كه استفاده از اوره به همراه دزها و اشكال مناسب از متيونين مي تواند اثرات مناسبي بر عملكرد توليدي و توليد مثلي گاوهاي شيري داشته باشد. متيونين يكي از مهمترين و اولين اسيد هاي آمينه محدود كننده در گاو هاي شيري محسوب مي گردد. استفاده از متيونين محافظت شده مي تواند كمبود اين اسيد آمينه را در جيره غذايي جبران نمايد. فراهم كردن نامناسب و استفاده از اشكال نامناسب از اين اسيد آمينه در جيره غذايي گاو هاي شيري مي تواند اثرات نامناسبي بر روي احتياجات آبستني و توليدي (توليد شير) گاوهاي شيري داشته باشد. بر همين اساس هدف از اين مقاله مروري، بررسي اثرات جيره اي اوره و متيونين بر عملكرد توليد و توليد مثلي نشخواركنندگان است.

كلمات كليدي: گاو شيري، آبستني، توليد شير، اوره، متيونين

 

 

 

 

 

مقدمه:

نرخ آبستنی  و توليد شير گاوهای شیرده از مهمترین شاخص های مؤثر بر اقتصادی بودن واحد های پرورش گاو شیری محسوب می شود (4). تغذیة استاندارد بویژه پروتئین جیره یکی از عوامل مؤثر بر آبستنی دام ها است. پروتئین بیش از نیاز شیردهی اثرات منفی بر روی تولید مثل دارد(1 و 2). نشخوارکنندگان به دلیل داشتن میکروارگانیسم های شکمبه، قادرند از منابع ازت غیر پروتئینی مانند اوره در ساخت پروتئین استفاده کنند. اوره در دام ها از دو منبع تأمین می گردد، منابع ازتی غیر پروتئینی    NPN و پروتئین مازاد بر مصرف، که هر دو به آمونیاک تجزیه شده و بعد از جذب از خون به سرعت توسط کبد به اوره تبدیل می شوند (4). مقدار اوره مورد استفاده شده در تغذيه گاوها و ميشها از 465000 تن در سال 1965 به 680000 تن در سال 1970 افزايش پيدا كرده است ، به طوريكه 10% افزايش براي هرسال وجود داشته است (4). مهمترين هدف استفاده از اوره در تغذيه اين حيوانات بهبود سيستم تغذيه اي و كاهش هزينه تغذيه بوده است (4) به طوريكه از اوره براي غني كردن سيلوي ذرت در جهت تامين پروتئين به طور گسترده استفاده شد و طي پژوهش هاي گوناگوني اثرات اوره بر روي پارامترهاي توليد مثلي و توليدي مورد آزمايش قرار گرفته است و نتايج حاصله نشان مي دهد كه استفاده از اوره اثرات معني داري بر روي غلظت آمونياك و غلظت اوره پلاسما دارد. با انجام تحقيقات زيادي (3، 4، 5 و 6) پژوهشگران گزارش كردند، وقتي كه پروتئين ميكروبي شكمبه به عنوان منبع اصلي تامين كننده پروتئين حيوان باشد و يا اينكه از منابع ازت غير پروتئيني براي تامين نيازهاي پروتئيني گاو شيري استفاده شود اين حيوانات در برخي از اسيد هاي آمينه محدود كننده كمبود خواهند  داشت (6). در اكثر مواقع اولين اسيد آمينه محدودكننده در اين رابطه اسيد آمينه متيونين است. باچ و همكاران (2000) با انجام پژوهشي نشان دادند، احتياجات پروتئيني  به همراه احتياجات متيونين در اواخر آبستني افزايش مي يابد (6).استفاده از اشكال مناسب از اين اسيد آمينه كه بتوانند از تجزيه پذيري شكمبه عبور كنند در بازدهي نيتروژن (استفاده بهينه اوره)، توليد شير، تركيبات شير (چربي و پروتئين شير) و رشد و نمو جنين در اواخر آبستني را بهبود مي بخشد (3 و 5). پيو لوفسكي و همكاران (1997) با انجام پژوهشي نشان دادند، استفاده از منابع پروتئيني مختلف به همراه متيونين عبوري از شكمبه به عنوان اولين اسيد آمينه محدود كننده مي تواند باعث بهبود عملكرد توليدي و توليد مثلي گاوهايي كه از علوفه فقير استفاده مي كنند، گردد (3 و 5). با توجه به اهميت استفاده از اوره به عنوان منبع تامين كننده پروتئين و استفاده از شكل مناسب از متيونين براي بهبود قابليت دسترسي پروتئين و همچنين افزايش عملكرد توليد و توليد مثلي گاوهاي شيري در اين مقاله اثرات جيره اي اوره و متيونين بر عملكرد توليد و توليد مثلي نشخواركنندگان بررسي شد.

مواد و روش:

به منظور بررسي اثرات جيره اي اوره و متيونين بر عملكرد توليد و توليد مثلي نشخواركنندگان در پزوهش هاي گوناگون از تعداد دامهاي (گاو و گوسفند) متفاوت در قالب طرح هاي  آماري مختلف  استفاده شده است و براي رسيدن به فرضيه هاي خود پارامترهايي مختلفي را اندازه گيري كردند.  بطور مثال تامسون و همكاران (2009) براي بررسي اثرات جيره اي اوره بر توليد متل نشخواركنندگان در طي سه آزمايش از 240  گاو گوشتي (نژاد آنگوس)  با ميانگين سني 2 تا 9 سال در قالب طرح مربع لاتين و از جيره غذايي پايه ايزوانرژيك و ايزونيتروژنيك به همراه تيمارهاي گوناگون اوره و اسيد آمينه متيونين استفاده كردند و پارامترهايي نظير فحلي منظم، فاصله گوساله زايي، درصد گوساله زايي، تعداد تلقيح به ازاي هر آبستني و ميزان باروري را مورد ارزيابي قرار دادند.

واترمن و همكاران (2003) براي بررسي نقش متيونين در بقاء نيتروژن در گاوهاي جوان آبستني كه از علوفه هاي فقير استفاده مي كردند از 5 گاو آبستن (با  ميانگين وزن27 ±490 كيلو گرم) در قالب طرح مربع لاتين 5×5 و جيره پايه به همراه تيمار گوناگون اوره و متيونين استفاده و براي رسيدن به اهداف خود فراسنجه هايي مثل متابوليت هاي سرمي، غلظت اسيد هاي آمينه پلاسمايي، غلظت گلوكز و  اسيد هاي چرب غير استريفيته را اندازه گيري كردند.

رول كوئين و همكاران (2006)، به منظور بررسي اثرات اشكال مختلف متيونين بر عملكرد توليد شير گاو هاي شيري از 16 گاو هلشتاين در قالب طرح مربع لاتين 4×4  و جيره غذايي پايه به همراه 10 گرم اشكال مختلف اسيد آمينه متيونين (هيدروكسي متيونين، -D,L 2- هيدروكسي- 4- بوتانوئيك اسيد (HMB)، استر ايزوپروپيل (HMBi)HMB و اسمارت آمين متيونين (SmM) استفاده و براي رسيدن به فرضيه هاي مطرح شده پارامترهايي مثل غلظت متيونين پلاسما،پروتئين شير و ميزان اسيد هاي چرب زنجير كوتاه و متوسط شير را مورد ارزيابي قرار دادند.

واترمن و همكاران (2009) با بررسی اثرات مكمل هاي متيونين و اوره بر روي آبستني گاوهايي كه با علوفه هاي فقير تغذيه مي شدند، از 5 گاو كانولا گذاري شده چند شكم زا با ميانگين وزني       27 ±490 كيلو گرم (از نژاد هاي آنگوس (بالاي 75%)، هرفورد و سيمنتال) در قالب طرح مربع لاتين 5×5 استفاده و از جيره پايه به عنوان گروه شاهد (بدون اوره و اسيد آمينه) و جيره پايه به همراه  اوره (0.05 گرم بر كيلوگرم وزن بدن)،  اوره+ 5 گرم متيونين، اوره + 10 گرم متيونين و اوره + 15 گرم متيونين استفاده و  براي دستيابي به اهداف خود پارامترهاي بقاء نيتروژن، متابوليت هاي سرمي، غلظت پلاسمايي اسيد آمينه را مورد اندازه گيري قرار دادند.

هس و همكاران (1998) نيز براي تعيين اثرات مكمل هاي پروتئيني به همراه متيونين وليزين  محافظت شده شكمبه اي در گاوهاي گوشتي از 35 گاو با ميانگين وزني 498 و در قالب طرح اسپلات پلات استفاده و اثر جيره هاي گوناگون را مورد بررسي و در نهايت پارامترهايي مثل بقاء نيتروژن، پروتئين شير، غلظت اسيد آمينه پلاسما، غلظت نيتروژن سرم، ميزان هورمون ها، نيتروژن اوره اي شير و خون، و ميزان IGF-I شير را مورد ارزيابي قرار دادند.

نتايج و بحث

تامسون و همكاران (2009) ، با بررسي اثرات جيره اي اوره بر توليد متل نشخواركنندگان گزارش كردند، ميزان فحلي، گوساله زايي، فاصله گوساله زايي و ميزان باروري گاوهايي كه اوره مصرف كرده بودند در مقايسه با گاوهايي كه كنجاله سويا به عنوان منبع پروتئين استفاده كرده بودند يكسان بود (جدول 1).

جدول 1- اثرات تيمار هاي آزمايشي بر روي عملكرد توليد مثل و تغييرات وزن گاو هاي گوشتي

 

 

 

 

 

يافته هاي اين محققين با گزارشات بند و همكاران (1967) مطابقت داشت. اين محققين گزارش كردند، عملكرد توليد مثل در تليسه هايي كه از جيره حاوي اوره مصرف كرده بودند نرمال بود. اگرچه ويرتانن و همكاران (1966) و اولتجان (1969) با انجام پژوهش هايي نشان دادند، گاوهايي كه از جيره حاوي اوره استفاده مي كنند نياز به سرويس هايي بيشتري براي آبستني دارند. تفاوت هاي موجود ممكن است ناشي از تفاوت سني حيوانات مورد آزمايش باشد. كلانتون و زيرمان (1970) گزارش كردند،  عملكرد توليد مثل و توليدي گاوهاي جوان در اولين  و دومين دوره شيرواري بيشتر از گاوهاي مسن تحت تاثير جيره هاي حاوي اوره  قرار مي گيرند.

نتايج تحقيق تامسون و همكاران در رابطه با عملكرد توليد مثلي نشان داد، اوره جيره اي نمي تواند به طور معني داري اين صفات را تحت تاثير قرار دهد هرچند اندكي مي تواند صفات توليد مثلي و توليدي را تحت تاثير قرار دهد.در برخي از تحقيقاتي كه محققين ديگر انجام دادند نشان داده شد كه استفاده از اوره در برخي از مواقع نتايج خوبي نداشته است اما اين محققين به اين نتيجه رسيدند كه سطوح نامناسب انرژي بوده كه مشكلات توليد مثلي را بوجود آورده و اوره نقشي در اين ارتباط نداشته است. در آزمايش دومي كه تامسون و همكاران بر روي ميش ها انجام دادند نتيجه گرفتند كه اثرات جيره هاي غذايي بر روي درصد فحلي و ميزان بره زايي معني دار نبود و ميش ها به طور منظم هر 17 روز فحلي خود را نشان داده اند (جدول 2).

جدول2- اثرات جيره غذايي بر عملكرد توليد مثلي ميش ها

 

 

 

 

يافته هاي تامسون و همكاران در اين رابطه با گزارشات برخي از محققين مطابقت داشت. نتايج آشكار كرد كه فعاليت فحلي، باروريو تعداد نوزاد هاي زايمان در نشخواركنندگان ماده اي كه جيره خشبي بالا به همراه اوره دريافت مي كنند نرمال است. اثرات اوره بر ميزان تخمك گذاري  از طريق تعداد جسم زرد اندازه گيري شد. ميزان تخمك گذاري براي تيمارهاي اوره و كنجاله سويا به ترتيب 49/1 و 48/1 درصد بود.با توجه به اينكه ميزان بره زايي در هر دو تيمار يكسان بود لذا داده ها پيشنهاد مي كند كه اوره نمي تواند اثرات مضري بر روي توليد مثل و آبستني داشته باشد.

نتايج اين محققين همچنين نشان داد،  اثر تيمارهاي آزمايشي (اوره يا كنجاله سويا) بر روي حجم مني، غلظت، درصد جنبايي و ميزان زنده ماني  اسپرم گاوهاي هلشتاين معني دار نبود هر چند درصد اسپرم هاي نرمال در تيماره اوره در مقايسه با كنجاله سويا بالاتر بود (جدول 3).

جدول3-  اثر تيمار ها بر خصوصيات مني در گاوهاي هلشتاين

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در همين رابطه جانسون و همكاران نيز نشان دادند، حجم مني، تعداد كل اسپرم و درصد جنبايي پيشرونده اسپرم تحت تاثير جيره حاوي اوره قرار نمي گيرد.

در آزمايش سومي هم كه تامسون و همكاران انجام دادند نشان دادند، اختلاف بين جنبايي اسپرم در مني رقيق شده و ذخيره شده براي 24 و 18 ساعت در بين تيمارها معني دار نبود و ميزان باروري قوچها نيز طبيعي بود (جدول 4).

جدول 4- ميزان باروري قوچ ها

 

 

 

 

 

واترمن و همكارن (2009) نيز با بررسي نقش مكمل متيونين و اوره در آبستني گاوهايي كه از علوفه با كيفيت پايين استفاده ميكردند گزارش كردند كه  ميزان ماده خشك و MO  در تيمارهاي اوره افزايش يافت اما در اين پارامتر هيچ افزايشي با تيمار متيونين مشاهده نشد. آنها همچنين نشان دادند، در هنگام استفاده از اوره ميزان دريافت نيتروژن كل جيره افزايش مي يابد اگرچه تزريق پس شكمبه اي متيونين تاثيري بر ميزان دريافتي نيتروژن نداشت. نتايج تحقيق آنها نشان داد دزهاي پايين اوره تاثيري بر بقاء نيتروژن ندارد اما تزريق متيونين مي تواند مقدار بقاء نيتروژن را افزايش دهد (جدول5).

جدول5- اثرات اوره و DL متيونين بر بقاء نيتروژن گاوهاي آبستن چند شكم زا

اين نتايج نشان داد، احتياجات متيونين در اواخر آبستني گاوها بالا بوده و هنگام استفاده از فرم مناسب عبوري اين اسيد آمينه به طور معني داري ميزان نيتروژن دفعي را كاهش مي دهد كه با نتايج برخي از محققين مطابقت داشت. وقتي كه گاوهاي شيرده يا آبستن در بالانس مثبت نيتروژن قرار گيرند مازاد پروتئين در بافت هاي پروتئيني يا بافت جنيني ذخيره مي گردد. در اواخر آبستني آنابوليسم مادري به خوبي اتفاق نمي افتد بنابراين استفاده از يك منبع پروتئيني مثل اوره ضروري است و در رابطه با اسيد آمينه نيز باتاگليا و همكاران (1992) با انجام پژوهشي نشان دادند، استفاده از اسيد هاي آمينه در گاوهاي آبستن ضروري است به طوريكه اين اسيد هاي آمينه را در اطراف جنين مي توان مشاهده كرد تا اهميت آن مشخص گردد.يكي از متابوليت هاي مهم خوني جهت توصيف نيتروژن و نقش آن در سنتز پروتئين ميكروبي غلظت اوره سرمي است. غلظت متوسط نيتروژن اوره اي در مطالعات قبلي بين 6/3 تا 3/4 ميلي مولار گزارش شده است اين غلظت در پژوهش واترمن و همكاران (2009) بين 6/3 تا 7/4 گزارش شده است. همه نيتروژن  وارده به شكمبه نمي تواند در سنتز پروتئين ميكروبي نقش داشته باشد و ممكن است  بخشي از آمونياك حاصل از تجزيه نيتروژن در شكمبه از طريق شكمبه جذب و پس از ورود به كبد تبديل به اوره و دفع گردد. به هنگام استفاده از متيونين تا حدود زيادي از دفع نيتروژن جلوگيري و سنتز پروتئين ميكروبي نيز بهبود مي يابد.

نتايج اين پژوهش نشان داد پس از تزريق اسيد آمينه متيونين بر روي اوره شكمبه تا حدود زيادي غلظت اوره سرم كاهش پيدا كرد.  غلظت گلوكز در اين پژوهش در محدوده 2/3 ميلي مولار قرار داشت و اختلاف معني داري در رابطه با اين پارامتر در بين تيمارها مشاهده نشد. كانه كو و همكاران غلظت طبيعي گلوكز را در محدوده 5/2 تا 2/4 گزارش كردند. در اين پژوهش پائين بودن غلظت گلوكز شايد ناشي از مصرف نوع جيره غذايي باشد.هر چند غلظت مشاهده شده با نتايج برخي از محققين همخاني داشت. تيمارهاي اوره غلظت فاكتور شبه انسولين را تحت تاثير قرار نداد اما استفاده از 5 گرم متيونين غلظت اين فاكتور افزايش پيدا كرد (جدول 6). هس و همكاران (1998) نيز افزايش غلظت فاكتور شبه انسولين به هنگام استفاده از مكمل پروتئيني را گزارش كرده است.  انسولين در افزايش بازدهي آبستني گاوهاي شيرده نقش مهمي دارد. استفاده از جيره هاي اوره و متيونين در غلظت اسيد هاي آمينه نيز تغيراتي ايجاد كرد كه به صورت خلاصه در جدول 7  آورده شده است.

 

جدول5- اثرات اوره و DL متيونين بر  ميزان اوره سرمي، گلوكز، NEFA، انسولين و فاكتور رشد شبه انسولين گاوهاي آبستن چند شكم زا

 

جدول 7- اثرات اوره و DL متيونين بر  غلظت اسيد هاي آمينه گوناگون  گاوهاي آبستن چند شكم زا

 

رول كوئين و همكاران (2006)، با بررسي اثرات اشكال مختلف متيونين بر عملكرد توليد شير گاو هاي شيري نيز گزارش كردند، مكمل هاي متيونين محافظت شده شكمبه اي  نمي تواند بر روي ميزان دريافت خوراك تاثير مي گذارد. ميزان پلاسماي گلوكز، NEFA، تري آسيل گليسرول، بتا هيدروكسي بوتيريك اسيد و غلظت اوره از طريق مصرف مكمل هاي متيونين تحت تاثير قرار نگرفت.

غلظت متيونين پلاسمايي زماني كه از HMBi استفاده شد افزايش يافت و اين افزايش با تيمار SmM  نيز مشاهده گرديد. اما زماني كه از تيمار HMB استفاده شده در مقايسه با گروه شاهد تفاوتي مشاهده نشد.

اثرات مكمل هاي متيونين بر ميزان دريافت خوراك

استفاده از مكمل هاي گوناگون متيونين بر روي وزن بدن، توليد سير، چرب تصحيح شده و درصد چربي شير تاثير نداشت. اگرچه توليد پروتئين شير و مقدار CN پروتئين شير  به طور معني داري با استفاده از مكمل هاي متيونين تحت تاثير قرار گرفت. ميزان كازئين شير زماني كه از تيمار HMBi استفاده شد افزايش يافت اما افزايش كازئين شير با تيمار SmM  مشاهده نشد. تركيب چربي شير تحت تاثير تيمارها قرار گرفت به طوريكه در مقايسه با گروه شاهد تيمار HMB بطور معني داري ميزان سطوح اسيد هاي چرب اشباع 18 كربنه را افزايش داد. اگرچه كاهشي نيز در برخي از اسيد هاي چرب مشاهده گرديد.

اثرات مكمل هاي متيونين بر وزن و عملكرد شيردهي گاوهاي شيرده

در اين مطالعه استفاده از HMBi باعث افزايش غلظت متيونين پلاسما شد. نقشي كه HMBi در اين ارتباط داشت اندكي بالاتر از SmM بود. در اين پژوهش HMB نتوانست ميزان توليد شير و درصد چربي شير را افزايش دهد در حالي كه برخي از پژوهش ها افزايش درصد چربي شير با تيمار HMB را گزارش كرده اند. بخشي از بيوهيدروژنه شدن اسيد هاي چرب از طريق ميكروارگانيزمهاي شكمبه نيز مي تواند تحت تاثير مكمل هاي متيونين قرار گيرد. نتايج كلي اين تحقيق در جداول زير آورده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

اثرات مكمل هاي متيونين بر تركيبات چربي شير

 

 

 

 

 

 

اثرات مكمل هاي متيونين بر متابوليت هاي پلاسما

 

      نتيجه گيري:

 

با توجه به مطالب عنوان شده در رابطه با اهمییت تولید مثل و توليد  در گاوهای شیرده  و امکان استفاده بهینه از اوره به عنوان منبع ازت غیر پروتئینی و ارزان قیمت در جیره گاوهای شیرده  بايستي از غلظت هاي مناسب  اين منبع پروتئيني به همراه دز و اشكال مناسب متيونين به صورت مكمل استفاده گردد  تا با بهبود میزان نرخ آبستنی و عملكرد توليدي  در گله ها بتوان بازده اقتصادی واحد های دامپروری را افزایش داد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Reference

 

1- Butler, W. R., J. J. Calaman an_d S. W. Beam. 1996. Plasma an_d Milk Urea Nitrogen in Relation to Pregnancy Rate in Lacting Dairy Cattle. J. Anim. Sci. 74:858-865.

2- Hojman, D., M. Gips an_d E. Ezra. 2005. Association Between live body weight an_d milk urea concentration in Holstein cows. J. Dairy Sci. 88: 580-584.

3-Rulquin, H. B., L. Delaby an_d J. C. Robert. 2006. Effect of Different Forms of Methionine on Lactational Performance of Dairy Cows. J. Dairy .Sci. Vol. 89:4387-4395.

4-Thompson, L., L. Goode, R. W. Harvey, R. M. Myers an_d A. C. Linnerud. 1973. EFFECTS OF DIETARY UREA ON REPRODUCTION IN RUMINANTS. J Anim Sci. 37:399-405.

5- Waterman, R.C., W.D. Bryant, C.A. Löest, an_d M.K. Petersen.2003.  METHIONINE IMPROVES NITROGEN RETENTION OF YOUNG GESTATING BEEF COWS CONSUMING LOW QUALITY FORAGES. Proceedings, Western Sections, American Society of Animal Science. Vol. 54.

6- Waterman, R. C., C. A. Löest, W. D. Bryant an_d M. K. Petersen. 2006.  Supplemental methionine an_d urea for gestating beef cows consuming low quality Forage diets. J. Anim .Sci. 85:731-736.