پیش بینی ارزش غذایی جیره روزانه گاوهای شیری
فاکتورهای متعددی بر میزان هضم در گاوها تاثیرگذار هستند. عملکرد اولیه شکمبه تجزبه فیبرو سنتز پروتئین‌های میکروبی است که به همان میزانی که انرژی و پروتئین استفاده شده توسط گاو که از شکمبه تامین می‌شود مهم است.
فرمول‌بندی و ساختار مناسب جیره غذایی و دانستن این که چگونه تک‌تک مواد لازم در هر جیره غذایی به‌هم مرتبط هستند، می‌تواند باعث شود که شکمبه و درنهایت گاوهای شیری شما به شکل مطلوبی فعالیت داشته باشند.
فاکتورهای متعددی بر روی میزان هضم در گاوهای شیری تاثیرگذار هستند. عملکرد اولیه شکمبه تجزبه فیبرو سنتز پروتئین‌های میکروبی است که به همان میزانی که انرژی و پروتئین استفاده شده توسط گاو که از شکمبه تامین می‌شود مهم است. این اعمال لازم و ضروری هستند.
عملکرد خوب شکمبه، جذب خوب خوراک و گوارش را تضمین می‌کند. در صورتی‌که عملکرد ضعیف شکمبه می‌تواند تاثیر منفی بر روی جذب و عملکرد کلی گاو بر جای گذارد.
آنالیز جیره غذایی گاوهای شیری
در پرورش متراکم گاوهای شیری، هزینه‌های خوراک ۱۰ درصد از کل هزینه‌های تولید را تشکیل می‌دهند.
پیشرفت‌های پیوسته در کارایی و بازدهی گاوهای شیری برای موفقیت در گاو ها مهم است. درنتیجه، آناليز مطمئن و سریع غذایی برای دست‌یابی صحیح به میزان انرژی فراهم شده و مواد مغذی خوراک‌ها مورد نیاز هستند.
روش‌های سنتی برای تخمین میزان هضم بر روی اندازه‌گیری‌های نقطه نهایی متمرکز بوده و اطلاعاتی را درمورد نسبت‌های گوارشی که جهت استحصال میزان مواد مغذی قابل دسترس در حیوان بسیار مهم هستند و ايضاً این که چگونه یک جیره بر روی کار کرد شکمبه تاثیر خواهد گذاشت، فراهم نمی‌آورند.
یکی از علت‌های اصلی درد شکمبه با درد شکم، اسیدوز (PH پایین شکمبه) است که اغلب به علت میزان بالای نشاسته ویا نغذيه با تکه‌های کوچک غذا ایجاد می‌شود.
هنگامی که میزان نشاسته زیاد باشد، اسیدهای چرب فرار VFA) Volatile Fatty Acids) امکان ساخته شدن را دارند و PH شکمبه را کاهش می‌دهند. وعده‌های غذایی که دارای چربی بالایی هستند، می‌توانند مانع گوارش مواد ریز در شکمبه شوند.
کیفیت پایین علوفه نیز ممکن است که تاثیر منفی بر روی کار کرد شکمبه برجای گذارد و منجر به گوارش ضعيف فيبر شده و میزان انرژی را کاهش دهد.
گوارش ضعیف فیبر که ناشی از درد شکم است، می‌تواند منجر به کاهش جذب غذایی آن شود و افزایش میزان فيبرهای هضم نشده را در مدفوع نشان دهند. کاهش چربی شیر و تورم دو نشانه متداول از عملکرد نامناسب شکمبه هستند.
ابزارهای تشخیصی دینامیک جیره گاوهای شیری
مدل تخمير درون آزمایشگاهی IFM) In Vitro Fermetation Model) یک ابزار تشخیصی است که تخمیر را در شکمبه شبیه‌سازی کرده و ارزش غذایی جیره کاملاً مخلوط TMR) Total Mixed Rations) را ازنظر قابل هضم بودن و ترکیب محصولات ارزیابی می‌کند.
ارزیابی خوراک دام کامل دارای این مزیت است که تغذیه حیوان را شبیه‌سازی کرده و تاثیرات مرتبط با مواد لازم و تشکیل‌دهنده یک جیره غذایی را می‌سنجد.
متخصصین تغذیه به شکل سنتی بر مدل‌های غذایی و ویژگی‌های شیمیایی خوراک تکیه می‌کنند، تا بتوانند رژیم‌های غذایی گاوهای شیری را فرمول‌بندی کنند خدمات تغذیه‌ای قابل دسترس، ابزارهای اندازه‌گیری را برای ترکیب شیمیایی و قابلیت هضم شدن فراهم می‌آورند.
هنوز این اطلاعات پایا بوده و ارزیابی و سنجش کاملی را از میزان مواد مغذی فراهم نمی‌آورند.
IFM یک ابزار سنجشی پویاتر است که برای تخمین پویایی هضم غذایی به جای اندازه‌گیری نهایی قابلیت هم استفاده می‌شود.
فعالیت میکروبی بر اساس توده میکروبی (Microbial Biomass) که یک منبع مهم برای پروتئین هضم شده گاو شیری، اندازه‌گیری می‌شود؛ مانند VFA که یک منبع مهم برای انرژی قابل سوخت و ساز برای گاو محسوب می‌شود.
هدف IFM ارائه راه دیگری برای ارزیابی غذایی و پیشنهاد راه‌حل‌ها و استراتژی‌هایی درمورد موضوعات بالقوه به متخصصین تغذیه و تولیدکنندگان است.
پارامترهای کلیدی و موارد استفاده
کربوهیدرات‌های جیره (قندها، نشاسته و فیبر) مرکز توجه اصلی تجزیه و تحلیل IFM هستند؛ همان‌گونه که به‌صورت گسترده‌ای در شکمبه به VFA، گازها و توده‌های میکروبی تخمیر می‌شوند.
گازی را که در حین تخمیر تولید می‌شود می‌توان به‌عنوان نماینده‌ای برای گوارش ماده آلی و خشک استفاده کرد.
منحنی گازی منطبق با مدل‌های ریاضی خاصی است که بینش مفصل‌تری را نسبت به پویایی و تعادل شکستن کربوهیدرات‌های مختلف ایجاد می‌کنند.
دو منبع اصلی مشتق شده عبارتند از: منبع سریع که به کربوهیدرات‌هایی که سریع تخمیر می‌شوند مرتبط است (اساساً قندها، اسیدهای ارگانیک، نشاسته و پکتین) و منبع کند تولید گاز که از فیبرهای موجود حل نشدنی (Insoluble available Fiber) و یا کربوهیدرات‌هایی که به کندی تخمیر می‌شوند تشکیل شده است
نسبت و میزان انرژی که از شکستن آهسته و یا سریع کربوهیدرات ایجاد می‌شود به نوع ماده غذایی بستگی دارد.
به عنوان مثال، غذاهای انبار شده با سیلو شده حاوی اسیدهای آلی بیشتر، دانه‌های غلات حاوی نشاسته، چغندر، لپه، سویا و حاوی مقادیر قابل توجهی از پکتین هستند.
علوفه خشک، ملاس‌ها و چغندر حاوی مقادیر قابل توجهی از قند هستند.
نوع ماده غذایی که در دسترس میکروب‌های شکمبه قرار می‌گیرد بر روی سرعت شکستن سریع با کند آنها تاثیر می‌گذارد. اندازه آنها تعیین‌کننده‌ی نوع اسیدهای ارگانیکی است که در حین تخمیر تولید می‌شوند و ممکن است روی سرعت رشد میکروب‌های گوارشی تاثیرگذار باشند.
نتیجه نهایی ممکن است مقادیر متغیری از انرژی قابل هضم و پروتئینی باشد که برای حیوان مهیا است. تعادل میان علوفه‌ها و غلظت‌ها (کربوهیدرات‌های کند با سریع شکننده) در میان مواد غذایی در یک جیره برای به حداکثر رساندن کارایی تخمیر مهم است.
هدف به حداکثر رساندن تولید توده‌های میکروبی و اسیدهای چرب فرار (VFA) است که منابع مهم انرژی متابولیکی و پروتئینی بوده و به حداقل رساندن گازهای تخمیری (دی اکسید کربن و متان) که به‌عنوان هدردهنده‌ی انرژی حیوان درنظر گرفته می‌شوند.
استراتژی‌های اصلاحی
IFM از فرایندهای انکوباتوری استاندارد با مایع شکمبه‌ای (Rumen Fluid) و سیستم بافری برای تقلید تخمیر طبیعی معده استفاده می‌کند.
برای هر نمونه، بیش از ۲۰ نوع پارامتر که مشخصه تخمیر شکمبه هستند؛ به علاوه شیمی مواد غذایی ایجاد می‌شوند.
پارامترهای تخمیر و پروفایل غذایی برای ایجاد گزارش‌های مفصل‌تر در جهت تعیین نقاط قوت و ضعف جیره‌های غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند و نهایتاً استراتژی‌هایی را در جهت اصلاح این ناکارآمدی ارائه می‌دهند.
اغلب، فرمول‌بندی مجدد جیره غذایی گاوهای شیری از طریق تغییر نسبت غذاهای موجود در خوراک برای تصحیح این موضوع كفایت می‌کند.
در مواقع دیگر، ممکن است فراهم کردن منابعی دیگر برای رسیدن به هضم و گوارش کارآمد مورد نیاز باشد. هنگامی که میزان‌سازی دقیق تاثیرگذار نیست، استفاده از تکنولوژی آنزیمی و مخمر برای شکستن فیبر و نشاسته می‌تواند گزینه دیگری باشد که ارزش غذایی کلی غذاها را بهبود می‌بخشد.
اکثر موارد به سرعت هضم سريع (قند و نشاسته) و هضم آهسته (فیبر) برمی‌گردد.
نمونه‌هایی می‌توانند سرعت‌های بالا و با پایینی داشته باشند که این موضوع می‌تواند نشانگر فقدان کربوهیدرات‌های تخمیر شدنی و با وجود نشاسته‌ای باشد که به آرامی تخمیر می‌شود. گنجاندن ذرت فراوری شده ممکن است مورد نیاز باشد.
از سوی دیگر سرعت‌های بالا نشانگر فراوانی قند و یا وجود نشاسته باقابلیت تخمیر سریع است. چنین مواردی می‌تواند خطر اسیدیته بالا را داشته باشد.
جایگزین کردن کربوهیدرات‌هایی که خیلی سریع می‌شکنند (ذرت با رطوبت بالا، جو دوسر و …) با دانه‌هایی که خیلی آهسته‌تر تجزیه می‌شوند (ذرت با دانه‌های خشک) خطر اسیدیته را کاهش خواهد داد و در عین‌حال انرژی قابل دسترس را برای گاو فراهم می‌کند.
هضم آهسته فیبر بر روی جذب غذا و عملکرد حیوان تاثیر گذاشته و نشان‌دهنده‌ی کیفیت پایین علوفه است.
برای خوراک‌هایی که این چنین هستند، فراهم کردن علوفه با کیفیت بهتر و با مواد غذایی چون سویا، چغندر و .. که دارای منابع غنی از فیبر حل شدنی هستند و سریع هضم می‌شوند، می‌تواند مشکل را حل کند.
هنگامی که فرایند تکمیل برای تخمین حداکثر شکمبه تغییر می‌کند، وجود یک جیره غذایی متعادل که عملکرد سالم شکمبه را ارتقا دهد، بسیار مهم است.
آنالیز IFM
بیش از ۱۰۰۰ نمونه غذایی در آزمایشگاه A Hech IFM از سال ۲۰۱۲ تاکنون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌اند
ارزیابی این نمونه‌ها نشان می‌دهد که قضاوت‌های وسیعی میان جیره گاوهای شیری وجود دارد که نشان‌دهنده متغیر بودن سیستم‌های غذایی، انواع مواد غذایی تشکیل‌دهنده و کیفیت خوراک است.
سنجش IFM در شناسایی نمونه‌هایی با پروفایل‌های دارای تخمیر بالا (شاخص‌ها خارج از طیف نرمال هستند) موثر است که این مورد نشان‌دهنده دشواری‌های تولید است.
علاوه بر این، از رتبه‌بندی نمونه‌های TMR بر اساس سطح تولید آنها می‌توان استفاده کرد تا به یک پروفایل تخمیری ایده‌آل رسید که عملکرد گاوهای شیری را با فراهم کردن مرحله تولید شیر، پتانسیل ژنتیکی و سایر فاکتورهای مدیریتی و محیطی به حداکثر برساند.
تحلیل رابطه میان عملکرد حیوان و پروفایل تخمیری جیره‌هایی که استفاده شده‌اند، اهمیت وجود پارامترهای کلیدی تخمیر مانند اندازه تولید سریع گاز، سرعت هضم مواد کند (فیبر) و نشاسته، تولید کلی گاز، VFA و توده میکروبی با اثر مثبت را در سطح تولید شیر نمایان می‌کند.
علاوه بر این، ۵۰ تا ۷۰درصد نمونه‌هایی که تجزیه شدند پارامترهای قید شده را در زیر حد متوسط شاخص‌ها تا بالای ۹۰ درصد از گله‌ها دارا بودند.
به‌طور مشابه، بیش از ۲۰ درصد از آن نمونه‌ها دارای یک انحراف استاندارد زیر این شاخص‌های کلیدی بودند که این مورد نشان‌دهنده تغذیه دارای کیفیت پایین بود.
این مقایسه‌ها نشان می‌دهد که توانایی چشمگیری در تغییر ساختار تغذیه گاو شیری به شکلی که تخمیر گوارشی کاراتری و بازدهی شیر و کارایی غذایی بیشتری حاصل شود، وجود دارد.
انجام یک برداشت و تفسیر صحیح
تخمیر شکمبه یک فرایند پیچیده است که در آن محصولات نهایی تخمیر در نسبت‌هایی که اساساً به مواد قابل دسترس و کارایی رشد میکروبی بستگی دارد، تولید می‌شوند.
غذاهای هضم شده، توده‌های میکروبی، VFA و تولید گاز محصولات نهایی تخمير هستند.
بسیار مهم است که تمامی پارامترها را به‌صورت مشابه مورد ملاحظه قرار داد و فقط بر روی یک پارامتر در هنگام نتیجه‌گیری و تطابق‌های جیره غذایی تمرکز نکرد.
