مقدمه:

بلافاصله پس از زایش، گاو با بزرگترین چالش‎ تغذیه‎ای در چرخه شیردهی روبه‌رو می‌شود. بهینه سازی ماده خشک مصرفی (DMI) در اوایل دوره زایمان برای تأمین انرژی کافی جهت تقویت تولید شیر، سلامتی و عملکرد تولیدمثلی بسیار مهم است. تغذیه ناکافی در اوایل دوره‌ی شیردهی می‌تواند تأثیر منفی بر تولید شیر به میزان 22 تا 63% در طول 3 تا 12 هفته آینده داشته باشد. راهکارهایی جهت افزایش برآورد نیازهای غذایی گاوهای پرتولید تازه‎زا من جمله افزودن مقادیر کنسانتره، افزایش نرخ تغذیه کنسانتره یا بهبود قابلیت هضم نشاسته در شکمبه و روده با کمک فرآوری دانه مطرح می‌شود.

افزایش مقادیر کنسانتره به طور معمول مصرف مواد مغذی را بهبود می‎بخشد و همزمان تولید شیر را ارتقاء می‌دهد؛ با این حال ممکن است بالانس انرژی را تغییر ندهد. افزایش میزان کنسانتره، علاوه بر تاثیری که بر تولید دارد، بر سلامت شکمبه نیز موثر است. چرا که گزارش شده است سرعت افزایش مقادیر کنسانتره پس از زایمان، بر تخمیر مواد آلی (OM) در شکمبه و در نتیجه تولید VFA و سطح پاپیلای شکمبه تاثیر دارد.  

از تغییر غلظت نشاسته و فرآوری دانه می‌توان جهت بهبودی عملکرد و تعادل انرژی گاوها در اوایل دوره‎ی شیردهی نیز استفاده کرد. افزایش قابلیت هضم نشاسته در شکمبه و پس از شکمبه از طریق فرآوری گسترده غلات (به عنوان مثال پرک کردن با بخار) ممکن است بهره‎وری و مصرف انرژی را در گاوهای شیری در اوایل شیردهی بهبود بخشد. پیش‌تر نشان داده شد که جایگزینی ذرت پرک شده با بخار (SFC) با ذرت آسیاب شده خشک (DGC) در گاوهای شیری تازه‎زا، DMI و تولید شیر را بهبود بخشید (Zhong و همکاران، 2018؛ Dhiman و همکاران، 2002). علاوه بر این، نشان داده شده است که تغذیه گاوشیری شیرده با SFC در ازای پرک خشک، قابلیت هضم نشاسته در شکمبه (52% در مقابل 35%) و روده (93% در مقابل 61%) را بهبود می‌بخشد (Joy و همکاران، 1997؛ Crocker و همکاران، 1998).

اهداف:

افزایش نرخ تغذیه کنسانتره ممکن است بر تعادل انرژی تأثیر بگذارد، مطالعات کمی در مورد تأثیر ترکیبی نرخ افزایشی سریع (FAS) یا آهسته (SLW) تغذیه کنسانتره و فرآوری دانه ذرت (DGC در مقابل SFC) بر عملکرد گاوهای شیری در اوایل دوره زایمان وجود دارد. بنابراین، هدف از این مطالعه تعیین اثر نرخ افزایشی تغذیه کنسانتره و روش فرآوری دانه ذرت در گاوهای تازه‌زا بر تولید و ترکیب شیر، تغییرات BW و BCS و متابولیت‌های خونی بود.

مواد و روش:

40 راس گاو هلشتاین فریزین چند شکم زایش به جیره‌های تیمار شامل نرخ افزایشی تغذیه کنسانتره FAS [افزایش 1.0 کیلوگرم ماده خشک (DM) در روز] یا SLW (افزایش 0.25 کیلوگرم ماده خشک در روز) تا حداکثر تغذیه‌ی 12 کیلوگرم DM/d و با ذرت آسیاب شده خشک (DGC) یا ذرت پرک شده با بخار (SFC) به عنوان منبع اصلی نشاسته کنسانتره در قالب طرح بلوک‌ تصادفی با آرایش فاکتوریل 2×2 از تیمارها (10 راس به ازای هر تیمار) نسبت داده شدند. پس از زایمان، گاوها با یک جیره پایه حاوی غلظت CP و نشاسته به ترتیب 15.8و 19.2(56% غلات در کنسانتره) درصد DM تغذیه شدند. قابل ذکر است که در 4 روز ابتدایی پس از زایمان گاوها با 5 کیلوگرم کنسانتره در روز تغذیه شدند. بنابراین گاوها جیره‎های مربوطه خود را از 5 تا 64 روز پس از زایمان دریافت کردند. گاوهای تیمار FAS و SLW به ترتیب در روز‌های 11 و 32 به 12 کیلوگرم ماده خشک مصرفی کنسانتره‌ در روز رسیدند. جیره‌ها بر اساس معادلات NRC 2001 برای برآورد یا فراتر از نیاز برای گاوی با وزن 660 کیلوگرم وزن بدن، تولید 42 کیلوگرم شیر با 3.5 درصد چربی و 3.0 درصد غلظت پروتئین حقیقی شیر، تنظیم شدند.

دانه‎های ذرت در تیمار DGC، توسط آسیاب موجود مزرعه مجهز به صفحه الک 3 میلی‎متری با سرعت 975 g آسیاب شد.  فرآیند پرک کردن با بخار با بخار دهی دانه‏ی کامل (به مدت تقریبی60 دقیقه) در یک محفظه بخار عمودی با رطوبت 18 تا 20% انجام شد. سپس دانه بخارپز شده از غلتکی در دمای 105 درجه سانتی‌گراد عبور داده شد تا چگالی پرک‏ها تقریباً 400 گرم در لیتر تولید شد.

نتایج و بحث:

در این مطالعه، به طور متوسط، DMI از 1 هفته قبل از زایمان تا زمان زایمان از 14 به 9 کیلوگرم کاهش یافت. صرف نظر از فرآوری دانه ذرت، گاوهای تغذیه شده با SLW مصرف علوفه بیشتری داشتند، که همزمان با مصرف کنسانتره کمتر در مقایسه با گروه FAS همراه بود. کل DMI در گاوهایی که با FAS تغذیه شده بودند در مقایسه با گاوهایی که با رژیم غذایی SLW تغذیه شده بودند، بیشتر بود. تفاوت اصلی در ترکیب مواد مغذی بین جیره‌ها، محتوای نشاسته، NDF و CP بود. در نتیجه، تفاوت مصرف خوراک در وحله‏ی اول از ترکیب متفاوت بخش کربوهیدراته ناشی شد که می‎تواند با تغییر محتوای NDF جیره و NDF مصرفی توجیه پذیر باشد. همچنین، گاوهایی که با استراتژی SLW تغذیه شدند، پروتئین جیره‎ای مصرفی کمتری، در 16 روز شیردهی (تقریبا 0.5 کیلوگرم در روز)، نسبت به گاوهایی که با استراتژی FAS تغذیه شدند، داشتند. این تفاوت می‎تواند بر مصرف خوراک تأثیر بگذارد، چراکه گزارش شده است که مصرف خوراک در گاوهای شیری همزمان با افزایش محتوای پروتئین جیره، افزایش می‎یابد.

اگرچه گاوهای تغذیه شده با SLW تولید شیر روزانه کمتری (0.8 کیلوگرم در روز) نسبت به گاوهایی که با FAS تغذیه شده بودند داشتند، اما تغییر استراتژی افزایش نرخ تغذیه کنسانتره اثر معنی‎داری بر تولید شیر نداشت (0.11 = P). با توجه به تأثیر معنی‌دار استراتژی تغذیه بر DMI، میانگین تولید شیر به صورت کمی در 64 روز اول شیردهی در گاوهای تغذیه شده با استراتژی FAS در مقایسه با گروه SLW، بیشتر بود.

مطالعات پیشین گزارش کردند که غلظت چربی شیر در هفته 4 و 5 با افزایش تدریجی تغذیه کنسانتره، بهبود یافت؛ زیرا غلظت چربی شیر در تیماری که 0.5 کیلوگرم در روز تغذیه کنسانتره داشتند، 0.36 تا 0.47 واحد درصد کمتر از تیماری بود که 0.3 کیلوگرم در روز تغذیه کنسانتره داشتند. این نتایج را می‌توان به نسبت بیشتر علوفه در جیره زمانی که با کنسانتره‌ افزایشی کمتری تغذیه شدند، نسبت داد. کاهش مشابهی در غلظت پروتئین شیر (0.1 گرم بر کیلوگرم) به دلیل جیره‏هایی با الیاف زیاد، برای جیره‏های مبتنی بر سیلاژ علوفه‎ای مشاهده شده است. غلظت کمی کمتر پروتئین شیر برای SLW در 16 و 32 روز شیردهی احتمالاً مربوط به DMI کمتر و کاهش سنتز پروتئین میکروبی است.

اثر متقابل استراتژی تغذیه × روز برای تولید لاکتوز شیر تشخیص داده شد؛ به گونه‏ای که گاوهایی که با استراتژی FAS نسبت به SLW تغذیه شدند، لاکتوز شیر آن‎ها تمایل به افزایش داشت. آن‎ها گزارش دادند که تولید لاکتوز شیر در گاوهایی که با مقادیر بیشتری کنسانتره تغذیه شده‏اند بیشتر از گاوهایی بود که با کنسانتره کمتر در هفته‏های 2 تا 15 پس از زایمان، به دلیل غلظت بیشتر گلوکز خون تغذیه شدند. مجموع DMI زمانی که گاوها با SFC در مقابل DGC تغذیه شدند، در کل دوره، افزایش یافت (21.6 در مقابل 23.8 کیلوگرم در روز). نویسندگان این مطالعه پیش بینی کردند که DMI بیشتر در SFC ممکن است به تجزیه پذیری بیشتر نشاسته در شکمبه مربوط می‌شود. در همین راستا، گاوهایی که با جیره مبتنی بر SFC تغذیه شده بودند، تولید شیر بیشتری داشتند (0.05 = P)، با این حال شاخص‎های ECM و FCM 3.5%، در بین دو تیمار SFC و DGC تفاوتی نداشت. پیش‌تر گزارش شده بود که تفاوتی بین تولید شیر گاوهایی با کمتر از 30 کیلوگرم در روز زمانی که با ذرت پرک شده با بخار و ذرت اسیتم رول تغذیه شده بودند وجود نداشت. با توجه به تولید شیر بیشتر از 30 لیتر در این مطالعه، می‌توان تفاوت اثر فرآوری پرک کردن را به قابلیت هضم بیشتر نشاسته در کل دستگاه گوارش که به دسترسی بیشتر انرژی از دانه می‎شود، نسبت داد.

در این مطالعه پروتئین شیر در زمان تغذیه SFC نسبت به DGC تمایل به افزایش داشت (P = 0.07). مطالعات قبلی افزایش پروتئین شیر در زمان تغذیه SFC را به افزایش مقادیر کربوهیدرات‏های قابل تخمیر شکمبه و محتوای NSC در جیره نسبت دادند. در مطالعه ما، افزایش تولید پروتئین شیر در گاوهایی که با جیره‎های SFC تغذیه شدند، احتمالاً به دلیل عرضه بیشتر پیش سازهای گلوکونئوژنیک و سنتز پروتئین میکروبی بیشتر ناشی از قابلیت هضم نشاسته گسترش یافته است. علاوه بر این، گاوهایی که با جیره‌های SFC تغذیه شدند، از غلظت بیشتری لاکتوز شیر و تولید آن نسبت به DGC برخوردار بودند. این موضوع به دلیل تولید بیشتر VFA به ویژه اسید پروپیونیک و جذب مواد مغذی در غده پستانی است.

اسیدهای چرب شیر از طریق رژیم غذایی، غدد پستانی (سنتز de novo)، شکمبه (بیوهیدروژناسیون، هضم باکتریایی و سنتز) و تجزیه چربی بدنی تولید می‌شود. زمانی که گاوها در بالانس منفی انرژی هستند، سهم FA از ذخایر بدنی می‏تواند به 20% از FA شیر برسد. بیشترین تغییرات در پروفایل FA شیر در طول بالانس منفی انرژی از هفته 1 تا 6 پس از زایمان مشاهده شده است، در حالی که ترکیب FA شیر بین هفته 12 و 21 پس از زایمان نسبتا ثابت بود. سنتز de novo اسیدهای چرب تقریباً 40 درصد چربی شیر را در کل دوره شیردهی شامل می‏شود، اما FA از پیش ساخته شده بخش بیشتری از کل FA شیر را در اوایل شیردهی را تشکیل می‌دهد. در این مطالعه گاوهایی که با استراتژی SLW تغذیه شده بودند، غلظت FA از پیش ساخته بیشتری در شیر را تا 32 DIM داشتند. در مطالعه ما، افزایش FA از پیش ساخته شده در چربی شیر را می‌توان به افزایش تحرک بافت چربی در گاوهای تغذیه شده با SLW نسبت به گاوهای تغذیه شده با FAS نسبت داد.

 غلظت کل ترانس 18:1 و ترانس 11 18:1 اسیدهای چرب شیر در استراتژی تغذیه‏ای FAS بیشتر بود.‌ پیش‌تر گزارش شده بود که جریان دئودنومی کل FA ترانس 18:1 در گاوهایی که با جیره 75 درصد کنسانتره تغذیه شده بودند منجر به افزایش 2 برابری غلظت کل ترانس 18:1 FA در چربی شیر شد. این در حالیست که غلظت شیر de novo و مخلوط (P <0.01) و همچنین FA از پیش ساخته شده (P = 0.08) در استراتژی SLW افزایش یافت. محتویات NDF و نشاسته جیره نقش مهمی در بیوهیدروژناسیون شکمبه با تغییر الگوی pH شکمبه ایفا می‌کنند. تری گلیسیریدهای با منشاء غذایی تحت لیپولیز شکمبه و FA تحت بیوهیدروژناسیون گسترده در شکمبه قرار می‏گیرند که منجر به سنتز طیف گسترده‏ای از واسطه‏‎های بیوهیدروژناسیون می‏شود که می‎توانند از شکمبه خارج شده و در روده کوچک جذب شوند. از میان بسیاری از عواملی که بر میزان بیوهیدروژناسیون شکمبه‎ای FA تأثیر می‏گذارد، به نظر می‏رسد نسبت کنسانتره اثر بیشتری دارد که منجر به افزایش سنتز واسطه‎های ترانس FA می‎شود (به عنوان مثال، ترانس 10 18:2، ترانس 9 سیس 11 18:2 و ترانس 10 سیس 12 18:2). به طور مشابه، مشاهده شده است که جیره‎های با کنسانتره بیشتر، ترانس 10 18:1 را به ازای ترانس 11 18:1 در مایع شکمبه افزایش می‏دهد، بنابراین تغییر بیوهیدروژناسیون از ترانس 11 به ترانس 10 با کاهش چربی شیر همراه بوده است.

فرآوری دانه با حرارت باعث افزایش سطح دانه‎ها و ژلاتینه شدن نشاسته به دلیل دناتوره شدن ماتریکس پروتئینی می‎شود که تخمیر نشاسته را در شکمبه بهبود می‌بخشد. تخمیرپذیری بیشتر نشاسته در شکمبه می‏تواند باعث تغییر مسیرهای بیوهیدروژناسیون FA شود و سنتز ایزومر به خصوصی از ترانس 18:1 را افزایش دهد. در مطالعه حاضر، نسبت ترانس 18:1 FA با تغذیه جیره های SFC یا DGC تغییری نکرد. تجزیه پذیری نشاسته شکمبه با تغذیه SFC در مقایسه با جیره‏ی مبتنی بر DGC افزایش می‎یابد (قابلیت هضم نشاستهی SFC در شرایط آزمایشگاهی 12.4٪ بیشتر از DGC است). با این وجود در این مطالعه، تغییری در محیط شکمبه در زمان تغذیه SFC نسبت به DGC مشاهده نشد.

میانگین BW و BCS گاوها در هنگام زایمان به ترتیب 665 کیلوگرم و 3.8 بود. در تمام گروه‌های آزمایشی، BCS به طور متوسط در طول 64 روز اول شیردهی 1.0 واحد کاهش یافت که در تیمار SLW این کاهش وزن چشمگیرتر بود (به ترتیب 9/34 و 3/52 کیلوگرم برای FAS و SLW). کاهش وزن بیشتر در گروه SLW، به ویژه در هفته‎های اول پس از زایمان، احتمالاً به دلیل DMI کمتر و متعاقبا مصرف انرژی کمتر است. این یافته بر اهمیت DMI در به حداکثر رساندن انرژی مصرفی در اوایل دوره پس از زایمان تاکید می‏کند. علاوه بر این، افزایش از دست رفت BW در استراتژی SLW، احتمالاً به دلیل افزایش پر شدن فیزیکی دستگاه گوارش همگام با تجزیه بیشتر ذخایر بدنی به کاهش انرژی مورد نیاز برای نگهداری در مقایسه با استراتژی FAS شد. این اثر در روز 16ام شیردهی و به دلیل نسبت بیشتر علوفه در جیره بارزتر بود که به کاهش مصرف انرژی منجر شد. در کل، استراتژی FAS بالانس انرژی را در مقایسه با SLW بهبود بخشید. در ارتباط با فرآوری دانه، پیش‌تر گزارش شده بود که تغذیه حداقل 21 درصد ذرت خرد شده و یا پرک شده با بخار در اوایل شیردهی سبب عدم تغییر وزن بدن و BCS می‌شود. با توجه به استفاده از 56% غلات در کنسانتره در این آزمایش، تغییری در وزن بدن و BCS مشاهده نشد.

اثر متقابل در نرخ افزایشی تغذیه کنسانتره و روش فرآوری دانه ذرت برای غلظت گلوکز پلاسما مشاهده شد. تغذیه SFC غلظت گلوکز پلاسما را در مقایسه با DGC افزایش داد، به ویژه زمانی که در استراتژی افزایشی FAS مورد استفاده قرار گرفت. کنسانتره FAS پس از زایمان در مقایسه با کنسانتره SLW ممکن است غلظت VFA را در شکمبه، به ویژه پروپیونات افزایش دهد، که به گلوکونئوژنز کمک می‏کند و به طور مثبت غلظت گلوکز خون را بهبود می‎بخشد. غلظت پلاسمایی BHB و NEFA با تیمار SLW در طول کل آزمایش افزایش یافت. این احتمال وجود دارد که تیمار SLW از بالانس منفی انرژی بیشتری برخوردار بود.

نتیجه گیری:

گاوهایی که همزمان با تیمار FAS و SFC تغذیه شدند از گلوکز خونی بیشتری برخوردار بودند. اتخاذ یک نرخ افزایشی سریع تغذیه کنسانتره پس از زایمان باعث بهبودی DMI، تولید شیر و تولید لاکتوز شیر شد که با کاهش BCS و BW در طول 64 روز اول شیردهی همراه بود. همچنین، FAS غلظت کل ترانس11 18:1 و 18:1 را در چربی شیر در مقایسه با استراتژی SLW افزایش داد، اما نسبت‌های de novo، مخلوط و FA از پیش ساخته شده در SLW بیشتر بودند.  ماده خشک مصرفی و تولید شیر تحت تأثیر روش فرآوری ذرت با پیشرفت شیردهی قرار گرفتند که سبب تمایل به افزایش در تولید پروتئین و لاکتوز شیر برای کل دوره شد. این نتایج نشان می‌دهد که زمانی که گاوها با نرخ افزاینده SLW تغذیه می‎شوند، فرآوری ذرت ممکن است ابزاری مناسب جهت بهبود پاسخ‌های تولیدی در 64 DIM نباشد.

Doi: https://doi.org/10.3168/jds.2020-19015

  1. Razzaghi, A., J. Drackley, and M. Malekkhahi, Concentrate allowance and corn grain processing influence milk production, body reserves, milk fatty acid profile, and blood metabolites of dairy cows in the early postpartum period. Journal of Dairy Science, 2021. 104(5): p. 5479-5492.