تأثير إضافة بنتوماكس بلس (رابط سموم متعدد المكونات) على الأداء وتقليل تركيز الأفلاتوكسين في الحليب لدى الأبقار الحلابة من سلالة هولشتاين

ملخص:

أُجريت هذه التجربة لدراسة آثار مستويات مختلفة من مُثبِّط السم متعدد المكونات (بنتوماكس بلس) على الأداء، وإنتاج الحليب، وتركيبه، ومحتوى الأفلاتوكسين M1 في حليب أبقار هولشتاين الحلوب. لهذا الغرض، استُخدمت 16 بقرة هولشتاين حلوب في 4 معاملات، بأربع مكررات، بتصميم عشوائي كامل. تضمنت المعاملات التجريبية معاملة ضابطة (بنتوماكس بلس 0%) وثلاثة مستويات مختلفة من بنتوماكس بلس، بما في ذلك 0.5، و1، و2 كجم لكل طن من العلف. أُطعمت جميع الأعلاف المختلطة بالكامل للحيوانات بشكل فردي حسب شهيتها (حسب الرغبة)، وحُلِبت الأبقار مرتين يوميًا. أُخذت عينات الحليب أسبوعيًا. صُحِّح إنتاج الحليب الخام بناءً على نسبة دهن الحليب البالغة 3.5%، وفُحِص تركيب الحليب. أظهرت النتائج أن تناول المادة الجافة، وإنتاج الحليب، والدهون، واللاكتوز في الحليب لم يتأثر بمستويات مختلفة من بنتوماكس بلس (قيمة الاحتمال <0.05)، ولكن كمياتها ازدادت مع زيادة مستويات بنتوماكس بلس. تأثرت نسبة بروتين الحليب بالمعاملات (قيمة الاحتمال <0.05)، ومع زيادة بنتوماكس بلس، ازدادت نسبة البروتين أيضًا. كانت نسبة انتقال الأفلاتوكسين M1 إلى الحليب في المعاملة الضابطة أعلى منها في المعاملات التي تحتوي على بنتوماكس بلس، مما مكّن بنتوماكس بلس من منع انتقال الأفلاتوكسين إلى الحليب بشكل ملحوظ (قيمة الاحتمال <0.05). أظهرت نتائج هذه الدراسة أن إضافة بنتوماكس بلس إلى علائق الأبقار الحلوب، بالإضافة إلى تحسين أداء الحيوانات، يمكن أن يمنع دخول الأفلاتوكسين إلى الحليب.

مقدمة:

السموم الفطرية هي مستقلبات ثانوية للفطريات (ريدي وآخرون، 2010) ذات مركبات هيكلية متنوعة تختلف من حيث التأثيرات الكيميائية والبيولوجية (سوراكين وآخرون، 2003). أظهرت دراسات عالمية أجريت على مدار عدة سنوات حول السموم الفطرية أن جميع الأعلاف الحيوانية، بما في ذلك المركزات والأعلاف والسيلاجات، تحتوي على ما لا يقل عن 1% من السموم الفطرية (رودريجيز ونهرير، 2012).

من بين السموم الفطرية المختلفة، توجد الأفلاتوكسينات والأوكراتوكسينات وT2 والزيرالينون والديوكسينوفالينول في معظم الأطعمة في مختلف أنحاء العالم. يتمثل التأثير الأكثر سمية للسموم الفطرية في تلف أعضاء الجسم، مما يؤدي إلى انخفاض تناول العلف وضعف معدل التحويل وانخفاض الإنتاج والخصوبة ومشاكل الإنجاب. يتمثل الحل العلمي والفعال من حيث التكلفة للحد من الآثار السامة وانتقالها إلى المنتجات الحيوانية في تقليل توافرها البيولوجي في الجهاز الهضمي. أفاد كيروز وآخرون (2012) أن المواد الماصة القائمة على البنتونيت فعالة في امتصاص السموم. تتمتع المنتجات المخمرة من Saccharomyces cerevisiae (SCFA) أيضًا بالقدرة على تحسين أداء الحيوانات من خلال تعديل ميكروبيوم الأمعاء وتحسين مورفولوجيا الأمعاء وتقليل الاستجابات الالتهابية (Xiao et al.، 2016). في تحليل لبيانات من 36 دراسة، تبين أن مكملات SCFA تزيد من DMI وإنتاج الحليب ونسبة الدهون والبروتين في الحليب لدى الأبقار المرضعة (Popey et al.، 2012). لذلك، قد تقلل تركيبات جدار خلية الخميرة والبنتونيت من انتقال الأفلاتوكسين الغذائي إلى حليب الأبقار وتمنع انخفاض إنتاج الحليب بسبب السموم. في الآونة الأخيرة، أفاد Okanda et al. (2016) أن تركيبة من بنتونيت الصوديوم وSCFA تحسن الأداء وتقلل من الإجهاد الأيضي لدى الأبقار الحلوب. كان الهدف من هذه الدراسة هو التحقيق في آثار مستويات مختلفة من رابط السموم متعدد المكونات (Bentomax Plus) على الأداء وإنتاج الحليب وتكوينه وتركيز الأفلاتوكسين M1 في حليب أبقار هولشتاين الحلوب.

المواد والطرق:

أُجريت هذه التجربة في مزرعة ألبان خاصة تقع على طريق طبادكان-غلبهار في مشهد. وُزّعت ست عشرة بقرة هولشتاين حلابة في ولادة ثالثة (أربع معاملات غذائية وأربع مكررات لكل معاملة) بمتوسط ​​وزن 632 ± 45 كجم ومتوسط ​​وقت ولادة 70 ± 18 يومًا، في تصميم عشوائي كامل. رُصدت فترة تجريبية مدتها 21 يومًا للمعاملات، مع فترة تأقلم لمدة أسبوعين وسبعة أيام لأخذ العينات. وشملت المعاملات التجريبية ما يلي: 1) المجموعة الضابطة (مجموعة ضابطة (مجموعة ضابطة) (مجموعة ضابطة) (مجموعة ضابطة) + 500 جم من بنتوماكس بلس لكل طن من العلف؛ 3) المجموعة الضابطة + 1 كجم من بنتوماكس بلس لكل طن من العلف؛ 4) المجموعة الضابطة + 2 كجم من بنتوماكس بلس لكل طن من العلف. تم تحضير هذا المنتج على شكل مسحوق تحت الاسم التجاري بنتوماكس بلس من شركة تشيتيكا بايندر. يوضح الجدول 1 مكونات العلف والتركيب الكيميائي للعلف. عُدِّلَت العلفة الأساسية بناءً على متطلبات الأبقار الحلوب التي تُنتج 35 كجم من الحليب يوميًا، وفقًا للمتطلبات الغذائية للمجلس الوطني للبحوث لعام 2001. وسُجِّل إنتاج الحليب يوميًا. أُخِذت عينات الحليب من اليوم 15 إلى اليوم 21 من فترة التجربة لقياس تركيزات الدهن والبروتين واللاكتوز في الحليب، بالإضافة إلى عدد الخلايا الجسدية باستخدام جهاز مطياف ضوئي. خُزِّنت عينات الحليب عند درجة حرارة -20 درجة مئوية حتى نُقلت إلى المختبر لتحليل AFB1 وAFM1، وقيست باستخدام كروماتوغرافيا السائل عالية الأداء (HPLC) وفقًا لما وصفه كوتز وآخرون (2009).

المعادلات والتحليل الإحصائي للبيانات

حُلِّلت البيانات المُحصَّلة بتصميم عشوائي كامل. استُخدمت طريقة GLM في برنامج SAS الإحصائي الإصدار 9.1 (2001) لتحليل البيانات. كما استُخدم اختبار دنكان متعدد النطاقات لمقارنة المتوسطات عند مستوى دلالة 0.05.

النموذج الإحصائي لهذا التصميم هو كما يلي:

Yij = µ + Ti + eij

Yij = قيمة كل ملاحظة في المعاملة i في التكرار j، µ = متوسط ​​المجموعة للصفة المعنية، Ti = تأثير المعاملة i، eij = الآثار المتبقية (خطأ تجريبي)

الجدول 1- مكونات العلف والتركيب الكيميائي للنظام الغذائي التجريبي

النتائج والمناقشة

يوضح الجدول 2 نتائج تأثير استخدام مستويات مختلفة من بنتوماكس بلس في علائق ملوثة بسموم الأفلاتوكسين على استهلاك المادة الجافة، وإنتاج الحليب، والدهون، والبروتين، واللاكتوز في الحليب، وعدد الخلايا الجسدية في الحليب لدى أبقار هولشتاين المرضعة. أظهرت النتائج أن استخدام بنتوماكس بلس لم يؤثر على استهلاك المادة الجافة (p<0.05)، ولكن مع زيادة قيمته العددية، زاد استهلاك المادة الجافة. تتوافق هذه النتائج مع بيانات الدراسات السابقة (أوغندا وآخرون، 2016؛ ماكي وآخرون، 2016). لم يتأثر إنتاج الحليب، سواءً كان مُعدَّلاً أو مُصحَّحًا، بزيادة كمية بنتوماكس بلس (p<0.05)، ولكن مع زيادة الكمية العددية لبنتوماكس بلس، زاد إنتاج الحليب أيضًا. قد يُعزى هذا التحسن في إنتاج الحليب في المعاملات التي استهلكت بنتوماكس بلس مقارنةً بمعاملة الضبط إلى وجود جدران خلايا الخميرة، مما يُحسّن تخمير الكرش، وقابلية هضم المادة الجافة الغذائية، ويمنع الآثار السلبية للأفلاتوكسين ب1. على سبيل المثال، تُقلل إضافة الأفلاتوكسين ب1 من التخمير الميكروبي في الكرش في المختبر نتيجةً لانخفاض قابلية تحلل السليلوز، والأحماض الدهنية المتطايرة، وقابلية هضم المادة الجافة (جيانغ وآخرون، 2012). قد يُقلل جدار خلايا الخميرة الموجود في بنتوماكس بلس في هذه الدراسة من الآثار السلبية للأفلاتوكسين ب1 على تخمير الكرش من خلال توفير مزيج من المغذيات الدقيقة التي تُحفز نمو بكتيريا الكرش، مما يُسهّل تخمير الكرش ويزيد من أداء الأبقار الحلوب (باترا، 2012).

أظهرت العديد من الدراسات السابقة أن جدار خلية الخميرة يمكن أن يحسن تخمر الكرش وأداء الحيوان في ظل ظروف مرهقة يمكن أن تؤثر عليه، مثل الإجهاد الحراري في الأبقار الحلوب المرضعة أو الضغوط الأيضية خلال فترة انتقال الأبقار الحلوب (Acharya et al.، 2017). كانت نسبة بروتين الحليب أعلى في الأبقار التي تتلقى Bentomax Plus مقارنة بالمجموعة الضابطة (p <0.05)، وهو ما يتفق مع نتائج Jiang et al. (2018). وأفادوا بأن إضافة جدار خلية الخميرة مع بنتونيت الصوديوم إلى النظام الغذائي للأبقار الحلوب التي تعرضت لأفلاتوكسين B1 زادت بشكل كبير من إنتاج بروتين الحليب. لم تتأثر نسبة الدهون واللاكتوز في الحليب بإضافة Bentomax Plus في الأبقار التي تتغذى على نظام غذائي مختلط بالكامل يحتوي على أفلاتوكسين. وكانت هذه النتائج متوافقة مع نتيجة سابقة. وأفاد Kotz et al. (2009) بأن إضافة 112 ميكروغرام من الأفلاتوكسين لكل كيلوغرام من المادة الجافة إلى النظام الغذائي لم يكن له تأثير على تركيز مكونات الحليب في الأبقار الحلوب. Jiang et al. أفاد (2018) أيضًا أن إضافة جدار خلية الخميرة مع بنتونيت الصوديوم لم يؤثر على نسبة الدهون واللاكتوز في حليب الأبقار المصابة بالأفلاتوكسين B1.

الأفلاتوكسين B1 في العلف

بلغ متوسط ​​محتوى AFB1 في دقيق بذور القطن الملوث 304 ميكروغرام/كجم في نظام الأبقار الحلوب. ووفقًا لكمية العلف التي تناولتها كل مجموعة معالجة، تلقت المجموعة 1) 304.52، 2) 305.34، 3) 306.03، و4) 310.03 ميكروغرام من الأفلاتوكسين B1 يوميًا.

تناول الأفلاتوكسين وتأثيرات بنتوماكس بلس على معدل انتقال الأفلاتوكسين M1 إلى الحليب

ينتقل الأفلاتوكسين بسرعة إلى الحليب على شكل أفلاتوكسين M1، ويُعزل هذا المستقلب في الحليب بعد أول عملية حلب تُعطى فيها الأبقار الأفلاتوكسين B1 (ماسوروفا وآخرون، 2007). بناءً على هذه المعلومات، وبما أن الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تحديد تأثير إضافة بنتوماكس بلس إلى الأعلاف في خفض معدل انتقال الأفلاتوكسين B1 إلى حليب الأبقار المرضعة، فقد أُخذت عينات من الحليب لمدة 7 أيام لهذا الغرض. وتوضح النتائج التي تم الحصول عليها في الجدول 3، والتي تشير إلى أن وجود الأفلاتوكسين في أعلاف الأبقار يؤثر سلبًا على جودة الحليب مقارنةً بمحتوى الأفلاتوكسين M1، ويؤدي إلى زيادة المستقلبات السامة فيه.

أدت إضافة بنتوماكس بلس إلى خفض محتوى الأفلاتوكسين M1 بشكل ملحوظ من 0.161 ميكروغرام/كغ إلى 0.080 (المعاملة 2 = -49%)، و0.056 (المعاملة 3 = -65.2%)، و0.036 (المعاملة 4 = -77.5%) ميكروغرام/كغ. وكان لإضافة مستويات مختلفة من بنتوماكس بلس إلى الأنظمة الغذائية الملوثة بالأفلاتوكسين تأثيرات أيضية، وخفضت بشكل ملحوظ (P > 0.0001) تركيز الأفلاتوكسين M1 في المجموعات 2 و3 و4 مقارنةً بالمجموعة 1 (المجموعة الضابطة)، مما يشير إلى فعالية هذا المنتج في الحد من انتقال الأفلاتوكسين من العلف إلى الحليب. وقد أظهرت دراسات سابقة أن جرعة عالية من المونتموريلونيت (1% من المادة الجافة المتناولة) تقلل تركيز الأفلاتوكسين M1 إلى ما دون الحد الذي حددته إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (Quiroz et al., 2012). كيسل وآخرون. لاحظ (2013) انخفاضًا بنسبة 60.4% في تركيز الأفلاتوكسين M1 في حليب الأبقار الحلوب التي تغذت على 91 ميكروغرام/كغ من الأفلاتوكسين B1. بالإضافة إلى ذلك، لاحظ ماكي وآخرون (2016) انخفاضًا بنسبة 55-68% في تركيز الأفلاتوكسين M1 في حليب الأبقار الحلوب عند إضافة 0.5-1% من مونتموريلونيت الكالسيوم إلى علائق الأبقار الحلوب التي تحتوي على 121 ميكروغرام/كغ من الأفلاتوكسين B1.

الخلاصة

إن إضافة رابط السموم متعدد المكونات من بنتوماكس بلس إلى علائق ذات تلوث عالٍ بالأفلاتوكسين يقلل من انتقال الأفلاتوكسين إلى الحليب بنسبة 70-80%، كما أن وجود جدران خلايا الخميرة في هذا المنتج يُحسّن امتصاص الميكوتوكسين وأداء الحيوان.