** P<0.05
در خصوص استفاده از اسانس های گیاهی توصیه هایی وجود دارد برای مثال مکمل کردن آنها ممکن است در صورتی موثر واقع شود که دام ها برای یک مدت طولانی (که شامل عادت پذیری نیز می شود) از آنها استفاده کرده باشند.کستیلجوس (۲۰۰۷) نتیجه گیری کرد که برای مشاهده اثرات مخلوطی از اسانس های گیاهی برمتابولیسم نیتروژن در شکمبه، یک دوره ۲۸ روزه عادت پذیری لازم است. با وجود این هنگامی که در مطالعه مولر و همکاران (۲۰۰۴)، دوره عادت پذیری دام ها ۲۸ روز افزایش یافت (در مقابل گروه شاهد که ۱۰ روز بود)، افزودن روزانه ۷۰۰ میلی گرم از مخلوط اسانس های گیاهی به جیره با مقدار زیاد علوفه، تجزیه پذیری موثر نیتروژن کنجاله سویا در شکمبه را تغییر نداد. گرچه باعث کاهش پروتئین محلول و افزایش پروتئین بالقوه تجزیه پذیر در شکمبه شد. در یک آزمایش دیگرکه توسط نیوبولد (۲۰۰۴) با بهره گرفتن از روش کیسه های نایلونی انجام شد، تجزیه پذیری نیتروژن در شکمبه کنجاله سویا در زمان های مختلف انکوباسیون (۰، ۲،۴، ۶، ۸، ۱۶، ۲۴ و ۴۸) با بهره گرفتن از گوسفندان بالغ که برای ۴۲ روز جیره حاوی مقادیر بالای علوفه همراه با ۱۱۰ میلی گرم در روز مخلوطی از اسانس های گیاهی دریافت کرده بودند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تجزیه پذیری نیتروژن در شکمبه کنجاله سویا، فقط در زمان ۲ ساعت پس از انکوباسیون (به میزان ۱۸ درصد) کاهش یافت. البته به صورت ناخواسته این کاهش ایجاد شده در ساعت دوم انکوباسیون، تجزیه پذیری کلی شکمبه ای نیتروژن کنجاله سویا را تحت تأثیر قرار می دهد. اخیراً بنچار و همکاران (۲۰۰۶آ و ۲۰۰۷ آ)، در گزارشی بیان کردند که در گاوهای شیرده که سطوح حاوی ۷۵/۰ و ۲ گرم در روز از مخلوطی از اسانس های گیاهی را دریافت کرده بودند، تغییری در تجزیه پذیری پروتئین کنجاله سویا در شکمبه مشاهده نشد.جمع آوری نتایج حاصل از مطالعات مختلف که در محیط کشت پیوسته انجام شده بود توسط کستیجلوس و همکاران (۲۰۰۵ و ۲۰۰۷)، نشان داد که آزمایشات کیسه های نایلونی (Molero et al., ۲۰۰۴; Newbold et al., ۲۰۰۴; Benchaar et al, ۲۰۰۶a, 2007a,) و همچنین مطالعات درون تنی (Benchaar et al., ۲۰۰۶a, 2007a) نمی تواند نتایج مثبت بدست آمده حاصل از اثر مخلوط اسانس های گیاهی را بر متابولیسم نیتروژن که از مطالعات کوتاه مدت انجام شده درمحیط بسته آزمایشگاهی حاصل شده (Mclntosh et al., ۲۰۰۳; New bold et al.,) تائید کند. این اختلاف در نتایج مطالعات مختلف که حاصل استفاده از تکنیک های مختلف می باشد به وضوح بیانگر آن است که مطالعات کوتاه مدت در شرایط آزمایشگاهی محدودیت هایی دارند و برای بدست آوردن میزان مصرف اسانس های گیاهی که بتواند تخمیر میکروبی در شکمبه را تغییر دهد، نیاز به آزمایش های بیولوژیک می باشد(Mclntosh et al., ۲۰۰۳; New bold et al.,).
طیف گسترده ای از اسانس های گیاهی شناخته شده اند و بسیاری از این مواد هنوزدر مرحله آزمایش به لحاظ اثرات ضد میکروبی بر میکروارگانیسم های شکمبه قراردارند. علاوه بر مطالعاتی که اثر مخلوط اسانس های گیاهی تجاری را بررسی می کنند، سایر مطالعات اسانس های گیاهی به صورت خالص وانفرادی وبه همان صورتی که در طبیعت وجود داشته انجام می شود تا بتوان تغییر حاصل در تخمیر شکمبه ای حاصل از هر یک از آنها را مشخص نمود. اکثر این مطالعات از نوع آزمایشگاهی و در محیط بسته بوده و از مطالعات و آزمایش هایی در دانشگاه بارسلونا در اسپانیا منشاء گرفته است. اثرات بر روی متابولیسم نیتروژن در شکمبه بسیار متفاوت بوده که دلایل آن: نوع اسانس گیاهی استفاده شده، ترکیبات آن و میزان مصرف آنها بود. کاردوزو وهمکاران (۲۰۰۴)، گزارش کردند که افزودن ۲۲/۰ میلی گرم سینامون از اسانس گیاهی دارچین (Cinamonum cassia، که شامل ۵۹ درصد سینامالدئید است) در یک سیستم بسته آزمایشگاهی کشت پیوسته با اسیدیته ثابت، باعث تغییر غلظت نیتروژن آمونیاکی نشد اما باعث افزایش نیتروژن پپتیدی و کاهش چشمگیر نیتروژن اسید آمینه ای گردید که ثابت می کند فعالیت تجزیه پپتیدی (پپتیدولایتیک) محدود شده است. در مطالعات بعدی همین آزمایشگاه، به طور شگفت آوری زمانی که سینامالدئید در غلظت بالاتری مکمل شد (۲/۲، ۲/۳۱ و ۳۱۲ میلی گرم در هر لیتر از محیط کشت پیوسته) هیچ تغییر ی در متابولیسم نیتروژن دیده نشد (تغییری در غلظت نیتروژن آمونیاکی، نیتروژن پپتیدهای بزرگ و کوچک و همچنین نیتروژن آمینواسیدی مشاهده نشد (Busquet et al., ۲۰۰۵a ; 2005b). در تحقیق دیگری که توسط همین محقق در سال ۲۰۰۶ انجام شد، مشاهده شد که استفاده از دزهای بالای مصرف روغن دارچین (۳۰۰۰ میلی گرم در لیتر) و سینامالدئید (۳۰۰ و ۳۰۰۰ میلی گرم در لیتر) به شدت باعث کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی در شکمبه می شود اما این اثرات با بهره گرفتن از دزهای کم مصرف آنها (۳و۳۰ میلی گرم در لیتر) دیده نشد. به هر حال کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی در شکمبه همراه با کاهش غلظت اسیدهای چرب فرار بود که این فرضیه را پیشنهاد می کند که تخمیر کلی خوراک دچار کاهش شده است.
تحقیقات اندکی در ارتباط با بررسی اثرات دارچین و سینامالدئید بر الگوی تخمیر در شکمبه، در قالب آزمایشهای درون تنی انجام شده است. چاوز و همکاران (۲۰۰۸آ)، هیچ تغییری در غلظت نیتروژن شکمبه ای بره های با جیره برپایه جو و ذرت درحالی که با ۲۰۰ میلی گرم به ازای هر کیلوگرم ماده خشک مصرفی مکمل شده بودند، مشاهده نکردند. اخیراً، بنچار و همکاران(۲۰۰۸) نشان دادندکه چنانچه به جیره گاوهای شیرده روزانه یک گرم سینامالدئید اضافه شود (۴۳ میلی گرم در هر کیلوگرم خوراک مصرفی) اثری بر غلظت نیتروژن آمونیاکی شکمبه و همچنین تجزیه نیتروژن کنجاله سویا (به روش کیسه های نایلونی) نمی گذارد.
ترکیبات فنولیکی اثرات وسیع الطیفی بر باکتری های گرم مثبت و گرم منفی دارند (Kim et al., ۱۹۹۵; Helander et al., ۱۹۹۸; Dorman and Deans 2000). تعدادی از مطالعات انجام شده در شرایط آزمایشگاهی در رابطه با اثر ترکیبات فنلی (مانند: ایوگینول، کارواکرول و تیمول) و یا اسانس های گیاهی حاوی غلظت بالای ترکیبات فنلی بر روی متابولیسم نیتروژن در شکمبه بوده است. اثرات گزارش شده در آزمایشات مختلف بسیار متفاوت بوده که ظاهراً مربوط به سطح مصرف استفاده شده و همچنین تکنیک مورد استفاده در آزمایش بود. به طور مثال، باسکوئت و همکاران (س۲۰۰۵). گزارش کردند که افزودن ۲/۲ میلیگرم اسانس جوانه میخک (به نام سیزیجیوم آزروماتیکوم که شامل ۸۵ درصد ایوگینول است) در هر لیتر محیط کشت پیوسته باعث کاهش قابل توجه (حدود ۸۰ درصد کاهش) تخمیر میکروبی شده و در نتیجه غلظت نیتروژن پپتیدهای بزرگ به شدت کاهش یافت اما غلظت نیتروژن آمونیاکی تحت تأثیر قرار نگرفت و این فرضیه پیشنهاد گردید که اسانس گیاهی جوانه میخک، باعث کاهش فعالیت پپتیدولایتیکی (تجزیه پپتیدها) میکروب های شکمبه می شود. به هر حال افزودن ایوگینول (ترکیب اصلی اسانس گیاهی میخک) در همان غلظت استفاده شده در آزمایش قبل، هیچ اثر معنی داری را در متابولیسم نیتروژن در شکمبه ایجاد نکرد که این فرضیه را تقویت می کند که فعالیت ضدپپتیدولایتیکی اسانس گیاهی جوانه میخک، مربوط به ترکیب اصلی آن (ایوگینول) نیست بلکه مربوط به ترکیبات ناشناخته دیگری است که در اسانس وجود دارد. با سکونت و همکاران (۲۰۰۶)، در آزمایشی که در محیط بسته آزمایشگاهی و به مدت ۲۴ ساعت انکوباسیون انجام دادند، با بهره گرفتن از اسانس گیاهی مرز نجوش و همچنین ترکیب اصلی این اسانس بنام کارواکرول (هر دو به میزان ۳۰۰۰ میلی گرم در هر لیتر محیط)، در هر دو تیمار کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی را مشاهده کرده و نتیجه گرفتند کارواکرول ماده موثره اسانس مرز نجوش بوده و عامل ایجاد فعالیت ضد میکروبی این اسانس می باشد. نتایج بحث برانگیزی به وسیله آزمایشات فراسر (۲۰۰۷) در خصوص اسانس دارچین (شامل ۷۶ درصد ایوگینول) بدست آمده است. آنها مشاهده کردند که افزودن ۵۰۰ میلی گرم از اسانس دارچین در هر لیتر محیط کشت با بهره گرفتن از تکنیک شبیه سازی شده شکمبه باعث کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی و همچنین کاهش نسبت های مولی اسیدهای چرب فرار شاخه دار (محصول انتهایی حاصل ازتخمیر و شکسته شدن شکمبه ای اسیدهای آمینه شاخه دار) گردید در حالی که هیچ اثری در سایر سیستم ها نداشت. اخیراً بنچار و همکاران (۲۰۰۸) وهمچنین چاوز و همکاران (۲۰۰۸ب)، گزارش کردند که ایوجینول در سطح ۸۰۰ میلی گرم در لیتر و دارچین در سطح ۲۵۰ میلی گرم در لیتر، هیچ اثری بر فعال آمین زدایی باکتریایی (بیان می شود به شکل: میکروگرم نیتروژن آمونیاکی تولید شده به میلی گرم نیتروژن باکتریایی در هر دقیقه) و غلظت نیتروژن آمونیاکی در محیط آزمایشگاهی ندارد.
خواص ضدمیکروبی تیمول بر انواع مختلف میکروارگانیسم ها (و از جمله میکروارگانیسم های شکمبه) به صورت گسترده ای مطالعه شده است. (Calsamiglia et al., ۲۰۰۷). یک گزارش اولیه توسط بورچز (۱۹۶۵)، منتشر گردیده است که بیان می کند افزودن تیمول (۱۰۰۰ گرم در هر لیتر) به مایعات شکمبه حاوی کازئین منجر به تجمع نیتروژن اسید آمینه ای و کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی می شود که فرضیه را قوت می بخشد که باعث کاهش فعالیت آمین زدایی میکروارگانیسم های شکمبه می شود. کاستیلجوس و همکاران (۲۰۰۶ و ۲۰۰۷)، به منظور شناخت کامل پتانسیل اسانس آویشن و ترکیب اصلی این اسانس یعنی تیمول، و ایجاد تغییرات دلخواه در محیط شکمبه، یکسری آزمایشات در محیط های مختلف آزمایشگاهی (سیستم های بسته و محیط کشت پیوسته) انجام دادند. بطور کلی در سطوح پایین تر مصرف (۵ تا ۵۰ میلی گرم در هر لیتر)، تیمول اثری بر متابولیسم نیتروژن نداشت. در سطوح بالاتر مصرف تیمول (۵۰۰ تا ۵۰۰۰ میلی گرم در لیتر) نتایج متناقضی بدست آمده که به روش و تکنیک آزمایشگاهی بکار رفته ارتباط داشت. در ۲۴ ساعت انکوباسیون در شرایط بسته آزمایشگاهی، تیمول باعث کاهش نیتروژن آمونیاکی و کاهش غلظت اسیدهای چرب فرار شاخه دار (که حاکی از همین سطح مصرف تیمول (۵۰۰ میلی گرم در لیتر) درمحیط کشت پیوسته، باعث افزایش غلظت نیتروژن پپتیدهای بزرگ، پپتیدهای کوچک و اسید آمینه ای گردید و اثری بر روی غلظت نیتروژن آمونیاکی نداشت. تجمع نیتروژن پپتیدهای بزرگ، پپتیدهای کوچک و اسید آمینه ای نشانگرآن است که تیمول محرک فرآیندهای تجزیه پروتئین وتجزیه پپتیدها می باشد. افزودن اسانس آویشن در غلظت های ۵ و ۵۰ و ۵۰۰ میلی گرم به مدت ۲۴ انکوباسیون در محیط های بسته آزمایشگاهی، باعث کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی می شود ولی اثری بر غلظت اسیدهای چرب شاخه دار ندارد (Castillegos et al., ۲۰۰۸). هریستو و همکاران (۲۰۰۸)، اثرات ۴۰ اسانس گیاهی را (در غلظت های ۱۰ و ۱۰۰ میل یگرم در لیتر) بر روی الگوی تخمیر در شکمبه در سیستم های بسته آزمایشگاهی در زمان کوتاه انکوباسیون (۴ ساعت) مطالعه کردند و از ۴۰ اسانس گیاهی مورد مطالعه، تعدار بسیار کمی از آنها اثرات معنی داری بر غلظت نیتروژن آمونیاکی داشتند اما به هر حال با آنکه اثرات مشاهده شده بسیار دقیق و نافذ بودند، نویسندگان بیان کردند که ممکن است این اثرات در محیط های آزمایشگاهی مطالعه شده در سیستم های درون تنی دیده نشود.
اثرات افزایشی، تضاد وهمکوشی بین ترکیبات مختلف اسانس های گیاهی مشاهده شده است. این بدان معنی است که ترکیب اسانس های گیاهی با ترکیبات مختلف و یا ترکیبات خاصی از اسانس های گیاهی ممکن است منجر به اثرات افزایشی یا همپوشی شوند که خود ممکن است باعث بالا بردن بازده تخمیر میکروبی شکمبه و مورد استفاده قرار گرفتن مواد مغذی در نشخوارکنندگان شود. به عنوان مثال کاردوزو و همکاران (۲۰۰۶)، اثرات افزودن مخلوطی از سینامالدئید و ایوگینول در جیره گاوهای پرواری که شامل ۹۰ در صد مواد متراکم و ۱۰ درصد کاه جو بود را بررسی کردند. ترکیب این دو اسانس گیاهی در دو سطح مصرف (۱۸۰ میل یگرم سینامالدئید و ۹۰ میلی گرم ایوجینول در روز ۶۰۰ میلی گرم سینامالدهید و ۳۰۰ میلی گرم ایوجینول در روز) بر روی متابولیسم نیروژن در شکمبه با بالا بردن غلظت نیتروژن پپتیدهای کوچک و اسید آمینه ای و کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی اثرگذار بود و این بدنی معنی است که دی آمیناسیون محدود شده است.
۲-۲۶- تاثیر اسانس ها بر تولید اسیدهای چرب فرار
افزایش تولید اسیدهای چرب فرار و تغییر نسبت آنها با یکدیگر مثل افزایش تولید پروپیونات و کاهش تولید استات و همچنین کاهش تولید متان در اثر فرایند تخمیر، توسط اسانس های گیاهی ممکن است به لحاظ انرژیتیک مطلوب باشد،اثرات اسانس های گیاهی و ترکیبات موثره آنها بر تولید اسیدهای چرب فرار ممکن است بسیار متفاوت باشد به طوری که در مطالعات مختلف اثرات افزایش، کاهشی و یا عدم تاثیر بر تولید اسیدهای چرب فرار دیده شده است. کاستیلجوس و همکاران (۲۰۰۵)، مشاهده کردند که افزودن ۵/۱ میلی گرم از مخلوط اسانس های گیاهی، بدون آنکه اثری بر نسبت های تک تک اسیدای چرب فرار بگذارد باعث افزایش تولید کل آنها شد و این آزمایش در یک سیستم پیوسته آزمایشگاهی و در pH ثابت انجام شد. افزایش در تولید کل اسیدهای چرب فرار با عدم تأثیر مخلوط اسانس های گیاهی بر روی قابلیت هضم ماده آلی، در تناقض است. در مطالعه دیگری که به همان روش در سیستم پیوسته آزمایشگاهی و توسط همان محققین قبلی انجام شد (Castillegos et al., ۲۰۰۷) افزودن ۵ میلی گرم در هر لیتر از مخلوط اسانس ها گیاهی، باعث افزایش کل اسیدهای چرب فرار وهمچنین تولید مقدار بیشتر استیک و مقادیر کمتر اسید پروپیونیک گردید. گرچه باز هم هیچ افزایشی در قابلیت هضم ماده آلی دیده نشد. زمانی که مخلوط اسانس های گیاهی در غلظت های بالاتر (۵۰ و ۵۰۰ میل یگرم در لیتر)، در همان مطالعه قبلی استفاده گردید، هیچ تغییری درکل اسیدهای چرب فرار، نسبت آنها و قابلیت هضم مواد مغذی دیده نشد و محققین هیچ توضیحی را بری این عدم تغییر ارائه ندادند.
اثرات اسانس های گیاهی خالص و ترکیبات اصلی آنها روی غلظت کل اسیدهای چرب فرار بستگی به مقدار مصرف آنها دارد. با سکوئت و همکاران (۲۰۰۶)، تعدادی اسانس گیاهی (بادیان رومی، عرعر، فلفل دارچین، میخک، شوید، سیر، زنجبیل، مرزن جوش و چای) و تعدادی هم ترکیبات موثره آنها (انیتول، بنزیل، سالیسیلات، کارواکرول، کارون، سینامالدهی ایوجینول) را برای اثرات آنها بر روی شکمبه در سطوح ۳، ۳۰، ۳۰۰ و ۳۰۰۰ میلی گرم در هر لیتر برای مدت ۲۴ ساعت انکوباسیون در محیط تخمیر مورد بررسی قرار دادند. در سطوح مصرف پایین (۳ میلی گرم در لیتر) و متوسط (۳۰ میلی گرم درلیتر)، هیچ یک از اسانس های گیاهی یا ترکیبات آنها اثری روی غلظت اسیدهای چرب فرار نداشتند. اما در سطوح بالا ۰۳۰۰ و ۳۰۰۰ میلی گرم درلیتر)، اکثرترکیبات مورد آزمایش باعث کاهش اسیدهای فرار شدند. کاستیلجوس و همکاران (۲۰۰۶)، همچنین مشاهده کردند که در سطوح بالای مصرف (۵۰۰ تا ۵۰۰۰ میلی گرم در هر لیتر محیط کشت) برخی از ترکیبات موثره اسانس های گیاهی (ایوجینول، گوآیاکول، لایمونین، تیمول و وانیلین) به شدت باعث کاهش غلظت اسیدهای چرب فرار در محیط کشت مایع شکمبه پس از ۲۴ساعت انکوباسیون شدند. کاهش در تولید کل اسیدهای چرب فرار ممکن است انعکاسی از کاهش تخمیر پذیری جیره باشد و به طور کلی این مساله از نظرتغذیه ای نامطلوب است چرا که اسیدهای چرب فرار منبع اصلی انرژی قابل متابولیسم برای نشخوارکنندگان محسوب می شوند.
تعدادی از مطالعات آزمایشگاهی نشان داده است که برخی از اسانس های گیاهی و ترکیبات موثره آنها با تغییر الگوی تولید اسیدهای چرب فرار به سمت تولید پروپیونات بیشتر و استات کمتر، تغییرات مطلوبی رادر تخمیر شکمبه ای ایجاد می کنند. به عنوان مثال، در یک مطالعه در محیط کشت پیوسته، با سکوئت و همکاران (ب۲۰۰۵)، گزارش کردند که در مصرف سطوح بالا (۲/۳۱ و ۳۱۲ میلی گرم درلیتر)، سینامالدئید باعث کاهش سهم تولید اسید استیک و افزایش تولید اسید پروپیونیک و بوتیریک می گردد (Busquet et al., 2005b; 2006). غلظت بالای اسید بوتیریک تولید شده در آزمایشی که سینامالدئید و سیر به جیره اضافه گردیده بود بیان می کند که این ترکیبات از این نظر مخالف موننسین رفتار می کنند ولی مشابه سایر ترکیبات ممانعت کننده تولید متان هستند (Calsamiglia et al., ۲۰۰۷).
همزمان با اینکه برخی از مطالعات قبلی نشان داد که استفاده از برخی اسانسهای گیاهی ممکن است باعث ایجاد اثرات سودمند در الگوی تولید اسیدهای چرب فرار شود برخی مطالعات دیگر مشخص کرد که استفاده ازبرخی اسانس های گیاهی و ترکیبات موثره آنها باعث ایجاد تغییرات نامطلوب در نسبت تولید اسیدهای چرب فرار می شود. به عنوان مثال، در مطالعات آزمایشگاهی محیط بسته، کاستیجلوس وهمکاران (۲۰۰۶)، مشاهده کردند که در سطح مصرف ۵۰۰ میلی گرم در لیتر، تیمول باعث کاهش کل اسیدهای چرب فرار تولیدی و افزایش سهم استات تولیدی و کاهش سهم پرپیونات تولیدی گردید. بنجار و همکاران (ب۲۰۰۷)، گزارش کردند که کارواکرول (۴۰۰ میلی گرم در لیتر) و ایوگینول (۸۰۰ میلی گرم در لیتر)، باعث کاهش نسبت مولکولی اسید پروپیونیک تولیدی و عدم تغییر کل اسیدهای چرب فرار تولید در محیط کشت بسته شدند. ممکن است اثر اسانس های گیاهی بر الگوی تولید اسیدهای چرب فرار در شکمبه، همچنان که یک مطالعه در سیستم بسته آزمایشگاهی توسط کاردوزو و همکاران (۲۰۰۵) نشان میدهد وابسته به جیره و pH باشد. به عنوان مثال در pH برابر با ۷، سینامالدئید و فلفل، باعث افزایش نسبت استات به پروپیونات گردیدند در حالی که در pH برابر با ۵، موجب کاهش این نسبت شدند.
به طور کلی مکمل سازی اسانس های گیاهی و یا ترکیبات موثره آنها در اکثر مطالعات باعث کاهش و یا عدم تغییر درکل اسیدهای چرب تولیدی شده است. در بعضی تحقیقات، اسانس های گیاهی باعث تغییر مطلوب در تولید اسیدهای چرب فرار شدند در حالی که در یکسری دیگر از پروژه ها اثر اسانس های گیاهی تغییرات نامطلوب در نسبت های اسیدهای چرب فرار تولیدی بود. چالش، معرفی سطح مطلوب مصرف اسانس های مختلف گیاهی و یا مواد موثره آنها است که بتواند تغییرات مطلوب درجنبه های متابولیسم شکمبه بدون کاهش در تولید کل اسیدهای چرب فرار ایجاد کند.جمعیت های میکروبی ظرفیت قابل توجهی برای عادت پذیری با دامنه وسیعی از متابولیت های ثانویه گیاهان و یا تجزیه مانند ساپونین ها و تانن ها دارند (Newbold et al., ۱۹۹۷ Makkar et al., ۱۹۹۵; Makkar, 2003) همانند اسانس های گیاهی به نظرمی رسد یک عادت پذیری برای جمعیتهای میکروبی شکمبه خصوصاً در سطوح پایین مصرف در محیطهای آزمایشگاهی وجود داشته باشد. در واقع میکروب های شکمبه زمانی که این متابولیت های ثانویه در سطوح کم مصرف شوند، قادر به عادت پذیری به اسانس های گیاهی هستند (Cardozo et al., 2004: 0.22 mg/l; Busquer et al., ۲۰۰۵a 2.2mg/l) ، اما در سطوح بالاتر مصرف ۲۰۰۷: ۵۰۰ mg/l ) (Busquet et al., ۲۰۰۵b: 300 mg/l; Fraser et al, به نظر می رسد اثر اسانس های گیاهی با گذشت زمان تقویت می شود (به عنوان مثال ۹ روز در سیستم های کشت پیوسته تخمیر). با این حال چنین مقادیری (بزرگتر یامساوی ۳۰۰ میلی گرم در لیتر) بالاتر از آن چیزی است که در شرایط درون تنی اتفاق می افتد. در حقیقت فرض می شود در یک میانگین حجم شکمبه ای ۱۰۰ لیتری و یک نرخ رقت ۱۰در صد در ساعت و بنابراین یک جریان شکمبه ای ۲۴۰ لیتر در روز، یک گاو شیری بالغ می تواند به میزان روزانه ۷۲ گرم از اسانس گیاهی دریافت کند (۳۰۰ میلی گرم در لیتر ×۲۴۰لیتردرروز) برای آنکه به غلظت نهایی ۳۰۰ میلی گرم در هر لیتر مایع شکمبه برسد. چنین مقداری به شدت بالاست و در صورتی که به حیوان تزریق شود احتمالاً اثرات معکوس بر بازده تخمیر میکروبی شکمبه و عملکرد حیوان می گذارد. با این حال چنین غلظت هایی (بزرگتر یا مساوی ۳۰۰ میلی گرم درلیتر) بالاتر از آن چیزی است که در شرایط درون تنی اثرگذار باشد و اگر انجام شود اثر معکوس بر بازده تخمیر میکروبی شکمبه و عملکرد حیوان می گذارد. نتایج این مطالعات نشان می دهد که در شرایط تغذیه عملی (تغذیه در حد طبیعی)، جمعیتهای میکروبی در طول زمان قادر به عادت پذیری به اسانس های گیاهی هستند که این موضوع چالشی برای کاربرد تجاری این افزودنی خوراکی ایجاد می کند.
بره های تغذیه شده با جیره بر پایه جو تغذیه شدند تمایل به نشان دادن PH کمتری در مقایسه با بره هایی که با جیره ذرت تغذیه شده بودند که این متناسب است با غلظت بالاتراسید های چرب فرار در بره هایی که با جیره بر اساس جو تغذیه شده بودند در مقایسه با بره هایی که با جیره بر پایه ذرت تغذیه شده بودند..(Chaves et al; ۲۰۰۸) بر عکس بنجامین و همکاراران در سال ۲۰۰۵ گزارش کردند که در گاو های گوشتی تغذیه شده با جیره بر پایه ذرت PH و غلظت کل اسید های چرب فرار به ترتیب پایین تر و بالاتر از تیمار تغذیه شده با جیره بر اساس جو بود. که علت آن را احتمالا ناشی از بالاتر بودن ماده خشک مصرفی گاوهای تغذیه شده با جیره بر اساس ذرت بود.Beauchemin et al; 2005) (چاوز و همکاران در سال ۲۰۰۸ گزارش کردند که در بره های در حال رشد نسبت مولار استات ،پروپیونات،والرات و بوتیرات تحت تاثیر نوع غله و اسانس کارواکرول و سینامالدئید قرار نگرفت .(Chaves et al; 2008) همچنین در همین مطالعه ایزو بوتیرات و ایزو والرات تحت تاثیر کارواکرول و سینامالدئید قرار نگرفت. ولی نوع دانه غلات در آنها تاثیر گذار بود. در بره های تغذیه شده با جو بالاتر بود که این معرف این موضوع است که تجزیه اسید های چرب شاخه دار با تغذیه جیره بر پایه ذرت در مقایسه با جیره بر پایه جو کاهش می یابد. در همین مطالعه مشاهده شد که گاوهای گوشتی که با ذرت تغذیه می شوند دارای نسبت مولار بالاتری برای استات و نسبت مولار پایین تری برای پروپیونات در مقایسه با گاو هایی که با جو تغذیه می شدند می باشند که این می تواند دال بر این باشد که ذرت با شدت پایین تری نسبت به جو در شکمبه تخمیر می شود Beauchemin et al; 2005) .(در تحقیقی مشاهده شد که افزودن ۵/۱ میلی گرم مخلوط اسانسها با افزایش اسید های چرب فرار شکمبه بدون تاثیر بر متابولیسم آمونیاک ندارد(Castillejos et al;2005).
پاسخ نشخوار کنندگان به افزودن اسانس در مورد اسید های چرب فرار بستگی به جیره ای دارد که نشخوار کنندگان مصرف می کنند.اسید های چرب در گاوهای شیر ده ای که با سیلاژ یونجه تغذیه شده بودند تحت تاثیر قرار نگرفت.ولی در گاو هایی که با سیلاژ ذرت تغذیه شده بودند. با افزودن ۷۵/۰گرم به جیره از اسانسها کاهش یافت(Benchaar et al;2007a).
در تحقیقی جیره بر پایه جو در مقایسه با جیره بر پایه ذرت تاثیری بر اسید های چرب فرار و PH نداشت.(Feellener et al; 2008). جو به تنهایی غلظت استات،والرات،ایزو بوتیرات را افزایش و غلظت بوتیرات و ایزو والرات و کاهش داد. ولی تاثیری در پرو پیونات شکمبه نداشت.(Feellener et al; 2008).در مطالعه آزمایشگاهی دانه جو در مقایسه با جیره بر پایه ذرت غلظت اسید های چرب و فرار و افزایش داد. بدون آن که تاثیری بر PH و نسبت استات به پروپیونات شکمبه داشته باشد. (Jenkins et al;2003).
در تحقیقی بر روی گاو های اخته مصرف جیره بر پایه ذرت استات کم تر و پروپیونات بیشتری نسبت جیره بر پایه جو بود(Tiffany et al; ۲۰۰۵).
۲-۲۷- تاثیر اسانس ها بر عملکرد حیوان
زمانی که مطالعات آزمایشگاهی زیادی در رابطه با اثرات اسانس های گیاهی و ترکیبات موثره اصلی آنها بر روی تخمیر میکروبی شکمبه انجام شده بود، فقط تعداد کمی پژوهش در جهت تعیین اثرات این اسانس های گیاهی بر روی عملکرد نشخوار کنندگان انجام گرفته بود.
محصولات تجاری متعددی در حال حاضر جهت عرضه در دسترس بوده که ادعای بهبود بازده غذایی و عملکرد (شیر ور شد) را در نشخوار کنندگان دارند. در بین این محصولات، اکثر مطالعات بر روی مخلوطی از اسانس های گیاهی انجام شده است. بنچار و همکاران (آ۲۰۰۶ و ۲۰۰۷)، زمانی که مخلوطی از اسانس های گیاهی را در سطوح ۷۵/۰ و ۲ گرم در روز (به ترتیب معادل ۴۳ و ۸۷ میلی گرم در هرکیلوگرم ماده خشک مصرفی) استفاده کردند هیچ تغییری درماده خشک مصرفی، تولید شیر و ترکیبات آن مشاهده نکردند. احتمالاً اثرمخلوط اسانس های گیاهی برترکیبات شیر وابسته به جیره است. زمانی که مخلوط اسانسهای گیاهی به جیره بر پایه سیلوی یونجه و یا سیلوی غلات اضافه شد، تولید شیرتصحیح شده برای چربی (۴% FCM) تحت تأثیر قرار نگرفت(Benchar and colleagues, 2006-Bnchar et al, 2007). اما همین اسانس زمانی که به جیره حاوی ذرت سیلو شده اضافه شد باعث کاهش تولید شیر گردید (Benchaar et al., ۲۰۰۶a). کانگ و همکاران (۲۰۰۸) در گاوهای شیرده ای که روزانه ۱ گرم از مخلوط اسانس های گیاهی دریافت کرده بودند (معادل ۴۲ میلی گرم درهر کیلو گرم ماده خشک جیره) افزایش ماده خشک مصرفی را گزارش کردند. به هر حال تولید شیر درگاوهایی که مکمل دریافت کرده بودند گرچه از نظر عددی افزایش یافت (۹/۰ ۹/۱ کیلوگرم در روز) اما از نظر آماری معنی دار نبود (p=0.16). درمطالعه بعدی که توسط کانگ و همکاران (۲۰۰۸) انجام شد گاوهای مکمل شده با مخلوطی از اسانس های گیاهی ، شیرتصحیح شده برای چربی بیشتری نسبت به گروه کنترل تولید کردند. یانگ و همکاران (۲۰۰۷) مشاهده کردند که تغذیه روزانه ۵ گرم اسانس سیر (معادل ۲۴۵ میلی گرم درهر کیلوگرم ماده خشک مصرفی) و روزانه ۲ گرم اسانس توت کوهی (معادل ۹۸ میلی گرم در هر کیلو گرم ماده خشک مصرفی) به گاوهای شیرده اثری بر روی ماده خشک مصرفی، تولید شیر و ترکیبات آن نداشت. در مطالعه اخیر بنچار و همکاران (۲۰۰۸) بر روی گاوهای شیری تغذیه شده به میزان روزانه ۱ گرم سینامالدئید (معادل ۴۳ میلی گرم در هر کیلوگرم ماده خشک مصرفی) تغییری در ماده خشک مصرفی، تولید شیر و ترکیبات آن مشاهده نکردند.
مطالعات کمی بر روی اثر اسانس های گیاهی و ترکیبات اصلی آنها بر روی رشد، ترکیبات لاشه و کیفیت گوشت انجام گرفته است. بنچار و همکاران (ب۲۰۰۶) عملکرد رشد گاوهای گوشتی مکمل شده به طور روزانه با ۲ یا ۴ گرم از مخلوط اسانس های گیاهی (به ترتیب معادل ۲۴۰ و ۴۶۰ میلی گرم در هر کیلوگم ماده خشک مصرفی) در جیره بر پایه سیلو را مورد بررسی قراردادند. نتایج نشان داد، ماده خشک مصرفی و افزایش وزن روزانه تحت تأثیر قرار نگرفت اما ضریب تبدیل خوراکی (نسبت افزایش وزن به ماده خشک مصرفی) به صورت درجه ۲ تحت تأثیر دز مصرفی روزانه ۲ گرم واقع شد و افزایش یافت. بامپیدیس و همکاران (۲۰۰۵) زمانی که به جیره بره های در حال رشد مکمل برگ های پونه کوهی را معادل ۱۴۴ یا ۲۸۸ میلی گرم در هر کیلوگرم ماده خشک مصرفی از اسانس این گیاه اضافه کردند (شامل ۸۵% کارواکرول)، هیچ تغییری در ماده خشک مصرفی، رشد و بازده خوراکی گزارش نکردند. چاوز و همکاران (آ۲۰۰۸) گزارش کرد که افزودن سینامالدئید یا کارواکرول به میزان ۲۰۰ میلی گرم در هر کیلوگرم جیره به خوراک بر پایه جو یا ذرت اثری بر ماده خشک مصرفی، رشد، بازده غذایی، خصوصیات لاشه و کیفیت گوشت بره های در حال رشد نداشت. در مطالعه دیگری که توسط همین محققان (Chaves et al., ۲۰۰۸ب) انجام شد در اثر اضافه کردن ۲۰۰ میلی گرم در هر کیلو گرم ماده خشک جیره بر پایه کنسانتره جو از سینامالدئید یا اسانس سیر یا اسانس توت کوهی تغییری در ماده خشک مصرفی دیده نشد. اما به هر حال تغذیه سینامالدئید یا اسانس توت کوهی باعث افزایش کمی افزایش وزن روزانه و بهبود ضریب تبدیل خوراکی در مقایسه با گروه کنترل گردید. افزودن سینامالدئید یا اسانس سیریا اسانس توت کوهی خصوصیات لاشه و کیفیت گوشت را تحت تأثیر قرار نداد.
تنها مطالعات اندکی اثرات اسانس های گیاهی و ترکیبات اصلی آنها را بر روی ترکیب اسیدهای چرب شیر گزارش کرده است. اضافه کردن روزانه ۷۵۰ میلی گرم از مخلوط اسانس های گیاهی به جیره گاوهای شیری الگوی اسیدهای چرب شیر را تحت تأثیر قرار نداده است (Benchaar et al., ۲۰۰۷a). به هر حال افزودن مقادیر بیشتر مانند بیشتر مانند روزانه ۲ گرم از این ترکیب (Benchaar et al., ۲۰۰۶a) باعث بالا رفتن محتوی اسید لینولئیک مزدوج چربی شیر گردید (ایزومر ۹ سیس ۱۱ ترانس).
تقریباً اطلاعاتی در رابطه با اثر تغذیه اسانس های گیاهی بر ترکیب چربی گوشت موجود نیست. در یک پژوهش که توسط چاوز و همکاران (س۲۰۰۸) بر روی بره های در حال رشد که جیره بر پایه جو آنها با مقدار ۲۰۰ میلی گرم در هر کیلوگرم از ماده خشک مصرفی با سینامالدئید، اسانس سیر و یا اسانس توت کوهی مکمل گردیده بود هیچ تغییری درالگوی اسیدهای چرب چربی پشت گوسفندان (شامل غلظت های اسیدهای لینولئیک مزدوج) گزارش نگردید.
اثرات اسانس های گیاهی و ترکیبات اصلی آنها بر روی عملکرد نشخوار کنندگان، ماده خشک مصرفی و خصوصیات تخمیر شکمبه اندک و مبهم است. در برخی از مطالعات زمانی که جیره حیوانات با اسانس های گیاهی مکمل می شد عملکرد بالاتری مشاهده می گردید که بیشتر مربوط به مصرف بالاتر حیوان بوده تا تغییر الگوی تخمیر میکروبی و مورد استفاده قرار گرفتن مواد مغذی.
نتایج آزمایشات پیشنهاد میکند، که برخی از اسانس های گیاهی ممکن به صورت انتخابی جمعیت باکتریهای درگیر در فرایند بیوهیدروژناسیون اسیدهای چرب غیراشباع را محدود سازند و سبب بالا رفتن غلظت اسیدهای چرب غیراشباع و ممکن است سبب بالا رفتن غلظت اسیدهای چربی که خاصیت بهبود سلامت رادارند (ماننداسید لینولئیک مزدوج) درمحصولات دامی شوند. به هر حال مطالعات بیشتری برای شناخت پتانسیل اسانس های گیاهی بر بهبود ترکیب اسیدهای چرب شیر و گوشت لازم است.
فصل سوم
مواد و روش ها
(فصل سوم مواد و روش ها)
۳-۱- مکان و زمان انجام آزمایش
عملیات عملی تحقیق حاضر در ایستگاه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه صورت گرفت. کارهای عملیاتی در آذر ۱۳۹۰ شروع و در بهمن ماه همان سال به پایان رسید. قسمت عمده کارهای آزمایشگاهی در آزمایشات تجزیه خوراک دام و طیور، آزمایشگاه دانشگاه علوم و تحقیقات واحد کرج، آزمایشگاه علوم و تحقیقات تبریز و آزمایشگاه دامپزشکی ارومیه صورت گرفت.
۳-۲- تهیه مواد آزمایشی
از آنجایی که مواد متشکله اندام های یک گیاه بسیار متفاوت می باشد. بدین سبب فقط قسمتهای بخصوصی از گیاه برای تهیه دارو مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین عوامل مهمی که در میزان مواد موثر گیاهان تأثیردارند در هنگام جمع آوری گیاهان باید مورد توجه قرار گیرند. بنابراین با توجه به اینکه برگ و سرشاخه های گل دار در خانواده نعناع حاوی ترکیبات معطر بیشتری هستند لذا در این پروژه برگ و سرشاخه های گل دار گیاه مورد آزمایش تهیه شدند. اسانس موردنظر از شرکت باریج اسانس کاشان تهیه شد.
|
۳-۳-جیره های آزمایشیجدول۱- مواد خوراکی و ترکیب جیره های آزمایشی(در صد) |
||||||||||
| جو | ذرت | |||||||||
| اسانس | اسانس | |||||||||
