Research on Animal Production

fa بررسی تأثیر تغییرات اختلاف کاتیون-آنیون جیره بر پاسخ‌های فیزیولوژیکی و تخمیر شکمبه در قوچ‌های زندی دچار تنش گرمایی The Impact of Dietary Cation-Anion Difference Variation on Physiological Responses and Rumen Fermentation in Heat-Stressed Male Zandi Sheep مدیریت دامپروری و تولید مدیریت دامپروری و تولید پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تنش گرمایی یکی از چالش‌های مهم در صنعت دامپروری کشور به &lrm;ویژه پرورش گوسفند است. افزایش بیش از حد دمای بدن در چنین شرایطی با کاهش مصرف خوراک و ابقاء انرژی همراه می &lrm;شود و در نتیجه تولید دام افت می‌کند، دوره پرواربندی طولانی‌تر می &lrm;شود و خوراک مصرف&lrm; شده جهت افزایش وزن، صرف مقابله با تنش گرمایی می‌گردد و در نتیجه زیان‌های اقتصادی قابل توجهی تحمیل می‌شود. از این روی، انتخاب راهکارهای مدیریتی و تغذیه‌ای کارآمد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تحقیقات نشان داده &lrm;اند که تغییر سطوح اختلاف کاتیون - آنیون جیره (DCAD) در شرایط تنش گرمایی می‌تواند از طریق افزایش الکترولیت‌های جیره و تغییر تعادل اسید - باز خون باعث جبران دفع زیاد مواد معدنی و کاهش مصرف خوراک شود و آثار منفی تنش حرارتی را کاهش ‌دهد. از طرفی، از آنجایی &lrm;که روز به روز قیمت خوراک مصرفی دام افزایش می‌یابد، اضافه کردن مواد مغذی که قیمت پایین دارند و چالش‌های ناشی از تنش گرمایی را هموار می‌سازند، می‌تواند گزینه مناسبی برای دستیابی به بازده حاصل از مصرف خوراک معمول در شرایط نرمال باشد. بنا بر این، بررسی اثرات تغییر سطوح اختلاف کاتیون - آنیون جیره بر دام ضمن ارائه دید مناسب برای پرورش‌دهندگان، راهکارهای مناسبی را در اختیار کارشناسان حوزه طراحی جیره قرار می‌دهد. در این راستا، این مطالعه با هدف بررسی تأثیر سطوح مختلف اختلاف کاتیون - آنیون جیره بر فراسنجه‌های قابلیت هضم مواد آلی، فراسنجه‌های خون و تخمیر شکمبه در قوچ‌های زندی نر تحت تنش گرمایی انجام شد. مواد و روش‌ها: به&lrm; منظور بررسی هدف پژوهش حاضر، 40 رأس بره نر زندی با میانگین وزن ۳۹ کیلوگرم به طور تصادفی در پنج گروه تیمار، هرکدام با هشت تکرار، اختصاص داده شدند. جیره‌ها برای سطوح مختلف DCAD (۱۵۰، ۳۰۰، ۴۵۰، ۶۰۰ و ۷۵۰ میلی ‌اکی والان بر کیلوگرم ماده خشک) طراحی گردیدند. دوره آزمایش پس از یک دوره تطبیق ۲۱ روزه، ۱۰۰ روز طول کشید. برای تعیین ترکیب شیمیایی جیره، نمونه‌های روزانه از جیره جمع‌آوری و براساس دستورالعمل‌های AOAC بررسی گردیدند. سطوح سدیم، پتاسیم و کلر با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری و مصرف روزانه ماده خشک با در نظر گرفتن باقیمانده اندازه‌گیری و محاسبه شدند. فراسنجه‌های خونی با استفاده از روش‌های AOAC اندازه‌گیری گردیدند. اسمولالیته مایع شکمبه با استفاده از اسمومتر اندازه‌گیری گردید و اسیدهای چرب فرار مطابق با دستورالعمل‌ها آنالیز شدند. همچنین، سطوح N- آمونیاک با استفاده از آنالیز سالیسیلات - هیپوکلریت تعیین شد. شاخص دمایی- رطوبتی برای بررسی تنش گرمایی مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری نیز با استفاده از نرم‌افزار SAS نسخه 9/4 با بهره‌گیری از روش GLM صورت پذیرفت و برای مقایسه‌های میانگین پس از آزمون روش حداقل تفاوت معنی&lrm; دار (LSD) به&lrm; کار گرفته شد. یافته‌ها: در طول دوره آزمایش، شاخص دمایی- رطوبتی به طور مستمر بالای 75 بود و وجود تنش گرمایی را تاکید ‌نمود. دمای رکتال گروه کنترل با دیگر گروه‌ها تفاوت قابل &lrm;توجهی نداشت. تفاوت آماری معنی‌داری بین تیمارهای حاوی سطوح مختلف DCAD از نظر مصرف ماده خشک، دریافت مواد مغذی و قابلیت هضم ظاهری وجود داشت (0/05<P)؛ به &lrm;طوری‌ که مصرف ماده خشک، قابلیت هضم پروتئین خام و قابلیت هضم ماده خشک در گروه کنترل به &lrm;طور قابل &lrm;توجهی پایین‌تر از بقیه تیمارها بودند (0/05<P). علاوه ‌بر این،pH  شکمبه در گروه کنترل به طور قابل&lrm;‌توجهی کمتر از بقیه تیمارها بود (0/05<P). با این &lrm;&lrm;حال، فراسنجه‌های تخمیر شکمبه شامل اسید بوتیریک، ظرفیت بافر، اسید استیک، اسید پروپیونیک، مجموع ترکیبی اسید استیک و اسید پروپیونیک و نسبت اسید استیک به اسید پروپیونیک تحت ‌تأثیر سطوح مختلف اختلاف کاتیون - آنیون جیره قرار نگرفتند (0/05 < P). فراسنجه‌های قند خون اختلاف قابل&lrm;‌توجهی (0/05<P) را در تیمارهای مختلف نشان دادند، به &lrm;طوری&lrm;که گروه کنترل بیشترین میزان سطح قند خون را داشت. در مقابل، در سایر نشانگرهای خون از جمله پتاسیم، منیزیم، کلر، بالانس نیتروژن و فسفات اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد (0/05 < P). بیشترین میزان کلسیم و سدیم در گروه کنترل مشاهده شد، و بالاترین سطح کلسترول مربوط به گروه پنجم با بیشترین سطح DCAD بود (0/05< P). نتیجه‌گیری: به &lrm;طور کلی، یافته‌ها نشان دادند که دستکاری سطح اختلاف کاتیون - آنیون جیره تأثیر قابل&lrm;‌توجهی برpH  شکمبه داشت ولی اثرات آماری معنی‌داری بر غلظت اسیدهای چرب فرار و در نتیجه تخمیر شکمبه نداشت. با این &lrm;حال، گروه کنترل به &lrm;لحاظ عددی بالاترین سطوح آمونیاک و کل اسیدهای چرب فرار را نشان داد. کاهش مشاهده‌شده در غلظت آمونیاک با افزایش سطح DCAD باعث افزایش اسیدیته شکمبه شد و این امر محیط مطلوبی برای سنتز بیشتر اسیدهای چرب فرار ایجاد می‌کند؛ از این&lrm; رو، این سطوح در گروه کنترل کمتر هستند. وجود رابطه مستقیم بین مصرف ماده خشک، قابلیت هضم پروتئین خام و قابلیت هضم ماده خشک و افزایش سطح DCAD نشان می‌دهد که بره‌ها در شرایط تنش گرمایی می‌توانند قابلیت هضم ظاهری و عملکرد خود را با افزایش مصرف سطح اختلاف کاتیون - آنیون جیره حفظ کنند. در کل، اکثر پارامترهای مختلف مورد مطالعه و متابولیت‌های بیوشیمیایی خون بره‌ها تغییر معنی‌داری نداشتند و در محدوده نرمال قرار داشتند، که می‌تواند دلیل سازگاری نسبی گوسفندان بومی با شرایط تنش گرمایی باشد. از طرف دیگر، بالا بردن سطح کاتیون- آنیون جیره تا حدودی مشکلات ناشی از تنش گرمایی را مرتفع نمود.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended abstract Background: Heat stress is one of the most important challenges in the livestock breeding industry of Iran, especially in sheep farming. Excessive increase in body temperature under such conditions is associated with a decrease in feed consumption and energy retention, resulting in reduced livestock production, a prolonged fattening period, and the feed consumed for weight gain being used to deal with heat stress, imposing significant economic losses. Therefore, the selection of efficient management and nutritional solutions is of particular importance. Research has shown that altering the dietary cation-anion difference (DCAD) levels under heat stress conditions can compensate for the high excretion of minerals and reduce feed consumption and the negative effects of heat stress by increasing dietary electrolytes and changing blood acid-base balance. On the other hand, as the price of animal feed increases progressively, the addition of nutrients that are low in price and smooth the challenges caused by heat stress can be a good option to achieve yield from the usual feed consumption under normal conditions. Consequently, investigating the effects of changing the levels of DCAD on livestock, while providing a suitable view for breeders, provides appropriate solutions for experts in the field of dietary design. In this regard, this study aimed to elucidate the effects of varying DCAD levels on organic matter digestibility, blood parameters, and rumen fermentation parameters in male Zandi lambs under heat stress. Methods: To investigate the objective of the present study, 40 male Zandi lambs, averaging 39 kg in body weight, were randomly assigned to five treatment groups, each with eight replicates. The diets were formulated to contain different concentrations of DCAD (150, 300, 450, 600, and 750 mEq/kg dry matter). The experimental period lasted 100 days following a 21-day adaptation phase. For the chemical composition of the diets, daily samples of the diet were collected and analyzed according to the guidelines of AOAC. Sodium, potassium, and chlorine levels were measured using an atomic absorption spectrometer, and daily dry matter intake was measured and calculated taking into account the remainder. Blood parameters were measured according to AOAC methods. Ruminal fluid osmolality was measured using an osmometer, and volatile acids were analyzed according to the guidelines. N-ammonia levels were also determined using salicylate hypochlorite analysis. The temperature-humidity index was evaluated to investigate heat stress. Analyses and statistics were also performed using SAS 9.4 software with the GLM method, and the least significant difference (LSD) test method was used for Post Hoc comparisons of means. Results: The findings of this study showed that the temperature-humidity index was continuously above 75 during the test period, emphasising the presence of heat stress. The rectal temperature of the control group was not significantly different from the other groups. There was a statistically significant difference between the treatments containing different levels of DCAD in terms of dry matter intake, nutrient intake, and apparent digestibility (P < 0.05). Dry matter intake, crude protein digestibility, and dry matter digestibility were significantly lower in the control group than in the other treatments (P < 0.05). In addition, ruminal pH was notably lower in the control group than in the other treatments (P < 0.05). However, rumen fermentation parameters, such as butyric acid, buffering capacity, acetic acid, propionic acid, the combined total of acetic acid and propionic acid, and the acetic acid to propionic acid ratio, were unaffected by varying DCAD concentrations (P > 0.05). Blood glucose parameters revealed significant differences between treatments (P < 0.05), and the control group demonstrated the most significant impact on blood glucose levels. Conversely, no significant differences (P > 0.05) were observed for other blood markers, including potassium, magnesium, chlorine, nitrogen balance, and phosphate. The highest levels of calcium and sodium were observed in the control group, and the highest level of cholesterol was associated with the fifth group, with the highest level of DCAD (P < 0.05). Conclusion: Overall, the findings showed that manipulating the level of DCAD significantly affected rumen pH, but it did not statistically impact the concentration of volatile fatty acids and, as a result, rumen fermentation. Numerically, however, the control group contained the highest levels of ammonia and total volatile fatty acids. The observed decrease in ammonia concentration with increasing DCAD levels increases rumen acidity, which creates a favorable environment for the synthesis of more volatile fatty acids; therefore, these levels are lower in the control group. The direct relationship between dry matter intake, crude protein digestibility, and dry matter digestibility and increased DCAD levels indicates that lambs under heat stress conditions can maintain their apparent digestibility and performance by increasing the level of DCAD. In general, since most of the studied parameters and biochemical metabolites of the sheep's blood did not change significantly and were in the normal range, this could be the reason for the relative adaptation of native sheep to heat stress conditions. On the other hand, increasing the DCAD level could partially solve the problems caused by heat stress.  </div> تخمیر شکمبه, فیزیولوژی خون, گوسفند نژاد زندی, هضم, DCAD Blood physiology, DCAD, Digestion, Rumen fermentation, Zandi sheep 192 204 http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1877-1&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Khani محمد خانی mo690.khani@gmail.com 100319475328460025238 100319475328460025238 No Department of Animal Science, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه علوم دامی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Amir Fattah امیر فتاح amir1356fattah@yahoo.com 100319475328460025239 100319475328460025239 Yes Department of Animal Science, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه علوم دامی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Seyyed Roohollah Ebrahimi-Mahmoudabad سید روح اله ابراهیمی محمود آباد ebrahimiyazd@qodsiau.ac.ir 100319475328460025240 100319475328460025240 No Department of Animal Science, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه علوم دامی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Sahereh Joezy-Shekalgorabi ساحره جوزی شکالگورابی joezy5949@gmail.com 100319475328460025241 100319475328460025241 No Department of Animal Science, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه علوم دامی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران