دامپرور
مطالب و مقاله های دامپروری
صفحات وبلاگ
نویسنده: مرتضی شیرینی - ۱۳٩۱/۸/۱۱

کولین ماده مغذی ضروری است که از سال­ها پیش در جیره غذایی طیور و خوک استفاده می­شد. تخریب گسترده این ماده در شکمبه باعث عدم مصرف آن در جیره غذایی نشخوارکنندگان می­شد. از اوایل دهه 90 میلادی، فن­آوری پوشش­دار کردن کولین، اجازه استفاده از کولین را در جیره غذایی گاوهای شیری و گوشتی فراهم کرد.


تاریخچه مصرف کولین:

کولین (تری متیل، 2 هیدروکسی اتیل آمونیوم هیدروکساید) برای اولین بار در سال 1849 کشف شد و اغلب جزء ویتامین­های گروه B طبقه­بندی می­شود، با این تفاوت که کولین بر خلاف ویتامین­های گروه B به­عنوان کوفاکتور در واکنش­های متابولیک فعالیت نمی­کند. کولین چهار عملکرد اصلی متابولیک در بدن دارد:

1- دهنده گروه متیل

2- شرکت در ساختمان استیل کولین

3- شرکت در ساختمان بعضی ترکیبات کلیدی غشاء سلول­ها

4- شرکت در ساختمان فسفاتیدیل کولین

مورد اول به ­عنوان دهنده گروه متیل، به طوری­ که کولین با سه گروه متیل خود می­تواند در واکنش­های ترانس متیلاسیون نقش ایفاء کند. وقتی کولین در شکل استیل کولین در بدن وجود دارد، در انتقال سیگنال­های عصبی شرکت می­کند. فسفولیپید­های حاوی کولین (فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل اتانول آمین و اسفنگومیلین) جزء اجزاء کلیدی غشاها محسوب شده و دارای نقش­های مختلف ساختاری و عملکردی هستند. بالاخره، کولین (فسفا­تیدیل­کولین) در انتقال چربی نقش کلیدی ایفاء کرده و به­عنوان ماده مغذی کلیدی و محدود کننده در سنتز لیپوپروتئین­ها نقش ایفاء می­کند.

نقش کولین به عنوان ماده مغذی از زمان کشف اثربخشی آن در پیشگیری از کبد چرب در اوایل دهه 1930 میلادی مشخص شد. پاسخ­های مثبت عملکردی با افزودن کولین به جیره نیز خیلی زود مشخص شد و از آن موقع به عنوان ماده مغذی ضروری در جیره طیور و خوک مورد استفاده است. در دهه­های 50 تا 80 میلادی، کارهای پراکنده­ای نیز در زمینه وجود کولین در جیره نشخوارکنندگان صورت ­گرفت­. از ابتدایی­ترین کارهای تحقیقاتی چاپ شده در این زمینه می­توان به مطالعه جانسون و همکاران در سال 1951 (2) اشاره کرد که نشان دادند گوساله­های شیری در صورت مصرف جیره­های مصنوعی (Synthetic Diets)، علائم کمبود کولین را نشان می­دهند. مطالعات با گاوهای گوشتی نیز در اوایل دهه 1960 میلادی با پاسخ­های متفاوت همراه بود­. به هر حال مطالعات انجام شده در اواخر دهه هفتاد (3) و در طول دهه هشتاد میلادی (6)، ایده­های اصلی را جهت درک نقش کولین در تغذیه نشخوارکنندگان فراهم کرد.

نقش کولین پوشش­دار:

مطالعاتی که توسط دکتر ریچارد­ اردمن در دانشگاه مریلند ایالات متحده صورت گرفت، نقش کولین را به عنوان یک ماده مغذی در تغذیه گاوهای شیرده بیشتر معرفی کرد. همانند تحقیقاتی که در گاوهای گوشتی در دهه 60  میلادی صورت گرفت، اولین مطالعات روی گاوهای شیرده با استفاده از کولین غیر پوشش­دار صورت گرفت. نقطه عطف این آزمایشات زمانی بود که شارما و همکاران (6)، در گاوهای شیرده تغذیه کولین غیر پوشش­دار را از طریق خوراک با زمانی که کولین به طور­ مستقیم ( از طریق فیستولای روده­ای) وارد دستگاه گوارش شود مقایسه کردند. در این تحقیق، مشابه بررسی­های قبلی، پاسخی هنگام مصرف کولین غیر پوشش­دار مشاهده نشد. اما وارد کردن کولین به روده باعث افزایش حدود 6 پوندی (2.72 کیلوگرم) تولید شیر به ازای هر راس گاو شد (نمودار 1).

اثر کولین تزریق شده به روده در مقایسه با جیره¬های حاوی کولین غیر پوشش¬دار و فاقد کولین روی تولید شیر

نمودار 1- اثر کولین تزریق شده به روده در مقایسه با جیره­های حاوی کولین غیر پوشش­دار و فاقد کولین روی تولید شیر

میزان تخریب شکمبه­ای کولین با استفاده از بعضی خوراک­ها و نیز مکمل کولین غیر پوشش­دار در آزمایشات In vitro حدود 100 درصد برآورده شد (8). در یک آزمایش (7)، تغذیه 326 گرم مکمل کولین در روز فقط باعث فقط رسیدن 6-2 گرم کولین به روده شد. تحقیقات روی گوسفند (3) نیز مؤید قابلیت دسترسی بسیار ناچیز کولین غیر پوشش­دار در اثر تخریب وسیع شکمبه­ای بود. با توجه به نتایج تحقیقات انجام شده ، ضرورت وجود کولین پایدار شکمبه­ای توسط متخصصین تغذیه نشخوارکنندگان احساس شد. متـأسفانه، کولین ماده­ای به شدت جاذب الرطوبه (Hygroscopic) بوده و پوشش­دار (Encapsulate) کردن آن بسیار مشکل است، اما بالاخره شکل پوشش­دار آن در اوایل دهه نود میلادی توسط شرکت بالکم آمریکا با نام تجاری  ReaShureوارد بازار شد.

در اولین مقاله چاپ شده که در آن کولین پوشش­دار به گاوهای شیرده خورانده شد (1) سطوح مختلف کولین پوشش­دار از هفته اول تا بیستم پس از زایمان مورد مصرف گاوهای شیری قرار گرفت. نتایج حاکی از افزایش 4 تا 6 پوندی (1.81 تا 2.72 کیلوگرم) تولید شیر بسته به مقدار کولین پوشش­دار مصرف شده داشت.

نقش کولین پوشش­دار در بهبود عملکرد کبد و افزایش عملکرد تولیدی پس از زایمان

به خاطر نقش کولین در انتقال چربی از کبد، ضرورت وجود آن در جیره گاوهای دوره انتقال توسط متخصصین تغذیه نشخوارکنندگان احساس شد. وقتی گاوها در بالانس منفی انرژی بوده و ذخایر چربی خود را از دست می­دهند، چربی بسیج شده (Moboilized Fat) به شکل اسیدهای چرب غیر استری شده (NEFA or Non Esterified Fatty Acids) وارد جریان خون شده و کبد وظیفه جذب آن­ها را به عهده دارد. بعد از ورود به کبد،NEFA  دارای 4 سرنوشت است (شکل 1):

شمای کلی متابولیسم چربی در گاوهای شیرده

شکل 1- شمای کلی متابولیسم چربی در گاوهای شیرده

1- اکسید شدن به شکل CO2

2- اکسید شدن به شکل اجسام کتونی

3- ذخیره در کبد به شکل تری گلیسرید 

4- خروج از کبد به شکل لیپوپروتئین­های با دانسیته بسیار کم (VLDL or Very Low Density Lipoprotein) و مصرف شدن توسط بافت­های دیگر بدن.

کولین در ساختمان VLDL نقش داشته و در گاوهای دوره انتقال، باعث افزایش خروج چربی از کبد، کاهش ساخت چربی از آن و به طور مستقیم باعث کاهش مقدارNEFA  مورد استفاده جهت تولید کتون می­شود. به طور معمول، گاوهای شیرده در هفته قبل از زایمان وارد بالانس منفی انرژی می­شوند و این وضعیت تا 6 الی 8  هفته پس از زایمان ادامه پیدا می­کند (نمودار 2).

بالانس معمول انرژی گاوهای شیرده در حول و حوش زایش

نمودار 2- بالانس معمول انرژی گاوهای شیرده در حول و حوش زایش

در نتیجه مقدار تری گلیسرید کبد در روز زایش 3 تا 4 برابر مقدار آن در 3 هفته قبل از زایمان است. این مقدار بالای تری گلیسرید کبد تا حداقل 3 الی 4 هفته پس از زایمان ادامه پیدا می­کند (نمودار 3).

 تغییرات درصد تری گلیسرید کبد گاوهای شیرده در دوره انتقال

نمودار 3- تغییرات درصد تری گلیسرید کبد گاوهای شیرده در دوره انتقال

تحقیقات حاکی از این است که تجمع چربی در کبد باعث کاهش معنی­دار ساخت گلوکز توسط سلول­های کبدی می­شود. بنابراین، گاوهای با مقدار بالای چربی در کبد در هنگام زایمان، دارای کبدی هستند که مقدار کمتری گلوکز تولید می­کند و به دنبال آن تولید شیر کاهش و اکسیداسیون اسیدهای چرب به اجسام کتونی افزایش و این شرایط دام را بیشتر مستعد ابتلا به کتوز بالینی و تحت بالینی می­کند.

در مطالعه­ای توسط محققین دانشگاه کرنل ایالات متحده (4)، اثر کولین پوشش­دار ری اشور روی متابولیسم کبد گاوهای شیرده دوره انتقال مورد بررسی قرار گرفت. آنها به جیره گاوها از 21 روز قبل از زایمان تا شصتمین روز شیردهی مقادیر صفر، 45، 60 و 75 گرم ری اشور اضافه کردند. مصرف کولین پوشش­دار (ReaShure) باعث کاهش خطی و معنی­دار میزان ذخیره چربی در کبد در اوایل شیردهی شد. به همین میزان، افزایش خطی و معنی داری در مقدار گلیکوژن (گلوکز ذخیره شده) کبد مشاهده شد. بنابراین، نسبت گلیکوژن به تری گلیسرید ذخیره شده در کبد با افزایش سطح کولین پوشش­دار افزایش یافت (نمودار 4).

تغییرات در نسبت تری گلیسرید به گلیکوژن ذخیره شده کبدی در صورت مصرف مقادیر مختلف کولین پوشش¬دار

نمودار4- تغییرات در نسبت تری گلیسرید به گلیکوژن ذخیره شده کبدی در صورت مصرف مقادیر مختلف کولین پوشش­دار

همچنین افزایشی خطی در میزان گلوکونئوژنز کبد مشاهده شد. FCM نیز حدود 1 پوند به ازای هر رأس گاو در روز با افزودن کولین پوشش­دار (ReaShure) افزایش یافت.

در مطالعه­ای دیگر (5)، تولید شیر 30 تا 50 روز اول شیردهی، به­طور معنی­داری در اثر افزودن کولین پوشش­دار (ReaShure) افزایش یافت. دامنه این افزایش تولید شیر از 3 تا 9 پوند (1.36 تا 4.08 کیلوگرم) با میانگین 6 پوند (2.72 کیلوگرم) به ازای هر رأس گاو در روز بود (نمودار 5).

افزایش تولید شیر (پوند در روز) در صورت مصرف کولین پوشش¬دار (ReaShure) در گله¬های مختلف

نمودار 5- افزایش تولید شیر (پوند در روز) در صورت مصرف کولین پوشش­دار (ReaShure) در گله­های مختلف

در سه مطالعه انجام شده در مکزیک، کولین پوشش­دار به طور میانگین باعث افزایش تولید شیر به میزان 3.5 کیلو در روز در طول 21 روز اول شیردهی شد (نمودار 6).

افزایش تولید شیر در اوایل زایش در صورت مصرف کولین پوشش¬دار در سه آزمایش انجام شده در مکزیک

نمودار 6- افزایش تولید شیر در اوایل زایش در صورت مصرف کولین پوشش­دار در سه آزمایش انجام شده در مکزیک

علاوه بر این در مطالعه­ای دیگر، بروز جفت ماندگی و کتوز به­ترتیب 35 و 24 درصد، در گاوهای دریافت کننده کولین پوشش­دار (ReaShure) کاهش یافت.

در مطالعه­ای در یکی از گله­های گاو شیرده ایالت واشینگتن آمریکا با میانگین تولید 12300 لیتر به ازای هر رأس گاو در سال، کولین پوشش­دار (ReaShure) باعث افزایش غلظت گلوکز در دوره قبل از زایمان و کاهش غلظت کتون­ها (BHBA- بتاهیدروکسی بوتیریک اسید) وNEFA  هم در دوره قبل و هم در دوره پس از زایمان شد. کتوز تحت بالینی در گروه دریافت کولین پوشش­دار 4 درصد و در گروه کنترل 28 درصد بود. همچنین گروه دریافت کننده کولین دارای مصرف ماده خشک بالاتر، نرخ آبستنی بیشتر، تعداد سرویس به ازای هر آبستنی کمتر و تعداد روزهای باز کمتری نسبت به گروه کنترل بودند (جدول 1). بهبود وضعیت تولید مثلی انعکاسی از بهبود وضعیت متابولیسم دام­ها در طول دوره انتقال بود.

جدول 1- عملکرد گاوهای شیرده دوره انتقال نسبت به افزودن کولین

عملکرد گاوهای شیرده دوره انتقال نسبت به افزودن کولین

پوشش­دار (ReaShure)

خلاصه:

ضرورت وجود کولین پوشش­دار (ReaShure) در جیره گاوهای دوره انتقال از سوی متخصصین تغذیه گاوهای شیرده به کرات مورد تأکید قرار گرفته است. در طول دو دهه اخیر، کارهای مطالعاتی متعدد حاکی از بهبود وضعیت انرژی دام، افزایش تولید شیر، بهبود شاخص­های تولید مثلی و کاهش بیماری­های متابولیک در اثر مصرف کولین پوشش­دار بود.

 

منابع:

1. Erdman, R A. and B. K. Sharma. 1991. Effect of dietary rumen-protected choline in lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 74: 1641-1647.

2. Johnson, B. C., H. H. Mitchell, and A. Pinkos. 1951. Choline deficiency in the calf. J. Nutr. 43: 37-48.

3. Neil, A. R, D. W. Grine, A. M. Snonwel, A. J. Northrop, D. B. Lindsay, and R.M.C. Dawson. 1979. The low availability of dietary choline for the nutrition of sheep. Biochem. J. 180: 559-565.

4. Piepenbrink, M. S. and T. R Overton. 2000. Liver metabolism and production of periparturient dairy cattle fed rumen-protected choline. J. Dairy Sci. Suppl. 1. 81: 257(Abstr).

5. Siciliano-Jones, J. and D. E. Putnam. 2000. Rumen-stable choline use in transition dairy cows improves early lactation milk yield. J. Dairy Sci. Suppl. 1. 81: 237.

6. Sharma, B. K. and R. A. Erdman. 1989. Effects of dietary added and abomasally infused choline on milk production responses of lactating dairy cows. J. Nutr. 119: 248-254.

7. Sharma, B. K. and R. A. Erdman. 1988B. Effects of high amounts of dietary choline supplementation on duodenal choline flow and production response of dairy cows. J. Dairy Sci. 71: 2670-2676.

8. Sharma, B. K. and R. A. Erdman. 1989. In vitro degradation of choline from selected feedstuffs and choline supplements. J. Dairy Sci. 72: 2772-2776.

 

                                                                                                                                                             تهیه و تنظیم:                 

بخش علمی شرکت پیشگامان تغذیه        

Email: ferdowsinia@imexgulf.com                                                                                                                                  

مطالب اخیر:
کدهای اضافی کاربر :