Bentomax Plus (çok bileşenli toksin bağlayıcı) ilavesinin Holstein laktasyondaki ineklerde performans ve sütteki aflatoksin konsantrasyonunun azaltılması üzerine etkileri

Özet:

Bu deney, çok bileşenli bir toksin bağlayıcının (Bentomax Plus) farklı seviyelerinin Holstein süt ineklerinin sütündeki performans, süt üretimi, bileşim ve aflatoksin M1 içeriği üzerindeki etkilerini araştırmak için yürütülmüştür. Bu amaçla, 16 Holstein süt ineği tamamen rastgele bir tasarımda 4 tekrarlı 4 tedavide kullanılmıştır. Deneysel tedaviler bir kontrol tedavisi (%0 Bentomax Plus) ve diyetin tonu başına 0,5, 1 ve 2 kg olmak üzere üç farklı Bentomax Plus seviyesini içeriyordu. Tüm tam karıştırılmış diyetler hayvanlara iştahlarına göre ayrı ayrı (ad libitum) verildi ve inekler günde iki kez sağıldı. Süt örneklemesi haftalık olarak yapıldı. Çiğ süt üretimi %3,5 süt yağı faktörüne göre düzeltildi ve süt bileşimi incelendi. Sonuçlar, kuru madde alımının, süt üretiminin, sütteki yağ ve laktozun farklı Bentomax Plus seviyelerinden etkilenmediğini (p<0,05) ancak miktarlarının artan Bentomax Plus seviyeleriyle arttığını gösterdi. Süt protein yüzdesi, uygulamalardan etkilendi (p<0,05) ve artan Bentomax Plus ile protein yüzdesi de arttı. Kontrol uygulamasında süte aflatoksin M1 geçiş yüzdesi, Bentomax Plus içeren uygulamalara göre daha yüksekti, böylece Bentomax Plus, aflatoksinin süte geçişini önemli ölçüde önleyebildi (p<0,05). Mevcut çalışmanın sonuçları, Bentomax Plus’ın süt ineklerinin diyetine eklenmesinin, hayvanların performansını iyileştirmenin yanı sıra, aflatoksinlerin süte girmesini önleyebileceğini gösterdi.

Giriş:

Mikotoksinler, kimyasal ve biyolojik etkiler açısından farklılık gösteren çeşitli yapısal bileşiklere sahip mantarların (Reddy ve ark., 2010) ikincil metabolitleridir (Sorakin ve ark., 2003). Dünya çapında mikotoksinler üzerine yapılan birkaç yıllık çalışmalar, konsantreler, yemler ve silajlar dahil olmak üzere tüm hayvan yemlerinin en az %1 mikotoksin içerdiğini göstermiştir (Rodriguez ve Nahrer, 2012).

Çeşitli mikotoksinler arasında aflatoksinler, okratoksinler, T2, zearalenon ve deoksinovalenol dünyanın farklı bölgelerindeki çoğu gıdada bulunur. Mikotoksinlerin en toksik etkisi vücut organlarına zarar vermesidir ve bu da yem alımının azalmasına, dönüşüm oranının düşmesine, üretimin, doğurganlığın ve üreme sorunlarının azalmasına neden olur. Toksik etkileri ve bunların hayvancılık ürünlerine transferini azaltmak için bilimsel ve uygun maliyetli bir çözüm, sindirim sistemindeki biyoyararlanımlarını azaltmaktır. Queiroz ve diğerleri (2012), bentonit bazlı adsorbanların toksinleri adsorbe etmede etkili olduğunu bildirmiştir. Saccharomyces cerevisiae’nin fermente ürünleri (SCFA) ayrıca bağırsak mikrobiyomunu düzenleyerek, bağırsak morfolojisini iyileştirerek ve inflamatuar yanıtları azaltarak hayvan performansını iyileştirme yeteneğine sahiptir (Xiao vd., 2016). 36 çalışmadan elde edilen verilerin analizinde, SCFA takviyesinin emziren ineklerde DMI’yi, süt üretimini ve süt yağı ve protein yüzdesini artırdığı gösterilmiştir (Popey vd., 2012). Bu nedenle, maya hücre duvarı ve bentonit kombinasyonları diyet aflatoksininin inek sütüne geçmesini azaltabilir ve toksinler tarafından süt üretiminin azaltılmasını önleyebilir. Son zamanlarda, Okanda vd. (2016), sodyum bentonit ve SCFA kombinasyonunun süt ineklerinde performansı iyileştirdiğini ve metabolik stresi azalttığını bildirmiştir. Bu çalışmanın amacı, çok bileşenli bir toksin bağlayıcının (Bentomax Plus) farklı seviyelerinin Holstein süt ineklerinin sütündeki performans, süt üretimi, bileşim ve aflatoksin M1 konsantrasyonu üzerindeki etkilerini araştırmaktır.

Malzemeler ve Yöntemler:

Bu deney, Mashhad’daki Tabadkan-Golbahar Yolu üzerinde bulunan özel bir süt çiftliğinde yürütülmüştür. Üçüncü buzağılama dönemindeki (4 diyet tedavisi ve tedavi başına 4 tekrar) on altı Holstein laktasyondaki inek, ortalama ağırlığı 632 ± 45 kg ve ortalama buzağılama süresi 70 ± 18 gün olan tamamen rastgele bir tasarımda gruplandırılmıştır. Tedaviler için iki haftalık bir uyum süresi ve yedi günlük örnekleme ile 21 günlük bir deney süresi dikkate alınmıştır. Deneysel tedaviler şunları içermektedir: 1) Kontrol (Bentomax Plus eklenmeden aflatoksinle kirlenmiş tam karıştırılmış diyet) 2) Kontrol + ton yem başına 500 g Bentomax Plus 3) Kontrol + ton yem başına 1 kg Bentomax Plus 4) Kontrol + ton yem başına 2 kg Bentomax Plus. Bu ürün, Chitika Binder Company’den Bentomax Plus ticari adı altında toz formunda hazırlanmıştır. Yem bileşenleri ve diyetin kimyasal bileşimi (Tablo 1)’de gösterilmiştir. Bazal diyet, NRC 2001 beslenme gereksinimlerine göre günde 35 kg süt üreten süt ineklerinin gereksinimlerine göre ayarlandı. Süt üretimi günlük olarak kaydedildi. Süt örnekleri, deney periyodunun 15 ila 21. günlerinde süt yağı, protein ve laktoz konsantrasyonları ve bir spektrofotometre kullanılarak süt somatik hücre sayımı için alındı. Süt örnekleri, AFB1 ve AFM1 analizi için laboratuvara taşınana ve Kotz ve ark. (2009) tarafından açıklandığı gibi yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ile ölçülene kadar -20°C’de saklandı.

Verilerin denklemleri ve istatistiksel analizi

Elde edilen veriler tamamen rastgele bir tasarımda analiz edildi. Verileri analiz etmek için SAS istatistik yazılımı sürüm 9.1’in (2001) GLM prosedürü kullanıldı. Ortalamaları 0,05 önem düzeyinde karşılaştırmak için Duncan’ın çoklu aralık testi kullanıldı.

Bu tasarımın istatistiksel modeli şu şekildedir:

Yij = µ + Ti + eij

Yij = j tekrarında i. tedavideki her gözlemin değeri, µ = ilgi duyulan özellik için popülasyon ortalaması, Ti = i. tedavinin etkisi, eij = kalıntı etkiler (deneysel hata)

Tablo 1 – Deneysel diyetlerin yem bileşenleri ve kimyasal bileşimi

Sonuçlar ve Tartışma

Aflatoksin toksinleriyle kirlenmiş diyetlerde farklı seviyelerde Bentomax Plus kullanımının kuru madde alımı, süt üretimi, sütteki yağ, protein ve laktoz ile Holstein laktasyondaki ineklerde süt somatik hücre sayısı üzerindeki etkilerinin sonuçları Tablo 2’de gösterilmiştir. Sonuçlar, Bentomax Plus kullanımının kuru madde alımını etkilemediğini (p<0,05), ancak sayısal değeri arttıkça kuru madde alımının arttığını göstermiştir. Bu sonuçlar önceki çalışmaların verileriyle tutarlıdır (Uganda ve ark., 2016; Maki ve ark., 2016). Süt üretimi ve düzeltilmiş süt üretimi Bentomax Plus miktarındaki artıştan etkilenmemiştir (p<0,05), ancak Bentomax Plus’ın sayısal miktarındaki artışla süt üretimi de artmıştır. Bentomax Plus tüketen uygulamalarda kontrol uygulamasına kıyasla süt üretimindeki bu iyileşme, rumen fermantasyonunu, diyet kuru madde sindirilebilirliğini iyileştiren ve aflatoksin B1’in olumsuz etkilerini önleyen maya hücre duvarlarının varlığından kaynaklanıyor olabilir. Örneğin, aflatoksin B1 ilavesi, selüloz parçalanabilirliğinde, uçucu yağ asitlerinde ve kuru madde sindirilebilirliğinde azalmaya bağlı olarak rumen mikrobiyal fermantasyonunu in vitro azaltır (Jiang vd., 2012). Mevcut çalışmada Bentomax Plus’ta bulunan maya hücre duvarı, rumen bakterilerinin büyümesini uyaran mikro besin kombinasyonunu sağlayarak aflatoksin B1’in rumen fermantasyonu üzerindeki olumsuz etkilerini azaltabilir, böylece rumen fermantasyonunu kolaylaştırabilir ve süt ineklerinin performansını artırabilir (Patra, 2012).

Birkaç önceki çalışma, maya hücre duvarının laktasyondaki süt ineklerindeki ısı stresi veya süt ineklerinin geçiş dönemindeki metabolik stresler gibi onu etkileyebilecek stresli koşullar altında rumen fermantasyonunu ve hayvan performansını iyileştirebileceğini göstermiştir (Acharya vd., 2017). Süt protein yüzdesi, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında Bentomax Plus alan ineklerde daha yüksekti (p<0,05), bu da Jiang vd. (2018) sonuçlarıyla tutarlıdır. Aflatoksin B1 ile mücadele eden süt ineklerinin diyetine sodyum bentonit ile birlikte maya hücre duvarının eklenmesinin süt proteini üretimini önemli ölçüde artırdığını bildirdiler. Aflatoksin içeren tamamen karışık bir diyetle beslenen ineklerde süt yağı ve laktoz yüzdesi Bentomax Plus eklenmesiyle etkilenmedi. Bu sonuçlar önceki bir bulguyla tutarlıydı. Kotz vd. (2009), diyete kg kuru madde başına 112 μg aflatoksin eklemenin süt ineklerinde süt bileşenlerinin konsantrasyonu üzerinde bir etkisi olmadığını bildirdiler. Jiang vd. (2018) ayrıca, maya hücre duvarının sodyum bentonit ile eklenmesinin, aflatoksin B1 ile mücadele eden ineklerde sütteki yağ ve laktoz yüzdesi üzerinde hiçbir etkisi olmadığını bildirdi.

Yemdeki aflatoksin B1

Süt ineklerinin diyetinde, kirlenmiş pamuk tohumu ununda ortalama AFB1 içeriği 304 μg kg idi. Her tedavi grubunun yem alımına göre, tedavi 1) günde 304,52, 2) 305,34, 3) 306,03 ve 4) 310,03 μg aflatoksin B1 aldı.

Aflatoksin alımı ve Bentomax Plus’ın aflatoksin M1’in süte transfer oranı üzerindeki etkileri

Aflatoksin, aflatoksin M1 olarak süte hızla transfer edilir, bu metabolit, hayvanın aflatoksin B1 aldığı ilk sağımdan sonra sütte izole edilir (Masuerova ve diğerleri, 2007). Bu bilgilere dayanarak ve bu çalışmanın temel amacı, laktasyondaki ineklerin sütüne aflatoksin B1 geçiş oranını azaltmak için diyetlere Bentomax Plus eklenmesinin etkisini belirlemek olduğundan, bu amaçla 7 gün boyunca süt örneklemesi yapıldı. Elde edilen sonuçlar Tablo 3’te gösterilmiştir; bu sonuçlar, ineklerin diyetlerinde aflatoksin varlığının, aflatoksin M1 içeriğine göre süt kalitesini olumsuz etkilediğini ve sütte toksik metabolitlerin artmasına yol açtığını göstermektedir.

Bentomax Plus’ın eklenmesi aflatoksin M1 içeriğini 0,161 μg/kg’dan 0,080’e (tedavi 2 = -%49), 0,056’ya (tedavi 3 = -%65,2) ve 0,036’ya (tedavi 4 = -%77,5) önemli ölçüde düşürdü. Aflatoksinle kirlenmiş diyetlere farklı seviyelerde Bentomax Plus eklenmesi metabolik etkilere sahipti ve grup 2, 3 ve 4’teki aflatoksin M1 konsantrasyonunu grup 1’e (kontrol) kıyasla önemli ölçüde (P > 0,0001) düşürdü; bu da bu ürünün yemden süte aflatoksin geçişini azaltmada etkili olduğunu göstermektedir. Önceki çalışmalar, yüksek dozda montmorillonitin (%1 kuru madde alımı) aflatoksin M1 konsantrasyonunu FDA eşiğinin altına düşürdüğünü göstermiştir (Quiroz ve ark., 2012). Kissel ve ark. (2013) 91 μg/kg aflatoksin B1 ile beslenen süt ineklerinde süt aflatoksin M1 konsantrasyonunda %60,4’lük bir azalma gözlemlemiştir. Ayrıca, Maki ve diğerleri (2016) 121 μg/kg aflatoksin B1 içeren süt ineklerinin diyetlerine %0,5-1 kalsiyum montmorillonit eklendiğinde süt aflatoksin M1 konsantrasyonunda %55-68’lik bir azalma gözlemlemiştir.

Sonuç

Yüksek aflatoksin kontaminasyonu olan diyetlere Bentomax Plus çok bileşenli toksin bağlayıcının eklenmesi, aflatoksinin süte geçişini %70-80 oranında azaltır ve bu üründeki maya hücre duvarlarının varlığı mikotoksin emilimini ve hayvan performansını iyileştirir.