ترکیب شیمیایی و تأثیر خوشاریزه و پولیکاریا بر فراسنجه‌های تخمیر، متان و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی شکمبه با روش برون‌تنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد تغذیه دام، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 استادیار تغذیه نشخوارکنندگان، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

3 استاد، گروه علوم دامی، دانشگاه تربیت مدرس، تخصص: تغذیه نشخوارکنندگان

چکیده

مطالعه حاضر به‌منظور تعیین ترکیب شیمیایی خوشاریزه (گونه sibthorpiana) و پولیکاریا (گونه dysenterica)، و تأثیر گنجاندن گیاهان مذکور در جیره بر فراسنجه‌های تخمیر شکمبه و قابلیت هضم با روش برون‌تنی انجام شد. ترکیب شیمیایی گیاهان مورد مطالعه با روش‌های استاندارد اندازه‌گیری، و سطوح مختلف هر گیاه در جیره گنجانده شد. آزمون تولید گاز برون‎تنی با هفت تیمار (جیره شاهد، جیره‌های حاوی 15، 30 یا 45 درصد خوشاریزه، و جیره‌های حاوی 15، 30 یا 45 درصد پولیکاریا) و سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که میزان پروتئین خام و قابلیت هضم ماده آلی خوشاریزه (به‌ترتیب 10/4 و 61/8 درصد) بیشتر از پولیکاریا (به‌ترتیب 7/85و 52/5 درصد) بود (0/05>P). گنجاندن خوشاریزه در جیره، قابلیت هضم ماده آلی و انرژی قابل سوخت و ساز را افزایش داد، در صورتی که مصرف پولیکاریا فراسنجه‌های مذکور را کاهش داد (0/05>P). غلظت آمونیاک شکمبه‌ای با مصرف خوشاریزه در جیره کاهش یافت (0/05>P)، اما تحت تأثیر پولیکاریا قرار نگرفت. گنجاندن خوشاریزه و پولیکاریا در جیره، جمعیت پروتوزوا و تولید متان را کاهش داد (0/05>P). ظرفیت آنتی‌اکسیدانی شیرابه شکمبه با وارد نمودن خوشاریزه و پولیکاریا در جیره افزایش یافت (0/05>P). بر اساس نتایج حاصل، استفاده از خوشاریزه تا 45 درصد، و پولیکاریا تا 30 درصد ماده خشک در جیره نشخوارکنندگان قابل توصیه است. به هر حال، در زمان تغذیه پولیکاریا در دام‌های پر تولید، نسبت علوفه به کنسانتره باید کاهش داده شود. از سوی دیگر، مصرف خوشاریزه و پولیکاریا موجب بهبود ظرفیت آنتی‌اکسیدانی شکمبه و کاهش آزادسازی متان به محیط زیست می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Chemical composition and effect of Echinophora sibthorpiana and Pulicaria dysenterica on in vitro ruminal fermentation parameters, methane and antioxidant capacity

نویسندگان [English]

  • Sayyed Mohsen Hosseini 1
  • Javad Rezaei 2
  • Yousef Rouzbehan 3
1 Former M.Sc. Student of Animal Nutrition, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran
2 Faculty member, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University
3 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran
چکیده [English]

The present study was conducted to determine the chemical composition of Echinophora sibthorpiana and Pulicaria dysenterica and the effect of dietary inclusions of these plants on in vitro ruminal fermentation parameters and digestibility. Chemical composition of the experimental plants was determined using standard methods and different levels of each plant were included in the diet. In vitro gas production technique was performed with seven treatments (control diet, diets containing 15, 30 or 45 percentage of Echinophora and diets containing 15, 30 or 45 percentage of Pulicaria) and three replicates. Results indicated that crude protein and organic matter digestibility (OMD) of Echinophora (10.4 and 61.8 percentage, respectively) were higher than Pulicaria (7.85 and 52.5 percentage, respectively) (P<0.05). Inclusion of Echinophora in the diet increased OMD and metabolizable energy, while using Pulicaria reduced these parameters (P<0.05). Ruminal ammonia decreased with inclusion of Echinophora in the diet (P<0.05), but it was not affected by Pulicaria. Dietary inclusions of Echinophora and Pulicaria decreased protozoa population and methane production (P<0.05). The ruminal antioxidant capacity was improved by inclusions of Echinophora and Pulicaria in the diet (P<0.05). Based on the results, the
use of Echinophora up to 45 percentage and Pulicaria up to 30 percentage of diet dry matter is recommended in ruminants. However, the forage to concentrate ratio should be reduced when feeding Pulicaria in high-performance animals. On the other hand, using Echinophora and Pulicaria improves ruminal antioxidant capacity and reduces methane release to the environment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • antioxidant capacity
  • digestibility
  • Gas production
  • Methanogenesis
  • Pasture fodder
  • Protozoa
1. Algabr M, Al-Hajj N, Jaber A, Alshotobi A, Al-suryhi S, Whaban G and Alshehari N (2016) Antibacterial and antifungal activities of the essential oil of Pulicaria jaubertii leaves. Der Pharma Chemica. 8: 224-228.
2. Anele UY, Südekum K-H, Hummel J, Arigbede OM, Oni AO, Olanite JA, Böttger C, Ojo VO and Jolaosho AO (2011) Chemical characterization, in vitro dry matter and ruminal crude protein degradability and microbial protein synthesis of some cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) haulm varieties. Animal Feed Science and Technology. 163: 161-169.
3. AOAC (2012) Official methods of analysis, 19th ed. Association of official analytical chemist, Washington DC, USA.
4. Batoli H, Haghir-Ebrahimabadi A, Karimi E and Mazoochi A (2017) The survey of the essential oil composition of pulicaria gnaphalodes (vent.) boiss. from brzok of kashan at the first report.
Eco-phytochemical Journal of Medicinal Plants (EJMP). 5(1): 65-78.
5. Benchaar C and Greathead H (2011) Essential oils and opportunities to mitigate enteric methane emissions from ruminants. Animal Feed Science and Technology. 166: 338-355.
6. Benzie IFF and Strain JJ (1996) The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of antioxidant power: the FRAP assay. Analytical Biochemistry. 239: 70-76.
7. Blümmel M, Steingss H and Becker K (1997) The relationship between in vitro gas production, in vitro microbial biomass yield and15N incorporation and its implications for the prediction of voluntary feed intake of roughages. British Journal of Nutrition. 77: 911-921.
8. Dehority BA (2003) Rumen Microbiology, 1st ed. Nottingham University Press, Nottingham, UK.
9. Dose J, Matsugo S, Yokokawa H, Koshida Y, Okazaki S, Seidel U, Eggersdorfer M, Rimbach G and Esatbeyoglu T (2016) Free radical scavenging and cellular antioxidant properties of astaxanthin. International Journal of Molecular Sciences. 17(1): 103.
10. Galyean ML (2010) Laboratory Procedures in Animal Nutrition Research. Department of Animal and Food Sciences, Texas Tech University, Lubbock, TX, USA.
11. Ghavam M and Mokhtari A (2014) A review of medicinal plant platyloba (Echinophora platyloba). Proceedings 1st International Conference on New Findings of Agriculture, Natural Resources and Environment. 315-323. (In Persian)
12. Gherib M, Chahrazed B, El-Haci IA and Chaouche TM (2016) Antioxidant and antibacterial activities of aerial part essential oil and some organic extracts from the Algerian medicinal plant Pulicaria mauritanica coss. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 7: 76-84. (In Persian)
13. Hosseini Z, Lorigooini Z, Rafieian-Kopaei M, Shirmardi HA and Solati K (2017) A review of botany and pharmacological effect and chemical composition of Echinophora species growing in Iran. Pharmacognosy Research. 9(4): 305-312.
14. Khateri N, Azizi O and Jahani-Azizabadi H (2017) Effects of a specific blend of essential oils on apparent nutrient digestion, rumen fermentation and rumen microbial populations in sheep fed a 50:50 alfalfa hay: concentrate diet. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 30(3): 370-378.
15. Khezrian A, Nooriyan Soroor ME and Moeini MM (2016) The effect of plant and essential oils of mentha longoforia on in vitro ruminal fermentation parameters, methane production and protozoa population of goat. Animal Production. 18(3): 477-490. (In Persian)
16. McDonald P, Edwards RA, Greenhalgh JFD, Morgan CA, Sinclair LA and Wilkinson RG (2011) Animal nutrition, 5th ed. Prentice Hall, Essex, UK.
17. Menke KH and Steingass H (1988) Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and gas production using rumen fluid. Animal Research Development. 28: 7-55.
18. NRC (2007) Nutrient requirements of small ruminants. National Academic Press, Washington, DC, USA.
19. Oskoueian E, Abdullah N and Oskoueian A (2013) Effects of flavonoids on rumen fermentation activity, methane production, and microbial population. BioMed Research International. 349129: 8.
20. Patra AK (2011) Effects of essential oils on rumen fermentation, microbial ecology and ruminant production. Asian Journal of Animal and Veterinary Advances. 6: 416-428.
21. Rajabi M, Rouzbehan Y and Rezaei J (2017) A strategy to improve nitrogen utilization, reduce
environmental impact, and increase performance and antioxidant capacity of fattening lambs using pomegranate peel extract. Journal of Animal Science. 95: 499-510.
22. Shibata M and Terada F (2010) Factors affecting methane production and mitigation in ruminants. Animal Science Journal. 81: 2-10.
23. Venskutonis PR and Kraujalis P (2013) Nutritional components of amaranth seeds and vegetables: a review on composition, properties, and uses. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 12(4): 381-412.
24. Vercoe PE, Makkar HPS and Schlink AC (2010) In vitro screening of plant resources for extra-nutritional attributes in ruminants: nuclear and related methodologies. IAEA, Dordrecht, Netherlands.
25. Zarrin P, Ghahremaninejad P and Masoumi A (2010) Systematic of genera Pulicaria Gaertn and Platycheteae Boiss. From tribe Inuleae s.str (Asteraceae) in Iran. Taxonomy and Biosystematics. 1(2): 27-44. (In Persian)