ملخص
تُحسّن إضافة المضادات الحيوية إلى علائق الماشية النمو، وتُقلل من معدل التحويل الغذائي، وتُحسّن الإنتاج والأداء التناسلي. ومع ذلك، فإن الاستخدام طويل الأمد للمضادات الحيوية في الأعلاف يزيد من مقاومة هذه المضادات لدى الماشية والبشر. يُسهم استخدام الخميرة كبديل للمضادات الحيوية في تغذية المجترات في تحقيق توازن البكتيريا النافعة والحفاظ عليه، ويزيد من هضم الألياف، ويُحسّن وظيفة الكرش، ويُنظّم حموضته. في هذه التجربة، قُيّم تأثير استخدام خميرة Saccharomyces cerevisiae على إنتاج الحليب ومكوناته، وبعض معايير الدم، وتركيب الأحماض الدهنية في الأبقار الحلوب. شملت المعالجات معاملةً ضابطة (بدون خميرة) ومعاملةً تحتوي على 1 كجم/طن من خميرة Saccharomyces cerevisiae. أظهرت النتائج أن إضافة الخميرة إلى العليقة زادت من دهن الحليب وإنتاجه عدديًا، ولكن الفرق لم يكن ذا دلالة إحصائية. كما انخفض عدد الخلايا الجسدية في حليب الأبقار التي غذّت على الخميرة انخفاضًا ملحوظًا مقارنةً بالمجموعة الضابطة. بلغت نسبة الدهون الثلاثية في الدم لدى المجموعة الضابطة 13.02، وهي نسبة أعلى بكثير من المجموعة التي تغذت على الخميرة (11.77). ولم يكن لخميرة Saccharomyces cerevisiae المستخدمة في هذه الدراسة تأثير كبير على مستوى الأحماض الدهنية مقارنةً بالمجموعة الضابطة. وبشكل عام، أظهرت النتائج أن مكملات الخميرة يمكن أن يكون لها تأثير كبير على خفض عدد الخلايا الجسدية في الحليب وخفض الدهون الثلاثية في الدم، وهما عاملان مهمان للغاية في صحة الماشية واقتصادها، حيث يرتفع سعر الحليب مع انخفاض عدد الخلايا الجسدية.
مقدمة
مع النمو السكاني السريع، ازداد الطلب على المنتجات الحيوانية في البلدان النامية، وقد يتضاعف بحلول عام 2030 (1). وقد أدى ذلك إلى تكثيف إنتاج الثروة الحيوانية في جميع أنحاء العالم، مما يستلزم استخدام أنظمة غذائية غنية بالحبوب لتحسين إنتاجها (2). ومع ذلك، فإن استخدام أنظمة غذائية غنية بالحبوب لتحسين أداء الماشية يُعرّض الحيوانات لزيادة الاضطرابات الأيضية مثل الحماض. وبالتالي، فإن استخدام إضافات الأعلاف التي تُحسّن صحة الكرش عند تغذية الحيوانات على أنظمة غذائية غنية بالحبوب أمرٌ ضروري (3). وقد ارتبطت اللحوم ذات التركيبة الغنية بالأحماض الدهنية المشبعة بأمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان. وقد شكّل هذا تحديًا لخبراء التغذية الحيوانية لإيجاد طرق لتعديل محتوى الأحماض الدهنية في اللحوم لزيادة قبولها (4،5،6). تُعدّ الخميرة من البروبيوتيكات الشائعة الاستخدام في تغذية المجترات، وقد ثبتت فعاليتها في استعادة التوازن الميكروبي المعوي، وخاصةً أثناء اضطرابات الجهاز الهضمي (7). كما تُستخدم على نطاق واسع في إنتاج المجترات لزيادة كفاءة الأعلاف ومنع حموضة الكرش من خلال أنشطة التخمير، وذلك من خلال التنافس مع الميكروبات الأخرى في الكرش (8). كما تُحسّن الأنظمة الغذائية التي تحتوي على الخميرة أداء إنتاج الحليب، واستمرارية الإرضاع، وجودة الحليب. ويمكن للخميرة التنافس على العناصر الغذائية، وإنتاج مركبات مضادة للميكروبات، وتحييد السموم التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة، وتقليل حدوث الالتهابات والعدوى المعوية. على الرغم من أن الباحثين يدرسون فعالية الخميرة في النظام الغذائي للمجترات منذ عقود، إلا أنه لا تزال هناك العديد من الفجوات البحثية التي تحتاج إلى سد. وقد أفادت العديد من المقالات المنشورة عن الخميرة بنتائج متضاربة، كما أن آلية عملها غير مفهومة تمامًا. ومع الحملة العالمية الحالية ضد استخدام المضادات الحيوية في أعلاف الحيوانات، فقد حظي استخدام الخميرة في تحسين أداء التخمير ونمو الكرش باهتمام متجدد. ومع ذلك، فقد تم تجاهل تأثير الخميرة في تحسين جودة اللحوم والحليب، وخاصة ملف الأحماض الدهنية وتركيب حمض اللينوليك المترافق (CLA). ونظرًا لأن الخميرة قادرة على تغيير تخمير الكرش، فإنها يمكن أن تؤثر على هدرجة الكرش، مما يؤثر بدوره على ترسب الأحماض الدهنية في المنتجات الحيوانية. لذلك، هدفت هذه الدراسة إلى دراسة آثار استخدام خميرة Saccharomyces cerevisiae على تكوين الحليب، ومحتواه من الأفلاتوكسين M1، وملف الأحماض الدهنية.
المواد والطرق
أُجريت هذه التجربة في مزرعة ألبان قرب مشهد. تحتوي الخميرة المستخدمة في هذه التجربة على وحدة تشكيل مستعمرة/غرام (CFU) 6.7 × 109 من خميرة Saccharomyces cerevisiae، والتي تم الحصول عليها من شركة Chitika تحت الاسم التجاري Chitacell. في هذه التجربة، استُخدمت 18 بقرة حلوب من نوع هولشتاين ذات بطنين للولادة، في مجموعتين من 9 أبقار، على فترتين، مدة كل منهما 21 يومًا. بلغ متوسط إنتاج الحليب 33.68 ± 2.1، وكانت جميع الأبقار متشابهة من حيث الوزن ووزن بطون الولادة. كانت المجموعة الأولى هي المجموعة الضابطة، بينما تلقت المجموعة الثانية 1 كجم/طن من علف خميرة Chitacell التجاري. بعد 21 يومًا من الفترة الأولى، تلقت الأبقار علفًا ضابطًا لمدة 20 يومًا، ثم تم تبديل المعاملات التجريبية، حيث تلقت الأبقار التي تلقت علفًا ضابطًا علفًا يحتوي على الخميرة في اليومين الثاني والثالث، بينما تلقت الأبقار التي تلقت علفًا ضابطًا في اليومين الثاني والثالث على علف ضابط في اليومين الثاني والثالث. تم تعديل النظام الغذائي الأساسي بناءً على المتطلبات الغذائية للمجلس الوطني للبحوث (9)، كما هو موضح في الجدول 1. تم تزويد الأبقار بمزيج كامل بالكمية المطلوبة كل يوم في الساعة 8 صباحًا و12 ظهرًا و4 مساءً وكان لديها حرية الوصول إلى الماء. تم حلب الأبقار ثلاث مرات في اليوم في الساعة 9 صباحًا و5 مساءً و1 صباحًا. تم تسجيل كمية الحليب المنتجة في الأيام 7 و14 و21. من أجل قياس تركيبة الحليب في الأيام 7 و14 و21، تم فصل 50 مل من الحليب من كل بقرة على حدة في حلب الصباح وتم قياس تركيبه باستخدام جهاز MilkoScan وتم تحديد عدد الخلايا الجسدية باستخدام جهاز Somatoz ومعاييره. لقياس معايير الدم، تم أخذ عينات من الأبقار بعد ثلاث ساعات من الرضاعة في نهاية كل فترة، وتم فصل عينات المصل باستخدام جهاز الطرد المركزي (3000 دورة في الدقيقة لمدة 10 دقائق)، وتم تخزين الأمصال المنفصلة في درجة حرارة -20 درجة مئوية حتى يوم التحليل. تم تحديد تركيبة الأحماض الدهنية في الحليب باستخدام كروماتوغرافيا الغاز وفقًا لطريقة فريتش وشتاينهارت (10). جُمعت عينات الحليب من كل بقرة في صقور مرقمة، وفُصل دهن الحليب، وحُلِّل ملف الأحماض الدهنية في عينات الدهون. استُخدمت كروماتوغرافيا عالية الأداء (HPLC 1525 Breeze W) وأعمدة الميل المناعي لقياس تركيز الأفلاتوكسينات في العلف والحليب. قُيسَ الجلوكوز، والبروتين الكلي، ونيتروجين اليوريا في الدم، والدهون الثلاثية باستخدام مجموعات بارس أزمون وجهاز تحليل ذاتي.
التحليل الإحصائي: أُدخلت جميع البيانات إلى برنامج إكسل ورُتِّبت. ثم، تم اختبار التوزيع الطبيعي باستخدام برنامج JAMP، ثم باستخدام برنامج SAS-9.3، تم تحليل إجراء GLM إحصائيًا بتصميم عشوائي كامل. استُخدم اختبار دنكان متعدد النطاقات لمقارنة المتوسطات عند مستوى دلالة 0.05.
النتائج:
يوضح الجدول 2 آثار استخدام خميرة Saccharomyces cerevisiae على إنتاج الحليب ومكوناته وكمية الأفلاتوكسين M1 في أبقار هولشتاين. أظهرت النتائج أن استخدام كيلوغرام واحد لكل طن من الخميرة في العليقة لم يكن له تأثير معنوي على إنتاج الحليب ومكوناته. وعلى الرغم من أن كمية الأفلاتوكسين في الحليب كانت قريبة من الدلالة العددية، إلا أنها لم تكن ذات دلالة إحصائية. مع الأخذ في الاعتبار أن كمية دهن الحليب كانت 3.29 و3.40 في المجموعة الضابطة والمجموعة التي غذت بخميرة Chitacel، على التوالي، إلا أن الفرق لم يكن معنويًا. كانت كمية الحليب المنتجة، بعد تعديلها بناءً على نسبة دهن الحليب 4%، أكثر بحوالي كيلوغرامين في المجموعة التي غذت بالخميرة منها في المجموعة الضابطة، وكانت قريبة من الدلالة (P <0.066).
يوضح الجدول 3 آثار إضافة خميرة Saccharomyces cerevisiae على الخلايا الجسدية للحليب ومعايير المصل. انخفضت الخلايا الجسدية في الحليب بشكل ملحوظ (P<0.05). كان عدد الخلايا الجسدية أعلى بحوالي 16,000 في المجموعة الضابطة مقارنةً بالمجموعة التي تغذت على خميرة Chitacell. لم تتأثر مستويات الجلوكوز والبروتين الكلي ونيتروجين اليوريا بالمعالجة التجريبية. انخفضت الدهون الثلاثية في المصل بشكل ملحوظ في المجموعة التي تغذت على نظام غذائي يحتوي على 1 كجم/طن من خميرة Chitacell (P<0.05).
يقارن الجدول 4 تأثير خميرة شيتاسيل التجارية مع المجموعة الضابطة على مستوى الأحماض الدهنية في الحليب. أظهرت النتائج أن مستوى الأحماض الدهنية لم يتأثر بالمعالجة التجريبية. ازدادت كمية حمض البيهينيك (C24:0) وحمض الليغنوسيريك (C22:1) بشكل ملحوظ تحت تأثير استهلاك الخميرة في الحليب.
مناقشة
أظهرت النتائج أن إضافة كيلوغرام واحد من الخميرة لكل طن من العلف لم يكن له تأثير كبير على إنتاج الحليب مقارنةً بالعلف المرجعي. وقد اتفقت العديد من الدراسات مع نتائج هذه الدراسة، وأشارت إلى أن الخميرة لم يكن لها تأثير كبير على كمية الحليب المنتج (11، 12، و13). من ناحية أخرى، أظهرت دراسة أجراها ليستر وآخرون (14) أن الاستهلاك اليومي لـ 10 غرامات من خميرة Saccharomyces زاد من إنتاج الحليب. ورغم اختلاف تقارير الباحثين في هذا الشأن، إلا أن آثار الإضافات ستكون أوضح بكثير في ظل ظروف الإجهاد (15). في هذه الدراسة، وكما هو موضح في الجدول 2، لم يكن لاستخدام الخميرة تأثير كبير على مكونات الحليب. في دراسات سابقة، أُفيد بأن استخدام الخميرة لم يكن له تأثير على اللاكتوز في الحليب (16، 17، و18). في المقابل، أشارت إحدى الدراسات إلى أن استهلاك 10 غرامات من الخميرة يوميًا زاد من اللاكتوز في الحليب، بينما لم يكن لاستهلاك 14 غرامًا يوميًا أي تأثير كبير (14). أدى إضافة الخميرة إلى النظام الغذائي إلى تقليل عدد الخلايا الجسدية في الحليب بشكل كبير. يُعد انخفاض عدد الخلايا الجسدية في الحليب مؤشرًا على صحة الثدي وإنتاج الحليب. في دراسة أجراها يوينو وآخرون (19)، أفادوا بأن استخدام الخميرة لا يمكن أن يكون له تأثير على تقليل الخلايا الجسدية. زادت كمية حمض البيهينيك (C24: 0) وحمض الليغنوسيريك (C22: 1) بشكل ملحوظ تحت تأثير استهلاك الخميرة في الحليب. ومع ذلك، لم تتأثر الأحماض الدهنية الأخرى في الحليب بمعالجة الخميرة. بحثت العديد من الدراسات في تأثير جدار الخميرة والخميرة الحية على تكوين الأحماض الدهنية وأفادت أن استخدام الخميرة في النظام الغذائي ليس له تأثير كبير على تكوين الأحماض الدهنية (12 و 17).
