کمبود خوراک دام، در بسیاری مناطق جهان ازجمله ایران، موجب بالا رفتن سهم هزینه تغذیه در دامپروری شده است. جهت جبران این کمبود بهره‌برداری مناسب و استفاده هر چه بیشتر از محصولات جانبی کشاورزی در تغذیه نشخوارکنندگان ضروری به نظر میرسد. کاه گندم یکی از مهم‌ترین محصولات جانبی کشاورزی است که توسط نشخوارکنندگان استفاده میشود ولی به دلیل فیبر بالا و ارزش غذایی پایین مواد مغذی کافی حتی در حد نگهداری را هم برای دام نشخوارکننده تأمین نمیکند. روشهای متعددی برای فرآوری این ماده خوراکی و افزایش دسترسی به کربوهیدرات‌های ساختاری آنها صورت گرفته است. روش‌هایی همچون عمل‌آوری‌های فیزیکی، استفاده از مواد شیمیایی همچون اسیدها و قلیاها و روشهای بیولوژیکی (چاتورودی و ورما، ۲۰۱۳).
عمل‌آوری‌های فیزیکی همچون آسیاب کردن، خیس کردن، پلت کردن و استفاده از بخار باعث کاهش سلولز کریستالی و به طبع آن افزایش تجزیه‌پذیری آن توسط آنزیمهای میکروبی در شکمبه می‌شوند، ولی بکار گیر این روشها در مزرعه به فرایندهای صنعتی و تجهیزات بالایی نیاز دارد (سرکار و همکاران، ۲۰۱۲؛ اگبور و همکاران، ۲۰۱۱). در روشهای شیمیایی، مواد مورداستفاده ارزان‌قیمت هستند ولی استفاده از آنها به دلایلی همچون آلودگی‌های محیط زیستی محدود است (هندریکس و زیمان، ۲۰۰۹ و اگبور و همکاران، ۲۰۱۱). اخیراً روشهای بیولوژیکی موردتوجه پژوهشگران قرارگرفته است. چراکه این روشها خطرات کمتری برای استفاده‌کننده و محیط‌زیست به همراه دارند (شارما و ارورا، ۲۰۱۵). یکی از این روشهای زیستی استفاده از میکروارگانیسم‌ها است. فرآوری بیولوژیکی با میکروارگانیسم‌ها نیازمند به انرژی کمتری بوده و میتواند به‌عنوان یک روش مطمئن به‌عنوان جایگزینی برای سایر روشهای عمل‌آوری مورداستفاده قرار بگیرد (گیلز و همکاران، ۲۰۱۱؛ راسموسن و همکاران، ۲۰۱۰).
هرسینی و همکاران (۲۰۱۹) آزمایشی با هدف بررسی تأثیر فرآوری کاه گندم با استفاده از باکتریهای سلولولیتیک جداشده از دستگاه گوارش اسب بر ارزش غذایی، قابلیت هضم و فراسنجههای تولید گاز آن در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام دادند. که چکیدده ای از آن در ادامه آورده میشود
مواد و روش ها:
سویه های مورداستفاده جهت فرآوری شامل چهار سویه جداشده از دستگاه گوارش اسب شامل Paenibacillus polymyxa L۱۱، Paenibacillus polymyxa L۱۲، Enterobacter cloacae L۲ و Escherichia coli Z۲ بودند. به‌منظور فرآوری، در ارلن‌های یک لیتری کاه گندم در محیط‌کشت محلولBushnel Haas همراه با سویه‌های جداشده به‌صورت جداگانه به مدت ۶ هفته در دمای ۳۹ درجه سانتی‌گراد انکوبه گذاری شد. پس از پایان انکوباسیون محتویات ارلن‌ها صاف و خشک گردید. ترکیبات شیمایی باقیمانده اندازه‌گیری شد. جهت اندازه‌گیری قابلیت هضم آزمایشگاهی و فراسنجههای تخمیر به ترتیب از تکنیک هضم دو مرحله‌ای و تکنیک تولید گاز استفاده شد.
نتایج:
نتایج مربوط به تأثیر سویه‌های جداشده از دستگاه گوارش اسب بر ترکیب شیمیایی کاه گندم نشان داد که مقدار ناپدید شدن ماده خشک، پروتئین خام، NDF، iNDF و ADF تحت تأثیر فرآوری باکتریایی قرار گرفت. بیشترین مقدار ماده خشک ناپدیدشده و کمترین مقدار NDF، iNDF و ADF مربوط به تیمار L۱۱ بود. بیشترین مقدار NDF، iNDF و ADF و کمترین مقدار پروتئین خام مربوط به تیمار شاهد بود. کاهش ماده خشک در تیمارهای باکتریایی نسبت به تیمار شاهد نشان‌دهنده رشد باکتریها و تجزیه ماده خشک توسط این ارگانیسم‌ها است. ایزوله‌های باکتریایی مقدار پروتئین را افزایش داده و باعث کاهش مقدار NDF، iNDF و ADF شدند.
تیمارهای باکتریایی همچنین قابلیت هضم ماده خشک، ماده آلی، پروتئینی خام، NDF و ADF را در مقایسه با تیمار شاهد بهبود بخشیدند. بیشترین و کمترین مقدار قابلیت هضم ماده خشک، ماده آلی، پروتئین، NDF و ADF به ترتیب مربوط به تیمار L۱۲ و شاهد بود. از آنجاییکه فیبر موجود در کاه‌ها همبستگی منفی با قابلیت هضم مواد مغذی آن دارد (ون سوست، ۱۹۹۴)، کاهش مقدار فیبر کاه در طی فرآوری میتواند از دلایل افزایش قابلیت هضم باشد. در واقع میتوان بیان نمود که آنزیمهای باکتریایی باعث مختل شدن ساختار پلیساکاریدی دیواره سلولی کاه گندم شده و از این طریق زیست توده قابل هضم را افزایش داده اند (شارما و آرورا، ۲۰۱۰).
پتانسیل تولید گاز (b) ماده آلی واقعاً هضم شده و بیومس میکروبی در تیمارهای میکروبی به‌طور معنی‌داری بیشتر از تیمار شاهد بود. موافق با نتایج این محققین موافق با نتایج ما، عزیزی و همکاران (۲۰۱۶) گزارش کردند که فرآوری کاه گندم با باکتریهای سلولولیتیک دستگاه گوارش موریانه به مدت ۶ هفته باعث افزایش ناپدید شدن ماده خشک در مقایسه با تیمار شاهد شد. برجی (۱۳۸۳) نیز افزایشی در ناپدید شدن ماده خشک کاه گندم فرآوری‌شده با سه ایزوله باکتری جداشده از دستگاه گوارش موریانه در مقایسه با تیمار شاهد مشاهده کرد.
نتیجه گیری کلی:
به طور کلی در این تحقیق از چهار سویه باکتری سلولولیتیک جداشده از دستگاه گوارش اسب و سه سویه باکتری سلولولیتیک جداشده از دستگاه گوارش شتر جهت فرآوری زیستی کاه گندم استفاده شد. فرآوری باعث تغییر ترکیبات شیمیایی این ماده خوراکی شده و باعث کاهش درصد فیبر و افزایش قابلیت هضم مواد مغذی آن شد.
منبع:
Shakarami Harsini, M., T. Mohammadabadi, H. Motamedi, M. Sari, and A. Teimouri Yansari. "Isolation and identification of cellulolytic bacteria from gastrointestinal tract of Arabian horse and investigation of their effect on the nutritional value of wheat straw." Journal of applied microbiology ۱۲۷, no. ۲ (۲۰۱۹): ۳۴۴-۳۵۳.