تعادل کاتیون آنیون جیره در گوساله های شیری

مقدمه

رشد گوساله های شیری و تلیسه ها معمولا با غلظت پروتئین (تجزیه شده در شکمبه و غیر قابل تجزیه)، انرژی و ویتامین و مواد معدنی در جیره در ارتباط است. با این حال نشان داده شده است که تعادل یونی جیره هایی غذایی بر میزان تولید، به ویژه در طول دوره خشک و اوایل شیردهی درگاوهای شیری موثر است. سوالی که توسط محققان ایجاد شد مربوط به اثر تعادل کاتیون آنیون جیره بر عملکرد گوساله های جوان بود.

تعادل کاتیون- آنیون

 تعادل کاتیون آنیون یون ها، به عنوان گروه هایی با یک یا چند اتم حاوی بار الکتریکی با توجه به به دست آوردن یا از دست دادن الکترون طبقه بندی می شوند. یون ها می توانند حاوی بار مثبت (کاتیون) و یا بار منفی (آنیون) باشند. در بدن، کاتیون ها و آنیون های فراوانی برای طیف گسترده ای از عملکرد های بیولوژیک وجود دارند.

 مواد معدنی یون های مهم در بدن می باشند. کاتیون ها شامل کلسیم، پتاسیم، سدیم، منیزیم و ... بوده و آنیون های مهم عبارتند از گوگرد، اکسیژن، کلر. تعادل کاتیون آنیون جیره معمولا با اکی والان یا میلی اکی والان محاسبه می شود. در واقع، اکی والان وزن یک ماده، شامل ۱ مول از یون ها می باشد. وآن به عنوان وزن مولکولی (گرم) / ظرفیت ماده محاسبه می شود. به عنوان مثال، یک اکی والان یون سدیم (Na +) برابر است با وزن مولکولی (۲۳) / ظرفیتی (۱) = ۲۳.

محاسبه تعادل کاتیون آنیون در جیره های گاو شیری به صورت  تعداد میلی اکی والان های (سدیم + پتاسیم) - (کلر + گوگرد )، محاسبه می شود که نشان دهنده مقدار کاتیون های مهم (سدیم و پتاسیم) و آنیون (کلرید و گوگرد ) در رژیم غذایی است. محققان دیگر ممکن است از یون های دیگر در رژیم غذایی استفاده کنند.

 مشخص شده است که دستکاری و کنترل تعادل کاتیون آنیون جیره غذایی (DCAB) متابولیسم مواد معدنی را در بسیاری از حیوانات از جمله گاو شیری تحت تاثیر قرار می دهد. کاهش DCAB (افزایش مقدار آنیون ها و یا کاهش میزان کاتیون ها) در رژیم غذایی باعث کاهش بروز فلج عضلانی زایمان (تب شیر) در گاوهای شیری می شود. در نتیجه، بسیاری از دامداران به طور منظم گاوهای خشک را با جیره هایی با DCAB منفی تغذیه می کنند.

اطلاعات نسبتا کمی در مورد DCAB در رژیم غذایی گوساله ها وجود دارد. در دو مطالعه انجام شده در دانشگاه کنتاکی، محققان گوساله ها را جیره هایی با DCAB مختلف، برای ارزیابی اثرات آنها بر سلامت و رشد حیوانات تغذیه کردند.

آزمایش اول : در این مطالعه ، ۳۲ راس گوساله از شیر گرفته شده (۵۶ تا ۷۰ روزگی) با استارت هایی حاوی ۱۸-، ۵، ۲۳ و ۳۸ میلی اکی والان که بر اساس (سدیم + پتاسیم) - (کلر + گوگرد) / ۱۰۰ گرم  ماده خشک جیره محاسبه شده بود تغذیه شدند.  DCAB با تغییر مقدار کلرید کلسیم (CaCl۲) و بیکربنات سدیم (NaHCO۳) تنظیم شد. گوساله ها به مدت هشت هفته با جیر های آزمایشی تغذیه شده و پارامترهای رشد، خوراک مصرفی، خون و ادرار اندازه گیری شدند.

در این مطالعه تغییر DCAB از -۱۸ تا ۳۸ بر مصرف استارتر و افزایش وزن بدن گوساله ها تاثیر گذاشت. تعادل کاتیون آنیون بهینه ۲۳ mEq بر ۱۰۰ گرم ماده خشک گزارش شد چرا میزان مصرف خوراک بیشتر و رشد سریع تر مشاهده شد. علاوه بر این، در این تعادل تغییرات بسیار بزرگ در متابولیت های خون ایجاد شد، به ویژه در غلظت مواد معدنی خون از قبیل کلسیم، منیزیم و کلر. علاوه بر این، PH خون و فشار CO۲ خون (فشار جزئی CO۲) به طور قابل توجهی تحت تاثیر DCAB قرار گرفتند. تغییر DCAB از ۱۸- تا ۳۸ نیز pH ادرار در گوساله ها را افزایش داد.

آزمایش دوم. در این مطالعه، دو سطح DCAB (-۱۸ ، ۱۳) و دو سطح کلسیم (۰/۴۲و ۰/۵۲درصد) در رژیم غذایی استارتر گوساله ها دز نظر گرفته شد. و باز هم، سطح DCAB با تغییر مقدار CaCl۲ و NaHCO۳ در رژیم غذایی تغییر داده شد.

گوساله (n = ۳۲) به مدت ۸ هفته با جیره های آزمایشی تغذیه شدند و در نهایت مصرف خوراک، افزایش وزن بدن، خون و مقاومت استخوان اندازه گیری شد (گوساله های نر در پایان مطالعه کشتار شده و با استفاده از مقاومت دنده های ۷ ام و ۹ ام شاخص تراکم استخوان و قدرت آن در برابر شکسته شده اندازه گیر شد). رسوب و تجمع کلسیم در استخوان ها می تواند اثر قابل توجهی بر مقاومت استخوان داشته باشد، که برای رشد گوساله ها بسیار مهم است.

تمایل به خوردن استارتر در گوساله تغذیه شده با جیره حاوی DCAB ۱۳ در طول مطالعه (هفته ۳ و ۴) بیشتر بود. و این گوساله ها رشد سریع تری داشتند. همچنین در آن ها اثرات بسیار قابل توجهی بر متابولیت های خون، pH و  فشار دی اکسید کربن  مشاهده شد. واضح است که دستکاری DCAB می تواند اثر بسیار مهم در متابولیسم مواد معدنی داشته باشد. استخوان گوساله تغذیه شده با جیره هایی با DCAB پایین تر از ۱۸ -، مقاومت شکستن پایین تری در مقایسه با گوساله های تغذیه شده با DCAB ۱۳ داشتند. سطح کلسیم نیز مقاومت استخوان را تحت تاثیر قرار داد. در این مطالعه، گوساله با کلسیم پایین تر از سطح مورد نیاز NRC (۰/۶۱درصد) تغذیه شدند، و احتمالا افزایش قدرت استخوان با افزایش کلسیم در اثر مصرف کلسیم نزدیک تر به مقادیر NRC می باشد.

نتیجه گیری

تعادل کاتیون آنیون رژیم غذایی می تواند متابولیسم مواد معدنی در گوساله ها را تحت تاثیر قرار دهد. فرمولاسیون استارتر و جیره رشد گوساله ها نه تنها باید حاوی مقادیر کافی مواد معدنی باشد بلکه باید تعادل کاتیون وآنیون مناسبی داشته باشد. به طور کلی تحقیقات بیشتری برای تعیین DCAB بهینه در این جیره ها مورد نیاز است.

1. Jackson, J. A., D. M. Hopkins, Z. Xin, and R. W. Hemken. Influence of cation-anion balance on feed intake, body weight gain, and humoral response of dairy calves. J. Dairy Sci. ۷۵:۱۲۸۱-۱۲۸۶.
2. Jackson, J. A. and R. W. Hemken. ۱۹۹۴. Calcium and cation-anion balance effects on feed intake, body weight gain, and humoral response of dairy calves. J. Dairy Sci. ۷۷:۱۴۳۰-۱۴۳۶.