اثرات استفاده از مخمر تجاری چیتاسل بر تولید و ترکیبات شیر و میزان آفلاتوکسین M1 شیر ، برخی پارامترهای خونی و ترکیب پروفیل اسیدهای چرب در گاوهای شیری هلشتاین

چکیده

افزودن آنتی بیوتیک به جیره دام باعث افزایش رشد، کاهش ضریب تبدیل، بهبود عملکرد تولید و تولید مثل می شود. اما استفاده طولانی مدت از آنتی بیوتیک به خوراک باعث افزایش مقاومت آنتی بیوتیکی در دام و همچنین انسان می شود. استفاده از مخمر بعنوان جایگزین آنتی بیوتیک در تغذیه نشخوارکنندگان سبب استقرار و حفظ تعادل جمعیت باکتری های مفید، افزایش هضم فیبر بهبود عملکرد شکمبه و تنظیم اسیدیته شکمبه می شود. در این آزمایش اثر استفاده از مخمر ساکارومایسز سرویزیه بر تولید شیر و ترکیبات آن، برخی پارامترهای خونی و ترکیب پروفیل اسیدهای چرب در گاوهای شیری مورد ارزیابی قرار گرفت. تیمارها شامل تیمار شاهد (فاقد مخمر) و تیمار حاوی یک کیلوگرم در تن مخمر ساکارومایسز سرویزیه بود. نتایج نشان داد که افزودن مخمر به جیره باعث افزایش عددی چربی شیر و تولید شیر شد اما اختلاف معنی دار نبود. همچنین تعداد سلولهای سوماتیک موجود در شیر گاوهای تغذیه شده با مخمر بطور معنی داری نسبت به گروه شاهد کاهش یافت. تری گلیسرید موجود در خون گروه شاهد 13.02 بود که در مقابل گروه تغذیه شده با مخمر (11.77) بطور معنی داری بیشتر بود. مخمر ساکارومایسط سرویزیه مورد استفاده در این مطالعه اثر معنی داری بر پروفیل اسیدهای چرب در مقایسه با گروه شاهد نداشت. بطور کلی نتایج نشان داد که افزودن مخمر می تواند اثر معنی داری بر کاهش سلولهای سوماتیک شیر و کاهش تری گلیسرید خون داشته باشد که دو پارامتر بسیار اساسی در سلامت گاو و اقتصاد دارد چون با کاهش تعداد سلول سوماتیک قیمت شیر نیز افزایش می یابد.

مقدّمه

در ارتباط با رشد سریع جمعیت انسانی، افزایش متناظر در تقاضا برای محصولات دامی در کشورهای در حال توسعه به وجود آمده است که ممکن است تا سال 2030 دو برابر شود (1). این امر منجر به تشدید تولید دام در سرتاسر جهان شده است که استفاده از جیره های غذایی با غلات بالا را به منظور تقویت تولید دام ضروری می کند (2). با این حال، استفاده از رژیم غذایی پر غلات برای بهبود عملکرد دام، حیوانات را مستعد افزایش اختلالات متابولیکی مانند اسیدوز می کند. به این ترتیب، استفاده از افزودنی‌های خوراکی که باعث بهبود سلامت شکمبه در هنگام تغذیه با جیره‌های پر غلات می‌شود، ضروری است (3). گوشت با ترکیب بالای اسید چرب اشباع با بیماری های قلبی عروقی و سرطان مرتبط است. این امر متخصصان تغذیه دام را به چالش کشیده است تا راه هایی برای اصلاح محتوای اسیدهای چرب گوشت به منظور افزایش مقبولیت آن بیابند (4،5 و 6). مخمر یک پروبیوتیک است که معمولاً در تغذیه نشخوارکنندگان استفاده می شود و ثابت شده است که در بازگرداندن تعادل میکروبی روده به ویژه در هنگام اختلالات گوارشی مؤثر است (7). به طور گسترده ای در تولید نشخوارکنندگان برای افزایش کارایی خوراک و جلوگیری از اسیدوز شکمبه از طریق فعالیت های تخمیر آن، با رقابت با سایر میکروب های درون شکمبه استفاده می شود (8). همچنین جیره های حاوی مخمر باعث بهبود عملکرد تولید شیر، تداوم شیردهی و بهبود کیفیت شیر می شود. مخمرها می توانند با رقابت بر سر مواد مغذی، تولید ترکیبات ضد میکروبی، خنثی نمودن سموم تولید شده توسط میکروارگانیسم هاو میزان ابتلا به عفونت های روده ای و التهاب را کاهش دهند. اگرچه محققین چندین دهه است که کارایی گنجاندن مخمر در رژیم غذایی نشخوارکنندگان را بررسی کرده‌اند، هنوز هم شکاف‌های تحقیقاتی زیادی وجود دارد که باید پر شود. بسیاری از مقالات منتشر شده در مورد مخمر نتایج متناقضی را گزارش کرده اند و مکانیسم اثر آن کاملاً شناخته شده نیست. با جنگ جهانی صلیبی کنونی علیه استفاده از آنتی بیوتیک ها در خوراک دام، استفاده از مخمر در بهبود عملکرد تخمیر و رشد شکمبه مورد توجه مجدد قرار گرفته است. با این حال، اثر مخمر در بهبود کیفیت گوشت و شیر، به ویژه پروفایل اسیدهای چرب و ترکیب اسید لینولئیک مزدوج (CLA) نادیده گرفته شده است. از آنجایی که مخمر قادر به تغییر تخمیر شکمبه است، می تواند بر هیدروژناسیون شکمبه تأثیر بگذارد که به نوبه خود می تواند اسید چرب رسوب شده در محصولات حیوانی را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین، این مطالعه با هدف بررسی اثرات استفاده از مخمر ساکارومایسز سرویزیه بر  ترکیبات شیر، میزان آفلاتوکسین M1 آن و پروفیل اسید های چرب انجام شد.

مواد و روش ها

این آزمایش در یکی از گاوداری های اطراف شهر مشهد انجام گرفت. مخمر مورد استفاده در این آزمایش دارای cfu/gr6.7*10⁹مخمر ساکارومایسز سرویزیه است که از شرکت چیتیکا با برند چیتاسل تهیه گردید. در این آزمایش از 18 راس گاو شیری هلشتاین با دو شکم زایش و در دو گروه 9 تایی در دو دوره 21 روزه استفاده شد. میانگین تولید شیر 2.1±33.68 بود و همه گاوها از نظر وزنی و شکم زایش مشابه بودند. گروه اول بعنوان گروه شاهد و گروه دوم یک کیلوگرم در تن خوراک مخمر تجاری چیتاسل دریافت کردند. بعد از 21 روز دوره اول گاوها به مدت 20 روز خوراک شاهد دریافت کردند و سپس تیمارهای آزمایشی جابجا گردید یعنی گاوهای دریافت کننده جیره شاهد در 21 روز دوم جیره حاوی مخمر دریافت کردند و گاوهای دریافت کننده مخمر در 21 روز اول، در 21 روز دوم جیره شاهد را دریافت کردند. جیره پایه بر اساس احتیاجات غذاییNRC (9) تنظیم گردید که در جدول 1 نشان داده شده است. هر روز ساعت 8 صبح، 12 ظهر و 4بعدظهر بصورت کاملا مخلوط به مقدار مورد نیاز در اختیار گاوها قرار گرفت و دسترسی آزاد به آب داشتند. گاوها روزانه سه مرتبه در ساعات 9 صبح، 5 عصر و 1 بامداد مورد دوشش قرار گرفتند. مقدار شیر تولیدی در روزهای 7 و 14 و 21 ثبت شد. به منظور اندازه گیری ترکیبات شیر در روزهای 7 و 14 و 21 از هرکدام از گاوها بطور جداگانه 50 میلی لیتر شیر در دوشش صبح جدا شده و با استفاده از دستگاه میلکو اسکن ترکیبات آن اندازه گیری شده و و تعداد سلولهای سوماتیک با استفاده از دستگاه سوماتوز و با استفاده از استاندارد های آن تعیین گردید. به جهت اندازه گیری پارامترهای خون در انتهای هر دوره از گاوها سه ساعت بعد از خوراک دهی نمونه برداری شده و سرم نمونه ها با استفاده از سانتریفیوژ (3000 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه) جدا شده و سرم های جدا شده تا روز آنالیز در دمای 20- نگهداری شدند. ترکیب اسیدهای چرب شیر با استفاده از کروماتوگرافی گازی بر اساس روش فریچ و استین هارت (10) تعیین شد. نمونه‌های شیر هر گاو در فالکون های شماره‌دار گرفته شد و چربی شیر جدا شد و مشخصات اسیدهای چرب آن نمونه‌های چربی آنالیز شد. به جهت اندازه گیری غلظت آفلاتوکسین ها در خوراک و شیر از دستگاه کروماتوگرافی با عملکرد بالا (mp HPLC 1525 Breeze W) و ستون های ایمنوافینیتی استفاده شد. تعیین گلوکز، پروتئین کل، ازت اوره ای خون و تری گلیسرید با استفاده از کیت های پارس آزمون و دستگاه اتوآنالایزر اندازه گیری شد.

آنالیز آماری: کلیه داده ها وارد نرم افزار ایکسل و مرتب شد. سپس با استفاده از نرم افزار JAMP مورد تست نرمالیته قرار گرفت و سپس با استفاده از نرم افزار SAS-9.3  رویه ی GLM در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و جهت مقایسه میانگین ها نیز از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح معنی داری 0/05 استفاده شد.

نتایج:

در جدول 2 اثرات استفاده از مخمر ساکارومایسز سرویزیه بر تولید شیر، ترکیبات آن و مقدار آفلاتوکسین M1 در گاوهای هلشتاین گزارش شده است. نتایج نشان داد که استفاده از یک کیلوگرم در تن مخمر در جیره نتوانست اثر معنی داری بر تولید شیر و ترکیبات آن نداشت. مقدار آفلاتوکسین موجود در شیر هرچند از لحاظ عددی نزدیک به معنی داری بود و کاهش یافته بود اما از لحاظ آماری معنی دار نبود. با توجه به اینکه مقدار چربی شیر به ترتیب 3.29 و 3.40 در گروه شاهد و گروه تغذیه شده با مخمر چیتاسل بود. اما اختلاف معنی دار نبود. مقدار شیر تولیدی تصحیح شده بر اساس 4 درصد چربی شیر تقریبا 2 کیلوگرم در گروه تغذیه شده با مخمر بیشتر از گروه شاهد بود و نزدیک به معنی داری بود (P<0.066).

اثرات افزودن مخمر ساکارومایسز سرویزیه بر سلول های سوماتیک شیر و پارامترهای سرمی در جدول 3 گزارش شده است. سلول های سوماتیک موجود در شیر بطور معنی داری کاهش یافت(P<0.05). تعداد سلولهای سوماتیک تقریبا 16 هزار عدد در گروه شاهد بیشتر از گروه تغذیه شده با مخمر چیتاسل بود. مقدار گلوکز، پروتئین کل و ازت اوره ای تحت تاثیر تیمار آزمایشی قرار نگرفت. مقدار تری گلیسرید موجود در سرم خون بطور معنی داری در گروه تغذیه شده با جیره حاوی یک کیلوگرم در تن مخمر چیتاسل کاهش یافت(P<0.05).

در جدول 4 مقایسه اثر مخمر تجاری چیتاسل با گروه کنترل بر ترکیب پروفیل اسیدهای چرب شیر گزارش شده است. نتایج نشان داد که پروفیل اسیدهای چرب تحت تاثیر تیمار آزمایشی قرار نگرفت. مقدار بهینیک اسید (C24:0) و لیگنوسریک اسید (C22:1) بطور معنی داری تحت تاثیر مصرف مخمر در شیر افزایش یافت.

بحث

نتایج نشان داد که که افزودن یک کیلوگرم مخمر بر تن خوراک در مقایسه با گروه تغذیه شده با جیره شاهد اثر معنی داری بر تولید شیر ندارد. مطالعات بسیاری همسو با نتایج بدست آمده با از مطالعه حاضر بود و گزارش کردند که مخمر نمیتواند اثر معنی داری بر مقدار شیر تولیدی داشته باشد (11 ،12 و 13). از سویی دیگر در مطالعه ای که لیستر و همکاران (14) انجام دادند نشان دادند که مصرف روزانه 10 گرم مخمر ساکارومایسز باعث افزایش تولید شیر می شود. اگر چه گزارشات مختلفی از محققین در این رابطه وجود دارد اما اثرات مواد افزودنی در شرایط استرس بسیار واضحتر خواهد بود (15). در این مطالعه همانطور که در جدول 2 گزارش شده است استفاده از مخمر نتوانست اثر معنی داری بر ترکیبات شیر داشته باشد. در مطالعات گذشته گزارش شده است که استفاده از مخمر نمیتواند اثری بر لاکتوز شیر داشته باشد (16 ،17 و 18). در مقابل یک مطالعه اظهار داشت که مصرف 10 گرم در روز مخمر باعث افزایش لاکتوز در شیر می شود. در حالی که 14 گرم در روز اثر معنی داری نداشت (14). افزودن مخمر به جیره باعث کاهش معنی دار تعداد سلولهای سوماتیک در شیر شد. کاهش تعداد سلولهای سوماتیک شیر نشانگر سلامت پستان و شیر تولیدی می باشد. در مطالعه ای که یویینو و همکاران (19) انجام دادند گزارش کردند که استفاده از مخمر نمیتواند اثری بر کاهش سلول های سوماتیک داشته باشد. مقدار بهینیک اسید (C24:0) و لیگنوسریک اسید (C22:1) بطور معنی داری تحت تاثیر مصرف مخمر در شیر افزایش یافت. اما سایر اسید های چرب شیر تحت تاثیر تیمار مخمر قرار نگرفت. در مطالعات بسیاری اثر دیواره مخمر و مخمر زنده را بر ترکیب اسیدهای چرب مورد بررسی قرار داده اند و گزارش شده است که استفاده از مخمر در جیره اثر معنی داری بر ترکیب اسیدهای چرب ندارد (12 و 17).