نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• ایوب محمدی ¹
• فرهنگ فاتحی ²
• کامران رضایزدی ³
• فرهاد پرنیان خواجه دیزج ⁴
• علی سفید مزگی ⁵

¹ گروه علوم دامی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. رایانامه: Ayub.mohammadi@ut.ac.ir

² نویسنده مسئول، گروه علوم دامی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. رایانامه: Fatehif@ut.ac.ir

³ گروه علوم دامی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. رایانامه: Rezayazdi@ut.ac.ir

⁴ بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ‏ترویج کشاورزی، تبریز، ایران. رایانامه: farhad.parnian@tabrizu.ac.ir

⁵ گروه علوم دامی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. رایانامه: Sadeghism@ut.ac.ir

چکیده

هدف: از مهم‌ترین اهداف پرورش گاوشیری افزایش تولید و کیفیت شیر است. این امر مهم زمانی اتفاق می‌افتد که از جیره با کیفیت و با غلظت مواد مغذی بالا در گاوهای شیری به‌ویژه گاوهای پرتولید استفاده شود. با این‌وجود، درک اهمیت نشاسته در خوراک گاو برای به‌حداکثررساندن عملکرد آن‌ها و اطمینان از سلامت و رفاه آن‌ها از افزایش سطح انرژی برای تولید شیر گرفته تا تأثیر بر سلامت شکمبه و کارایی دستگاه گوارش حیاتی است، لذا افزایش در مقدار کنسانتره مصرفی به حداکثر خود رسیده و در نتیجه افزایش هضم مواد مغذی و کاهش هدر رفت این مواد از طریق مدفوع در گله‌های گاو شیری، اهمیت ویژه‌ای دارد که نیازمند مدیریت بهتر گله‎ها می‌باشد. بنابراین، هدف از مطالعه حاضر بررسی ارتباط ترکیبات مواد مغذی جیره کاملاً مخلوط و اثر آن‌ها بر دفع نشاسته مدفوعی، به‌عنوان یکی از پرکاربردترین مواد مغذی در گاوهای پرتولید هلشتاین در سطح گله‌های کشور است.
روش‌ پژوهش: مطالعه حاضر در 76 گله گاو شیری هلشتاین بدین صورت انجام شد که در هر گله یک بهاربند از گاوهای هلشتاین پرتولید به‌عنوان بهاربند شاخص براساس میانگین تولید شیر، میانگین روزهای شیردهی و میانگین زایش انتخاب و از گاوهای بهاربند 10 گاو با نمره بدنی 25/0±3، روزهای شیردهی 10±80، تولید شیر 5/2±47 و تعداد شکم زایش 5/0±5/2 انتخاب شد و برای سه روز متوالی از جیره کاملاً مخلوط، اقلام خوراکی و مدفوع گاوها نمونه‌گیری انجام گرفت. در نهایت، داده‌هایی چون ماده خشک مصرفی، نسبت علوفه به کنسانتره جیره و هم‌چنین مقادیر و نسبت‌های نشاسته مصرفی، پروتئین خام، الیاف نامحلول در شوینده خنثی، چربی خام، کربوهیدرات‌های غیرفیبری و ماده آلی جیره کاملاً مخلوط اندازه‌گیری شد. در نهایت از داده‌های حاصل برای برآورد نشاسته دفعی از طریق مدفوع با استفاده از طرح رگرسیون خطی تک و چندمتغیره استفاده شد. معیار اولویت‌بندی اثرات هرکدام از فراسنجه‌ها با استفاده از ضریب تبیین صورت گرفت.
یافته‌ها: نتایج مطالعه حاضر براساس اولویت‌بندی تک‌متغیره نشان داد که علاوه‌بر مقدار و درصد نشاسته مصرفی (به‌ترتیب ضریب تبیین برابر با 56/0 و 43/0) مقدار الیاف نامحلول در شوینده خنثی، مقدار پروتئین خام مصرفی، درصد پروتئین جیره، ماده خشک مصرفی و درصد الیاف نامحلول در شوینده خنثی جیره به‌ترتیب با ضرایب تبیین 42/0، 36/0، 36/0، 34/0 و 33/0 دارای اثر معنی‌داری بر دفع نشاسته از طریق مدفوع بوده (01/0P-value≤) و به‌ترتیب بیش‌ترین تأثیر را بر دفع نشاسته مدفوعی داشتند. هم‌چنین، براساس مدل چندمتغیره، مشخص شد که در صورت گنجاندن دو عامل درصد نشاسته و درصد پروتئین جیره در معادله مدل، با ضریب تبیین 73/‌0، بالاترین برآورد درصد نشاسته مدفوعی به‌دست می‌آید. لازم به ذکر است اولویت‌های بعدی، به‌ترتیب برای عوامل ماده خشک مصرفی، درصد نشاسته و درصد پروتئین جیره (68/0=R²) و هم‌چنین برای ماده خشک مصرفی، درصد پروتئین و درصد NDF جیره (65/0=R²) بود.
نتیجه‌گیری: مطالعه حاضر نشان داد که غلظت نشاسته دفعی از طریق مدفوع در گاوهای پرتولید کشور به‌طور قابل‌توجهی بالا است (میانگین 5/11 درصد براساس ماده خشک مدفوع). هم‌چنین براساس اولویت‌بندی تک‌متغیره نشان داده شد که افزایش در مقادیر و درصدهای نشاسته جیره، پروتئین خام جیره و هم‌چنین افزایش مقدار ماده خشک مصرفی روزانه (برحسب کیلوگرم) سبب افزایش دفع نشاسته مدفوعی می‎‌شود، از طرف دیگر افزایش مقدار و درصد NDF جیره باعث کاهش دفع نشاسته از طریق مدفوع شد. هم‌چنین براساس اولویت‌بندی چند‌متغیره بهترین برآورد نشاسته دفعی از طریق مدفوع با استفاده از مدلی شامل متغیرهای درصد نشاسته جیره و درصد پروتئین جیره بود که توانست با ضریب تبیین 73/0 غلظت نشاسته دفعی از طریق مدفوع را پیش‌بینی نماید.

کلیدواژه‌ها

• ترکیبات جیره کاملاً مخلوط
• گاو هلشتاین پرتولید
• نشاسته مدفوعی

عنوان مقاله [English]

Estimation of fecal starch excretion in high-producing Holstein cows using total mixed ration nutrient compositions

نویسندگان [English]

• Ayub Mohammadi ¹
• Farhang Fatehi ²
• Kamran Reza-yazdi ³
• Farhad Parnian-khajehdizaj ⁴
• Ali sadeghi-sefidmazgi ⁵

¹ Department of Animal Science, University college of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Alborz, Iran. E-mail: ayub.mohammadi@ut.ac.ir

² Corresponding Author, - Department of Animal Science, University college of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Alborz, Iran. E-mail: fatehif@ut.ac.ir

³ Department of Animal Science, University college of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Alborz, Iran. E-mail: rezayazdi@ut.ac.ir

⁴ Animal Science Research Department, East Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Tabriz, Iran. E-mail: farhad.parnian@tabrizu.ac.ir

⁵ Department of Animal Science, University college of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Alborz, Iran. E-mail: sadeghism@ut.ac.ir

چکیده [English]

Objective: One of the most important goals in dairy cattle farming is to increase milk production and quality. This important goal is achieved when high-quality feed with high nutrient concentration is used in dairy cows, especially high-producing cows. However, understanding the importance of starch in cattle feed is vital for maximizing their performance and ensuring their health and welfare, from increasing energy levels for milk production to affecting rumen health and digestive tract efficiency. Therefore, increasing the amount of concentrate consumed has reached its maximum, and consequently, increasing nutrient digestion and reducing nutrient waste through feces in dairy cattle herds is of particular importance, which requires better herd management. Thus, the objective of the present study was to investigate the relationship between total mixed ration (TMR) nutrient compositions and their effects on fecal starch excretion, as one of the most widely used nutrients in high-producing Holstein cows across the country's herds.
Methods: This study was conducted on 76 Holstein dairy herds. In each herd, one pen of high-producing Holstein cows was selected as the index pen based on average milk production, average days in milk (DIM), and average parity. From each pen, 10 cows with body condition score of 3±0.25, DIM of 80±10, milk production of 47±2.5, and parity of 2.5±0.5 were selected. Samples were collected from TMR, feed ingredients, and cow feces for three consecutive days. Finally, data such as dry matter intake (DMI), forage-to-concentrate ratio, and amounts and ratios of dietary starch, crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), crude fat, non-fiber carbohydrates, and organic matter in TMR were measured. The resulting data were used to estimate fecal starch excretion using single and multiple linear regression models. The prioritization criterion for the effects of each parameter was determined using the coefficient of determination.
Results: Based on univariate prioritization, the results showed that in addition to the amount and percentage of dietary starch (coefficient of determination of 0.56 and 0.43, respectively), the amount of NDF, amount of CP intake, dietary protein percentage, DMI, and dietary NDF percentage with coefficients of determination of 0.42, 0.36, 0.36, 0.34, and 0.33, respectively, had significant effects on fecal starch excretion (P-value ≤0.01) and had the greatest impact on fecal starch excretion in that order. Additionally, based on the multivariate model, it was determined that including two factors - dietary starch percentage and dietary protein percentage - in the model equation provided the highest estimation of fecal starch percentage with a coefficient of determination of 0.73. It should be noted that the next priorities were for DMI, dietary starch percentage, and dietary protein percentage (R² = 0.68), as well as DMI, protein percentage, and dietary NDF percentage (R² = 0.65).
Conclusions: This study showed that fecal starch concentration in the country's high-producing cows is significantly high (average 11.5% based on fecal dry matter). Also, based on univariate prioritization, it was shown that increases in dietary starch amounts and percentages, dietary CP, and daily DMI (in kilograms) lead to increased fecal starch excretion, while increases in dietary NDF amount and percentage resulted in decreased fecal starch excretion. Furthermore, based on multivariate prioritization, the best estimation of fecal starch excretion was achieved using a model including dietary starch percentage and dietary protein percentage variables, which could predict fecal starch concentration with a coefficient of determination of 0.73.

کلیدواژه‌ها [English]

• Fecal starch excretion
• High-producing Holstein cow
• Total mixed ration compositions