Effect of buffer on rumen fermentation pattern, production, milk fat and protein in lactating animals

From the buffer in the ration of lactating animals with high milk production, it maintains the pH of the rumen environment against any changes. Buffers increase the ratio of acetate to propionate and increase fiber digestibility in the rumen, which increase fat percentage and milk production, respectively. Buffers also tend to increase dry matter intake in dairy cows, which helps maintain high productivity. Therefore, the buffer may be an effective and economical tool for farmers to meet the increasing demand for milk and milk products.

مائو و همکاران (2017) آزمایشی را برای مشاهده اثر بافر بی­کربنات سدیم، 70 میلی گرم به ازای 1000 میلی گرم خوراک (70 درصد کنسانتره و 30 درصد علوفه) بر تخمیر شکمبه، سطح لیپوپلی ساکارید و ترکیب میکروب­های شکمبه در شرایط برون تنی (in vitro) انجام داند. آنها گزارش کردند که گروه بی کربنات دارای pH، حجم تجمعی گاز تولیدشده و غلظت اسید چرب فرار بالاتری بودند. همچنین افزایش نسبت استات، پروپیونات، والرات و اسیدچرب فرار شاخه­دار و نسبت کمتری از بوتیرات مشاهده شد. بوگوین و همکاران (2018) تاثیر  افزودن یک درصد بی کربنات در گاوهای شیرده که با جیره حاوی نشاسته بالا (23.1 درصد) یا جیره حاوی نشاسته پایین (5.9 درصد) تغذیه ­کردند ، مطالعه نمودند. آنها افزایش pH شکمبه را با افزایش بی کربنات مشاهده کردند، اما هیچ تاثیری در دفع متان، کل اسیدچرب فرار تولیدی و پروتوزوآ مشاهده نکردند.. آنها این نتایج را با تأثیر افزودن بی کربنات بر متانوژنز و هضم مواد مغذی در هر جیره سازگار دانستند. کاواس و همکاران (2007) گزارش دادند که افزودن بی­کربنات در جیره گوسفند می تواند غلظت اسیدچرب فرار در شکمبه را افزایش و نسبت مولی آنها به میزان بیشتری از نسبت استات تغییر دهد که مطابق با یافته­های کوپک (1982) در گاوهای شیرده بود. کابریتا و همکاران (2009) نشان دادند که بافرهای مورد استفاده در جیره باعث کاهش همزمان تمام واسطه­های بیوهیدروژناسیون، از جمله اسید شکمبه­ای می­شود که میزان کامل بیوهیدروژناسیون را افزایش می­دهند. قربانی و همکاران (1989) اثر یک درصد مکمل بی­کربنات سدیم با سدیم سسکویی کربنات در گاوهای شیرده را بر تخمیر شکمبه­ای و تعادل اسید و باز مقایسه کرد. آنها هیچ تفاوتی در میانگین درصد مولی ایزوبوتیرات ، ایزووالرات یا کل اسیدچرب فرار پیدا نکردند. مصرف مکمل سدیم سسکویی کربنات در حیوانات شیرده باعث افزایش استات و کاهش پروپیونات می­شود که منجر به بالاتر بودن نسبت استات به پروپیونات در مقایسه با گاوهای تغذیه شده با بیکربنات سدیم می شود. هنگام استفاده از جیره بدون بافر نسبت به جیره حاوی مکمل سسکویی سدیم، درصد بوتیرات و والرات کاهش می­یابد.

رنسیگ و همکاران (1969) اثرات بنتونیت سدیم را در 5 یا 10 مواد متراکم پلت شده به گاوهایی که با جیره­های کاهش­دهنده چربی تغذیه می­کردند، مطالعه نمودند و دریافتند که تولید شیر فقط در سطح 5٪ به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در مقابل ، در مطالعه­ای توسط فیشر و مکای (1983) اثر بی کربنات سدیم و بنتونیت سدیم در جیره مقایسه کردند. استفاده از بنتونیت باعث کاهش قابلیت هضم ماده خشک و کاهش تولید شیر می­شود. اردمن و همکاران (1980) 0.8 درصد منیزیم اکسید و 1.5 درصد بی­کربنات سدیم به جیره حاوی 60٪ کنسانتره اضافه کردند و مشاهده کردند که باعث افزایش تولید می­شود. اشنایدر و همکاران (1986) دریافتند که گاوهای تغذیه شده با 1 درصد بی­کربنات سدیم، تولید بیشتری نسبت به گاوهای تغذیه شده با کلرید پتاسیم دارند. کاسیدا و همکاران (1988) دریافتند که مصرف مکمل سسکویی سدیم کربنات به مقدار  0.75 درصد ماده خشک جیره در گاوهای شیری در اوایل شیردهی که از جیره مبتنی بر سیلاژ ذرت تغذیه می­کنند، در بهبود درصد چربی شیر ، عملکرد چربی شیر و شیر تصحیح شده بر مبنای  4 درصد چربی موثر است. کروایاگن و همکاران (2004) گزارش کردند که استفاده از 3/0 درصد ماده خشک جیره (80 گرم در روز) اسید باف (بقایای اسکلتی جلبک دریایی Lithothamnium calcareu) باعث بهینه سازی تولید شیر و بازده خوراک در شیر می­شود. کلارک و همکاران (2009) از یک درصد سسکویی سدیم کربنات استفاده کردند و افزایش چشمگیری در تولید شیر ، شیر تصحیح شده بر مبنای 4 درصد چربی، چربی، پروتئین و مواد جامد بدون چربی شیر نسبت به گاوهای کنترل (استفاده از جیره بدون بافر) مشاهده کردند. کابریتا و همکاران (2009) هیچ تغییری در عملکرد شیر در مکمل بافر حاوی بی کربنات سدیم و اکسید منیزیم مشاهده نکرد. بوگوین و همکاران (2018) هیچ تغییری در عملکرد شیر در گاوهایی که از جیره­های حاوی نشاسته بالا به همراه 1٪ بی­کربنات سدیم مشاهده نکردند.

دلایل اصلی استفاده از بافرها جلوگیری از کاهش چربی شیر و افزایش مصرف خوراک است. استفاده از جیره­­ی با کنسانتره بالا بدلیل اینکه باعث افزایش پروپیونات در محیط شکمبه می­شود، سودمند است. رندسیگ و همکاران (1969) مشاهده کردند که گاوهایی که از کنسانتره پلت شده حاوی 5 یا 10 درصد بنتونیت سدیم میزان استات را افزایش داده و باعث کاهش پروپیونات در شکمبه می­شود. ایسدل و ساتر (1972) دریافتند که گاوهایی که به طور مداوم با 9-12 مول بی کربنات سدیم تزریق می شوند نسبت استات به پروپیونات از 1.1 به 2.8 افزایش می­یابد. به طور کلی، در صورت افزایش میزان استات، چربی شیر افزایش می یابد. اردمن و همکاران (1982) گزارش دادند که در بسیاری از مطالعات افزایش چربی شیر را هنگام استفاده از جیره حاوی بافر نشان دادند. به همین ترتیب ، نشان داده شده است که نسبت استات به پروپیونات (A: P) را می­توان از طریق مکمل بافر افزایش داد  (اردمن و همکاران، 1982). کنلی و همکاران (1999) دریافتند که گاوهایی که با جیره حاوی 75 درصد کنسانتره حاوی بافر بی­کربنات سدیم تغذیه می­شوند، نسبت استات به پروپیونات را از 31/1 به 2 افزایش می­یابد. با این حال، محتوای چربی شیر به طور معمول با  افزایش نسبت استات به پروپیونات در میان این مطالعات ارتباط ندارد. دلایل این امر می تواند ناشی از عواملی چون شرایط محیطی، فیزیولوژیکی، ژنتیکی و نوع خوراک دام باشد. به عنوان مثال، دونکر و مارکس (1980) هنگام استفاده از جیره حاوی بافر بی­کربنات سدیم در مقایسه جیره بدون بافر، افزایش تولید شیر، افزایش مصرف علوفه و افزایش وزن را مشاهده کردند؛ در صورتی که هیچ تغییری در درصد چربی شیر ایجاد نشد. چربی موجود می­تواند به جای تولید شیر به سمت بافت­ها تغییر کند. در برخی موارد که استفاده از بافر در حیوانات شیرده باعث افزایش استات شده در حالی که سطح چربی شیر تغییر نکرده و وضعیت جسمی گاو نیز مطلوب بوده است (کنلی و همکاران، 1999). سولورزانو و همکاران (1989) افزایش چربی شیر را در گاوهای تغذیه شده با بی­کربنات سدیم گزارش کردند. ایوانوک و همکاران (2015) آزمایشی را برای دیدن تأثیر منبع کاتیون انجام داد: سدیم سسکویی کربنات را جایگزین 0 ، 33 ، 67 و 100 درصد مکمل کربنات پتاسیم کردند و عملکرد بهتری از نظر تولید شیر، درصد چربی شیر و بازده خوراک در گاوهای شیرده مشاهده کردند.

تاکر و همکاران (1994) افزایش پروتئین شیر را هنگام تغذیه بی­کربنات سدیم به گاوها در دوره شیردهی میانی و پایانی گزارش کردند (9-44 هفته).  با این حال ، سایر مطالعات هیچ تغییری پیدا نکرده اند (سولورزانو و همکاران ،1989). تاکر و همکاران (1994) سسکویی سدیم کربنات را برای یک دوره شیردهی در گاوهای شیرده تغذیه کردند و مشاهده نمودند مقدار پروتئین شیر برای سسکویی سدیم کربنات در کل دوره شیردهی 0.09 درصد بیشتر است. این اختلاف در اواسط شیردهی ظاهر نشد و بیشتر در اواخر شیردهی مشهود بود. تأثیر استفاده از بافر بر روی میزان پروتئین شیر به اندازه تأثیر آن بر محتوای چربی شیر مشخص نیست.