تغذیه کربوهیدرات ها و مدیریت مصرف انرژی طی دوره شیردهی در گاوهای شیرده

مقدمه

کربوهیدرات‌ها به‌طور طبیعی بیش از 60 درصد جیره‌ غذایی گاوهای شیرده را تشکیل می‌دهند (6) و اثرات مهمی بر مقدار انرژی مصرفی و جریان (تفکیک) انرژی به سمت بافت های مختلف بدن دارند. این اثرات به نوع کربوهیدرات ها‌، ویژگی‌های هضمی آن‌ها و وضعیت فیزیولوژیکی گاوها بستگی دارد. الیاف علوفه ای انباشتگی بیشتری نسبت به سایر اجزای جیره دارند، زیرا حجم زیادی داشته و به کندی طی زمان هضم می‌شوند؛ بنابراین، غلظت الیاف علوفه ای در جیره‌های غذایی می‌تواند خوراک مصرفی را در دوره‌هایی که تحت کنترل اتساع شکمبه‌ کنترل می‌شود، محدود کند. مقدار خوراک مصرفی تحت تاثیر قابلیت تخمیر نشاسته در شکمبه و متابولیت های هضمی که وضعیت انرژی کبد را افزایش می‌دهند (5)، به‌ویژه طی دوره‌ انتقال و از اواسط تا اواخر دوره شیردهی می تواند محدود شود. نشاسته سوبسترای لازم برای تشکیل گلوکز مورد نیاز برای سنتز لاکتوز شیر است و عامل اصلی تعیین کننده تولید شیر است.

با این حال، برخی منابع نشاسته به‌سرعت تخمیر می‌شوند و این قابلیت تخمیر زیاد در شکمبه‌ باعث کاهش pH شکمبه‌ای شده و مسیرهای بیوهیدروژنه ‌شدن شکمبه‌ای را تغییر و درصد چربی شیر را کاهش می دهد. کاهش چربی شیر، در مصرف گلوکز صرفه‌جویی می‌کند و پتانسیل افزایش انسولین پلاسما را دارد و این امر انرژی را به طرف ساخت چربی بدنی سوق می دهد. بنابراین، در این مقاله با در نظر گرفتن تئوری های کنترل اشتها به توصیه ها در رابطه با اختصاص نوع کربوهیدرات در مراحل مختلف فیزیولوژیکی گاوها پرداخته می شود (2).

گاوهای خشک (مرحله اول دوره خشکی، 3 تا 8 هفته پیش از زایش)

در این دوره، هدف تأمین انرژی در حد نیاز حیوان و حفظ امتیاز وضعیت بدنی (BCS) است (2 و 4).

اختصاص علوفه

علوفه با مقدار NDF بالا و پروتئین خام پایین برای محدود کردن مقدار انرژی مصرفی در حد نیاز توصیه می شود. برای این منظور می توان از علف خشک یا گرامینه بالغ سیلو شده و کاه استفاده کرد. علوفه با گوارش‌پذیری پایین NDF و زمان ماندگاری طولانی در شکمبه‌ نیز می‌تواند استفاده شود. استفاده از ذرت سیلو شده با غلظت‌های بالای دانه را محدود کنید.

غلات

غلات را فقط برای تأمین انرژی مورد نیاز اضافه کنید تا از افزایش امتیاز وضعیت بدنی جلوگیری شود.

گاوهای خشک (مرحله دوم دوره خشکی، 3 هفته پیش از زایش)

هدف تأمین انرژی مورد نیاز و حفظ پرشدگی شکمبه (اما نه بیش از حد) طی دوره انتقال است. مواد هضمی شکمبه‌ای باید انرژی، ظرفیت بافری و انبساط کافی را به ترتیب برای جلوگیری از شیوع کتوزیس، اسیدوز و جابه جایی شیردان پس از زایش فراهم کنند (2 و 4).

اختصاص علوفه

کاه گندم در شکمبه به‌کندی هضم شده و عبور می‌کند و از آن می‌توان برای رقیق کردن غلظت انرژی ذرت سیلو شده در جیره‌های کاملاً مخلوط (TMR) برای گاوهای خشک استفاده کرد. سیلاژ یا علف خشک گرامینه ممکن است به علت وجود الیاف قابل هضم‌ بیشتر مفید باشند و با کاهش خوراک مصرفی پیرامون زایش، انرژی را برای زمان طولانی‌تری فراهم ‌کنند. استفاده از گرامینه‌های حاوی غلظت‌ بالای پتاسیم برای کاهش تب شیر در دوره پس از زایش بایستی کاهش یابد. از سیلاژهای به‌طور ریز خرد شده (برای اطمینان از کافی بودن زمان ماندگاری شکمبه ای) و علوفه با غلظت‌های بالای پروتئین پرهیز کنید (برای کاهش دفع نیتروژن).

غلات

ضمن حفظ پرشدگی شکمبه، بایستی مقدار محدودی از نشاسته با قابلیت تخمیر متوسط را به منظور تحریک ترشح انسولین و محدود کردن تجزیه بافت چربی وارد جیره کنید. منابع الیاف غیرعلوفه ای از قبیل تفاله چغندرقند، نقش چندانی در تامین پیش ساز‌های گلوکز یا حفظ پرشدگی شکمبه ایفا نمی‌کنند و استفاده از آنها باید محدود شود. BCS را در زمان خشک کردن گاو و در زمان زایش برای تنظیم غلظت انرژی جیره‌های گاو خشک اندازه‌گیری و ثبت کنید.

گاوهای تازه‌زا (از زمان زایش تا 3 هفته پس از زایش)

این گاوها نیازمند پیش سازهای گلوکز هستند و جیره‌های غذایی بایستی تا حد ممکن حاوی غلظت‌های بالای نشاسته باشند؛ اما جیره های این دوره، توده هضم شده شکمبه‌ای پایین‌تری فراهم می کنند که خطر pH پایین شکمبه‌ای را افزون بر جابه‌جایی شیردان افزایش می‌دهد؛ بنابراین، هدف در این جیره ها بایستی حفظ پرشدگی شکمبه و فراهم کردن پیش ساز‌های گلوکز در شکلی که مقدار انرژی مصرفی را حداکثر کند، باشد. با برطرف شدن مشکلات سلامتی و افزایش تولید شیر و وقتی‌که گاوها برای خوراک‌ به سمت آخور هجوم می آورند بایستی به گروه های بعدی در دوره شیردهی (دوره پس از 14 یا 21 روز اول دوره شیردهی) انتقال یابند. بیش‌تر گاوها در گروه تازه زا برای کم‌تر از 2 هفته خواهند بود، اما گاوها با امتیاز وضعیت بدنی بالا در زمان زایش ممکن است در این گروه به مدت طولانی‌تری بمانند (2).

اختصاص علوفه

از یک علوفه با غلظت متوسط به بالای NDF و گوارش‌پذیری بالای NDF استفاده کنید، اما توجه داشته باشید که زمان ماندگاری آن در شکمبه طولانی باشد. علف خشک یا سیلاژ گرامینه برای این منظور مناسب است. استفاده از علوفه با غلظت‌های بالای NDF فضای کافی را برای غلات در جیره غذایی، با حفظ پرشدگی شکمبه فراهم خواهد کرد. از به کار بردن سیلاژهای ریز خرد شده پرهیز کنید. توجه کنید که ذرات بلند الیاف برای تشکیل یک تورینه الیافی و افزایش زمان ماندگاری ماده هضم شده در شکمبه ضروری هستند؛ اما طول بیش از حد قطعات می‌تواند انتخاب اجزای جیره را توسط حیوان، به‌ویژه در جیره‌های غذایی خشک افزایش دهد. ذرت سیلو شده را می‌توان استفاده کرد؛ اما استفاده از ذرت سیلو شده با قابلیت تخمیرخیلی زیاد (به‌عنوان مثال، ذرت سیلو شده مسن که برای بیش از یک سال سیلو شده، ذرت سیلو شده کم‌تر از 30 درصد DM، ذرت سیلو شده بیش از حد فرآوری شده) را محدود کنید، زیرا ممکن است بسیار قابل تخمیر باشد و بنابراین، مقدار خوراک مصرفی را طی این دوره محدود سازد.

غلات

استفاده از منابع نشاسته بسیار قابل تخمیر (به‌عنوان مثال، گندم، جو، ذرت ورقه شده با بخار با چگالی پایین و مسن “بیش از یک سال سن” ذرت پر رطوبت و سیلاژ ذرت) برای گاوهای تازه‌زا را محدود کنید؛ زیرا تولید و جذب سریع پروپیونات می‌تواند اکسیداسیون کبدی را، به‌ویژه برای گاوها با وضعیت لیپولیتیک تحریک کند و مقدار خوراک مصرفی را کاهش دهد (5). منابع نشاسته با قابلیت تخمیر شکمبه‌ای متوسط و گوارش‌پذیری بالا در روده کوچک، نظیر ذرت خشک آسیاب شده می‌تواند در غلظت‌های بالاتر در جیره غذایی برای تأمین پیش سازهای گلوکز استفاده شود، بدون آن که خوراک مصرفی یا pH شکمبه‌ را کاهش دهد. کاهش pH شکمبه‌ می‌تواند گوارش‌پذیری الیاف و مقدار انرژی مصرفی را کاهش دهد (1 و 5). ذرت خشک ریز آسیاب شده دارای قابلیت تخمیر متوسط در شکمبه (حدود 60 درصد) و گوارش‌پذیری بالایی در کل دستگاه گوارش (بیش از 90 درصد) می باشد و منبع ترجیحی نشاسته در گاوهای تازه زا می‌باشد. استفاده از ذرت خشک آسیاب شده در جیره‌هایی بر اساس ذرت سیلو شده با غلظت نشاسته‌ای کل 22 تا 25 درصد (بر اساس ماده خشک) مطلوب است. غلظت نشاسته را در زمان مصرف منابع نشاسته‌ای با قابلیت تخمیر بالا محدود نمایید. از آنجا‌که خوراک مصرفی با کاهش اتساع شکمبه محدودتر می‌شود، غلظت NDF علوفه ای بایستی نسبتاً بالا باشد (حدود 22 درصد از ماده خشک) و استفاده از منابع الیاف غیرعلوفه ای بایستی در این دوره محدود شوند (3)، زیرا پیش سازهای گلوکز و پرشدگی شکمبه‌ای کمتری را فراهم می‌کنند.

گاوهای پرتولید (از 3 هفته پس از زایش تا رسیدن به امتیاز وضعیت بدنی 3)

طی اوایل تا اواسط دوره شیردهی، گاوها نیاز بالایی به گلوکز برای تولید شیر و جریان نسبتاً کم انرژی به طرف ذخایر بدنی دارند. در این زمان، حیوان به‌خوبی به جیره‌هایی با غلظت پایین NDF علوفه‌ای (پرشدگی کم) و نشاسته با قابلیت تخمیرخیلی زیاد به خوبی پاسخ می‌دهد. بنابراین، هدف خوراندن جیره با خواص پرکنندگی پایین و به شدت قابل تخمیر تا شروع کنترل خوراک مصرفی توسط پرشدگی دستگاه گوارش می‌باشد (2).

اختصاص علوفه

از علوفه با تردی بالای الیاف از قبیل ذرت سیلو شده و علف خشک یا گرامینه سیلو شده استفاده کنید. این منابع علوفه ای از شکمبه سریع تر ناپدید می‌شوند و خوراک و انرژی بیش تری در مقایسه با علوفه با زمان ماندگاری طولانی‌تر (گرامینه بالغ) فراهم می‌کنند. به منظور ماندگاری ذرات بالقوه قابل تجزیه در شکمبه و افزایش گوارش‌پذیری کل جیره ضروری است ذرات خوراک طول کافی داشته باشند.
علوفه با غلظت NDF پایین (به‌جز، سیلاژ ذرت) ممکن است فضای جیره را برای افزایش نشاسته که برای عرضه گلوکز ضروری هستند، محدود کنند؛ بنابراین بایستی با احتیاط استفاده شوند. برای مثال، تأمین الیاف مؤثر فیزیکی مورد نیاز و گنجاندن غلظت کافی نشاسته در جیره هایی بر اساس سیلاژ یونجه با 35 درصد NDF، مشکل است.

غلات

گاوهای پرتولید، به‌طور مطلوبی به جیره‌های غذایی با قابلیت تخمیر بالا پاسخ می‌دهند. منابع نشاسته، نظیر ذرت ورقه شده با بخار با چگالی پایین، ذرت حاوی رطوبت زیاد، یا جو غلطک شده، در چنین جیره‌هایی خوب عمل می‌کنند؛ اما منابع نشاسته‌ای که به‌طور بسیار سریع تخمیر می‌شوند، نظیر گندم آسیاب شده بایستی محدود شوند. غلظت نشاسته جیره‌های غذایی بایستی در دامنه 25 تا 30 درصد (بر اساس ماده خشک) باشد، اگرچه غلظت بهینه نشاسته به رقابت برای فضای آخور، غلظت NDF علوفه ای یا مؤثر و قابلیت تخمیر نشاسته بستگی دارد. جیره‌ها با نشاسته بالاتر و علوفه با قابلیت هضم سریع تر در شکمبه، تولید شیر را افزایش داده و از افت بیشتر BCS در اوایل دوره شیردهی جلوگیری می کنند. وقتی BCS از دست رفته در اوایل دوره شیردهی جبران شد، یک جیره نگهداری با غلظت پایین‌تر نشاسته و قابلیت تخمیر پایین‌تر در شکمبه‌ در اختیار گاوها باید قرار داده می شود. درصورت نیاز، منابع الیاف غیرعلوفه ای مثل تفاله چغندرقند نیز می‌توانند برای رقیق کردن نشاسته به کار روند، اما بایستی تا حدودی نیز محدود شوند، زیرا پیش ساز های گلوکز کمتری فراهم می‌کنند. بازیابی وضعیت بدنی در دوره شیردهی برای جیره‌هایی با غلظت‌های NDF علوفه ای پایین‌تر و نشاسته بیش‌تر، به علت این که شدت و مدت توازن منفی انرژی را کاهش می د هند، زودتر اتفاق خواهد افتاد؛ بنابراین، جیره های غذایی بایستی مطابق با تعداد جایگاه‌ها و فضای آخور قابل دسترس برای گاوها در هر گروه به طور مجزا تنظیم شوند.

گروه نگهداری (بیش از 150 روز پس از زایش و امتیاز وضعیت بدنی حدود 3)

جیره نگهداری، مؤلفه کلیدی در جیره نویسی یا گروه‌بندی گاوها برای افزایش سلامت و تولید شیر است. هدف در این دوره حفظ BCS می‌باشد (پیش‌گیری از افزایش وزن بدن بیش‌تر) در حالی که تولید شیر نیز حفظ یا افزایش ‌یابد. زمانی جیره نگهداری بایستی به گاوها عرضه شود که ذخایر بدنی آن‌ها کامل شده و به BCS برابر با 3 رسیده باشند. وقتی‌که جیره‌های غذایی با غلظت‌های بیش‌تر نشاسته نسبت به نیاز برای تولید شیر به گاوها عرضه شود، وضعیت بدنی آن‌ها افزایش می‌یابد. چنین جیره هایی غلظت‌های گلوکز و انسولین پلاسمایی را نیز افزایش می‌دهند و انرژی را به طرف ذخایر بدنی سوق می‌دهند. اگر مصرف چنین جیره های پر نشاسته ای ادامه یابد، BCS همچنان افزایش می‌یابد و خطر ابتلا به بیماری‌های متابولیکی متعاقب زایش افزایش خواهد یافت. افزون بر آن، با پیشرفت دوره شیردهی پس از اواسط دوره شیردهی، جیره غذایی با قابلیت تخمیر بالا که برای گاوهای پرتولید بهینه است می‌تواند مقدار خوراک مصرفی را هم‌زمان با کاهش تولید شیر و گلوکز مورد نیاز، کاهش دهد و خطر رخداد جابه‌جایی شیردان و کاهش چربی شیر را افزایش می دهد. بنابراین، پیشنهاد می‌شود درصورت کاهش تولید شیر، جیره غذایی با پرکنندگی شکمبه ای بیش تر و قابلیت تخمیر کم تر خورانده شود. این عمل مقدار خوراک مصرفی را افزایش خواهد داد و عرضه پیوسته‌تری از سوخت‌ها فراهم می‌کند و انرژی بیش‌تری را به طرف تولید شیر به ‌جای ذخایر بدنی سوق می‌دهد (2).

اختصاص علوفه

علوفه با دامنه گسترده‌ای از غلظت های NDF می‌توانند در این جیره‌های غذایی به کار روند، اما NDF آن‌ها بایستی بالقوه قابل هضم باشند. گرامینه بیش تر می‌تواند در این جیره‌های غذایی وارد شود؛ اگرچه الیاف گرامینه ای ممکن است زمان ماندگاری شکمبه ای طولانی تر داشته و پرکننده‌تر باشند، اما در کل قابل هضم‌تر از الیاف حاصل از لگومینه‌ است. مصرف علوفه با پروتئین بالا برای پرهیز از خوراندن پروتئین اضافی بایستی محدود شود.

غلات

با کاهش غلظت نشاسته در جیره غذایی، از افزایش BCS جلوگیری می شود، ضمن آن که خوراک مصرفی، تولید شیر و چربی شیر حفظ می گردد. غلظت بهینه نشاسته به تولید شیر گله و گروه‌بندی گاوها بستگی دارد، ولی در دامنه 18 تا 22 درصد (بر اساس ماده خشک) خواهد بود. وقتی گاوها به گروه نگهداری منتقل‌شدند، در زمان خشک کردن دوباره BCS آنها بایستی تعیین و ثبت گردد. پایش BCS برای تنظیم غلظت نشاسته جیره نگهداری طی دوره شیردهی ضروری است. منابع نشاسته به شدت قابل تخمیر (ذرت سیلو شده که به مدت طولانی ذخیره شده است، ذرت پر رطوبت، باقیمانده نانوایی و قنادی، جو آسیاب شده، گندم) بایستی محدود شوند. اگر استفاده از این مواد خوراکی اجتناب‌ناپذیر می باشد، بخشی از جیره را با خوراک‌های با قابل تخمیر کمتر، نظیر دانه خشک ذرت یا منابع الیاف غیر علوفه‌ای جایگزین کنید. منابع الیاف غیر علوفه‌ای (تفاله چغندر، خوراک گلوتن ذرت، پوسته سویا و نظایر آن) می‌توانند برای رقیق کردن نشاسته و رساندن آن به غلظت هدف به کار روند. این گاوها نیازهای پایین‌تری برای پیش ساز‌های گلوکز دارند و می‌توانند از خوراک های غیر نشاسته‌ای برای فراهم کردن انرژی استفاده کنند. چربی‌های غیراشباع ممکن است خوراک مصرفی را کاهش ‌دهند و خطر کاهش چربی شیر و در نتیجه تفکیک انرژی به طرف ذخایر بدنی را افزایش ‌دهند و بنابراین مصرف آنها بایستی در این دوره محدود شود.

 

منبع مقالات

1. Allen, M. S., Bradford, B. J., & Oba, M. (2009). Board-invited review: The hepatic oxidation theory of the control of feed intake and its application to ruminants. Journal of Animal Science, 87(10), 3317-3334.
2. Allen, M. S., & Piantoni, P. (2014). Carbohydrate nutrition: Managing energy intake and partitioning through lactation. Veterinary Clinics: Food Animal Practice, 30(3), 577-597.
3. Farsuni, N. E., Amanlou, H., Silva-Del-Río, N., & Mahjoubi, E. (2017). Responses of fresh cows to three feeding strategies that reduce starch levels by feeding beet pulp. Journal of Animal Science, 95(10), 4575-4586.
4. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2021). Nutrient requirements of dairy cattle.
5. Stocks, S. E., & Allen, M. S. (2012). Hypophagic effects of propionate increase with elevated hepatic acetyl coenzyme A concentration for cows in the early postpartum period. Journal of Dairy Science, 95(6), 3259-3268.
6. Sun, X., Cheng, L., Jonker, A., Munidasa, S., & Pacheco, D. (2022). A review: Plant carbohydrate types-The potential impact on ruminant methane emissions. Frontiers in Veterinary Science, 9, 880115.