Вплив добавок ячменю та гідроксиду кальцію на надходження середземноморських чагарників козами

Папір

Повна стаття
Цифри та дані
Список літератури
Цитати
Метрики
Ліцензування
Передруки та дозволи
PDF

Анотація

Рослинні угруповання макіс є одним з найрізноманітніших типів рослинності в Середземноморському регіоні та важливим середовищем існування для диких та домашніх травоїдних тварин. Хоча більшість цих чагарників є поживними, вторинні сполуки є основними перешкодами, що знижують їхню кормову цінність. У п’яти експериментах ми визначили вплив доповнення раціону коз гідроксидом кальцію плюс ячменем та ячменем лише на споживання ними п’яти домінуючих чагарників (Quercus ilex, Erica multiflora, Arbutus unedo, Viburnum tinus та Pistacia lentiscus) середземноморської спільноти макіс. Поєднання гідроксиду кальцію плюс ячменю та ячменю лише збільшило використання Q. ilex, E. multiflora та P. lentiscus, при прийомі A. unedo і V. tinus статистично суттєво не відрізнялася. Гідроксид кальцію та ячмінь (енергія) посилюють використання рослин, що містять вторинні сполуки, що може збільшити виробництво альтернативних кормів та створити більш різноманітну суміш видів рослин у середземноморському рослинному співтоваристві макіс.

Вступ

Кущова рослинність середземноморської макіси традиційно випасається і є важливим джерелом корму для дрібних жуйних тварин, особливо під час посушливого літа в регіоні Середземномор'я, включаючи Адріатичну частину Хорватії (Rogosic, 2000; Rogosic та ін., 2006b). Рослинність цих рослинних угруповань на півдні Хорватії зазвичай складається з 20-25 видів чагарників, але, як правило, лише кілька з них є домінуючими (Quercus ilex, Erica multiflora, Arbutus unedo, Viburnum tinus та Pistacia lentiscus) і представляють основні дієтичні компоненти для диких та домашніх травоїдних тварин (Rogosic, 2000). Склад поживних речовин цих чагарників значно варіюється (Рогосіч та ін., 2006b), від низької до середньої якості харчування. Однак використання середземноморських кущів часто обмежується вторинними сполуками, такими як дубильні речовини, терпени та сапоніни (Переволоцький та ін., 1993; Силанікове та ін., 1994; Рогошич та ін., 2003, 2006a, 2007, 2008). Високі концентрації цих компонентів можуть негативно вплинути на споживання корму та здоров’я тварин.

Кози, які переглядають середземноморські чагарники, не можуть уникнути поглинання вторинних сполук, які зазвичай трапляються в чагарниках. Було досліджено кілька різних методів управління та дієтичних добавок для збільшення споживання вторинних метаболітів, але, в іншому випадку, дуже поживних видів чагарників (Rogosic та ін., 2006a, 2008). Один із підходів включає добавки різних поживних речовин, які, як очікується, сприятимуть кліренсу цих сполук. Виснаження білка та глюкози в організмі може відбуватися під час детоксикації для протидії втратам від кон’югації, синтезу ферментів, підтримання кислотно-лужного балансу тощо; отже, добавки та покращений статус поживних речовин повинні дозволити тваринам споживати більше фітотоксинів (Foley та ін., 1999). Вівці споживали більше загальної кількості токсинів, коли їх годували трьома дієтами, що містять терпени, дубильні речовини або оксалати, у поєднанні з високоякісною дієтою (як з точки зору білка, так і з точки зору енергії), ніж з низькоякісною дієтою, мабуть, тому, що високоякісна дієта забезпечувала необхідні поживні речовини для жуйних і детоксикація печінки (Шоу та ін., 2006).

Таким чином, ми висуваємо гіпотезу, що макроелементи (енергія) та добавки, такі як Ca (OH) 2, пом'якшують неприємні ефекти вторинних сполук у п'яти домінуючих чагарниках рослинного співтовариства середземноморського макіса, тим самим дозволяючи збільшити використання цих чагарників рослиноїдними. Метою наших випробувань була оцінка ролі додаткового ячменю та Са (ОН) 2 у надходженні п’яти біохімічно різноманітних середземноморських чагарників козами. Ми провели п’ять незалежних випробувань протягом чотирьох місяців з трьома групами тварин, які отримували лікування.

Матеріали і методи

Дослідження було проведено на університетській експериментальній фермі в 25 км від Спліта, Хорватія, в центральній частині узбережжя Адріатичного моря. Експерименти проводились восени (жовтень - листопад 2007 р.) Та весною (квітень - травень 2008 р.). Ми провели п’ять експериментальних випробувань по 10 днів у кожному.

Вивчіть чагарники

Ми вивчили п’ять вічнозелених домінантних видів чагарників: Quercus ilex L. (Fagaceae), Еріка мультифлора L. (Ericaceae), Арбут унедо L. (Ericaceae), Калина тинус L. (Caprifoliaceae) та Pistacia lentiscus L. (Anacardiaceae) із середземноморської рослинної спільноти макіс. Разом вони складають близько 70% чагарникової рослинності із загального обсягу 25–30 оглядових видів, що трапляються в Myrto-Quercetum ilicis спільнота рослин макіс (Рогосіч, 2000). Усі вивчені види є важливими дієтичними компонентами для овець та кіз (Rogosic et al., 2006b).

Всі кущі збирали вручну щотижня в межах 2 км від дослідної станції. Листя та однорічні гілочки (довжиною близько 10 см) обрізали і поміщали у паперові пакети. Протягом однієї години рослинний матеріал подрібнювали до довжини 1 см за допомогою подрібнювача, перемішували для однорідності, поміщали в ткані поліетиленові пакети і охолоджували при 4 ° C. Під час експерименту мішки з чагарниками, які годували того дня, виймали вранці з холодильника і негайно пропонували тваринам.

Фітохімічна характеристика чагарників

Деревні види в середземноморських макісах, як правило, мають низький вміст сирого білка та високий вміст лігніну та таніну. Досліджуване листя чагарнику багате вільними конденсованими дубильними речовинами, складаючи від 71 г/кг сухої речовини (ДМ) в Q. ilex (Гетачу та ін., 2000) до 383 г/кг DM в P. lentiscus (Кабідду та ін., 2000 р .; Аммар та ін., 2005 рік; Гасмі-Бубекер та ін., 2006). Чотири кущі аналізували на показник активності таніну за допомогою спектрометричного методу, як описано Kouki та Manetas (2002). Активність таніну, виражена як індекс таніну (мг осадженого білка на мг фенолів), була найвищою для E. мультифлора (1.98), після чого P. lentiscus (1,50), А. унедо (1,26) та Q. ilex (0,96) (Рогошич та ін., 2006b).

Крім того, досліджені чагарники містять інші вторинні метаболіти, які негативно впливають на споживання корму жуйними. Q. ilex містить монотерпени α-пінен, β-пінен, сабінен, мірцен та лімонен (Staudt та ін., 2001). Основними виявленими поліфенолами є епікатехін, кверцетин, кемпферол та рамнетин (Бросса та ін., 2009). Основні компоненти екстракту E. мультифлора це монотерпени α-пінен, β-мірцен, лімонен та Δ3-карен (Llusià та ін., 2008). Крім того, основні складові ефірних масел з листя A. unedo є (E) -2-деканаль, a-терпінеол, гексадеканова кислота та (E) -2-ундеценал (Kivcak та ін., 2001), тоді як основними складовими флавоноїдів (0,52–2,00%) є кверцитрин, ізокверцитрин, гіперозид та рутин (чоловіки та ін., 2006). V. tinus містить два ацильовані іридоїдні глюкозиди, ефір кумарину диглюкозиду скополетину динікотинової кислоти та 3,5-діетиловий ефір 2,6-ді-С-метил-нікотинової кислоти, два бідесмозидні сапоніни, гексаметокси-флавон і п’ять флавонольних глікозидів, а також суспенсолід А та олеанолової кислоти (Mohamed et al., 2005). Основні складові ефірних масел з листя P. lentiscus це мірцен, лімонен, β-гуржунен, гермакрен, α-пінен, муролен, α-гумулен, епі-біци-клозсквіффелландрен та β-пінен (Amhamdi та ін., 2009).

Дослідні тварини

Було використано вісімнадцять домашніх кіз (сааненських та альпійських кросів, вік 5 місяців, n = 8 самців та 10 самок) вагою 26,03 ± 3,25 кг (середнє значення ± SEM). Протягом експериментів тварини індивідуально писали (загони 1,5 × 2 м) і мали вільний доступ до мінеральних блоків та прісної води. Усі тварини були вирощені на одній фермі і були пристосовані до чагарникової рослинності середземноморської макіси. Встановити базову лінію, ad libitum споживання люцерни вимірювали протягом п’яти днів. Після встановлення базової лінії всіх тварин піддали п’ятиденному періоду попереднього кондиціонування (для зменшення неофобії), де пропонували 20 г дрібно подрібненого Са (ОН) 2, змішаного з 200 г ячменю, з 08:00 до 08:30, і всі п’ять чагарників пропонувались в індивідуальних ящиках для годування, які постійно поповнювались з 08:30 до 14:00. Ми змішали Ca (OH) 2 з ячменем, щоб привчити тварин до добавки та полегшити початкове прийняття чагарників, а також зменшити можливість відхилення смаку (Banner та ін., 2000).

Експериментальний протокол

Після цього періоду попереднього кондиціонування всіх тварин годували 200 г меленого ячменю, змішаного з 20 г Ca (OH) 2, з 08:00 до 08:30 та пропонували всі п’ять чагарників одночасно з 09:00 до 14:00 протягом п’яти днів. Споживання кущів кожної тварини контролювали, і 18 кіз розподілили на три групи (Ca (OH) 2 плюс ячмінь, ячмінь і контроль) на основі загального споживання чагарників, класифікуючи тварин та використовуючи всі непарні ранги як одну обробку (Група I: 26,12 ± 2,80 кг; II група: 25,45 ± 3,53 кг; III група: 26,50 ± 3,75 кг). Групи лікування не змінювались під час експериментів. Ми використовували період вимивання між експериментами, коли тварин годували гранулами люцерни та ячменю на рівні утримання протягом трьох днів.

З 08:30 до 09:00 першій групі кіз (n = 6/обробка) було запропоновано Ca (OH) 2 плюс ячмінь (20 г + 200 г відповідно), другій групі коз - лише ячмінь (200 г) і третя група кіз не отримувала жодної добавки. Згодом усім тваринам пропонували по 200 г чагарникової біомаси в ящиках з їжею з 09:00 до 14:00 щодня протягом десяти днів. Тварин та ящиків для їжі перевіряли кожні 30 хвилин і додавали додатковий мелений матеріал за необхідності. Збирали відмови у харчуванні та розраховували споживання чагарників. Кози мали ad libitum доступ до гранул люцерни протягом 30 хвилин щодня вдень, з 15:30 до 16:00. Цей експеримент повторювали для кожного виду чагарників у такій послідовності: Q. ilex, E. multiflora, A. unedo, V. tinus і P. lentiscus.

Статистичний аналіз

Експериментальна конструкція для чагарників, які окремо годували кіз, була абсолютно випадковою, з окремим аналізом для кожного куща. Модель включала три обробки (Ca (OH) 2 плюс ячмінь, ячмінь поодинці та без добавки), з окремими тваринами, вкладеними в обробки, та повторні заходи протягом 10 днів. Аналіз ANOVA для трьох процедур був використаний для порівняння як середнього щоденного, так і середнього споживання. Загальна добова кількість споживаного кожного чагарника, запропонованого в кожному досліді, використовувалася як залежна змінна в аналізі. Аналізи проводились із застосуванням змішаної процедури SAS (SAS Inst. Inc., Cary, NC; Версія 9.1 для Windows). Термін «лікування козлів» був терміном помилки для лікування преси. Модель також використовувала дні як повторний вимір, включаючи всі інші взаємодії. Кози в процесі лікування × день - це термін помилки для дня та його взаємодії з лікуванням. Всі аналізи споживання чагарників були скориговані з урахуванням маси тіла (г/кг маси тіла) до аналізу.

Результати

Вплив гідроксиду кальцію та ячменю на споживання чагарників

У всіх п'яти експериментах доповнені групи (Ca (OH) 2 плюс ячмінь та ячмінь) мали тенденцію до збільшення споживання чагарникових порід у порівнянні з контрольною групою (без добавок) (рис. 1). Комбінація Ca (OH) 2 та ячменю найкраще вплинула на споживання Q. ilex, E. multiflora, V. tinus і P. lentiscus. Вплив Ca (OH) 2 на споживання Q. ilex (трикратний) і з E. мультифлора (подвійний) був особливо виражений. Ячмінь лише найкраще впливав на споживання листя A. unedo, але також і Q. ilex і E. мультифлора, а також виявляє слабший вплив на споживання P. lentiscus.

Опубліковано в Інтернеті:

Хоча кози з добавкою Ca (OH) 2 плюс ячмінь і лише з ячменем споживали більшу кількість Q. ilex порівняно з контрольною групою (Р 0,05) (рис. 1а). Порівнюючи групи щодня, було виявлено, що кози групи Ca (OH) 2 плюс ячменю споживали більше Q. ilex ніж контрольна група (Р 0,05) (Малюнок 1 b). Кози в групі лікування ячменю Ca (OH) 2 плюс їли більше E. мультифлора ніж контрольна група (Р 0,05) до контрольної групи, хоча числові значення чітко відрізняються. Порівнюючи споживання на добу, кози в групі лікування Ca (OH) 2 плюс ячменю їли більше P. lentiscus (Р 0,05).

Опубліковано в Інтернеті:

Обговорення

Рослинні вторинні сполуки як засоби для перегляду в середземноморському макісі

Середземноморська рослинність макіс складається з численних видів рослин, що відрізняються структурою росту та концентрацією поживних речовин та вторинних сполук та мають різноманітні смаки та інтенсивність, що сприяє різній смаковій якості цих кущів для перегляду кіз. У наших експериментах кози віддавали перевагу E. multiflora, Q. ilex і A. unedo у порівнянні з V. tinus і P. lentiscus. Імовірно, причиною низького споживання цих кущів була не погана харчова якість (Rogosic et al., 2006b), а тому, що вони містили високі концентрації вторинних сполук. Високі концентрації дубильних речовин у Q. calliprinos (Переволоцький та ін., 1993) було встановлено, що вони зменшують перевагу цього чагарника серед овець та кіз. Дубильні речовини також обмежують споживання полуничних дерев (A. unedo) і дуб Холлі (Q. ilex), домінуючі кущі в рослинності середземноморської макіси (Rogosic et al., 2006a, 2006b).

Вплив добавки гідроксиду кальцію

Поживні речовини та ліки, такі як поліетиленгліколь (ПЕГ) (Силанікове та ін., 1994, 1997; Тит та ін., 2000 р .; Віллалба та ін., 2002b; Рогошич та ін., 2006а), активоване вугілля (Банер та ін., 2000 р .; Poage 2000; Рогошич та ін., 2006c) та Ca (OH) 2 (Dollahite, та ін., 1966; Мурдіаті та ін., 1990) підвищують споживання та покращують ефективність детоксикації, забезпечуючи субстрати для виведення токсинів (Illius та Jessop, 1996; Foley та ін., 1999). Коли хімічно захищених рослин багато в порівнянні з альтернативними кормами в рослинних спільнотах, такими як середземноморський макіс (який містить приблизно 25 чагарникових видів), споживання обмежене через відсутність достатніх поживних речовин та ліків для посилення детоксикації (Freeland and Janzen, 1974; Bryant та ін., 1991). Однак, коли хімічно захищені рослини трапляються разом із рослинами з високою поживною цінністю або якщо тварини отримують ліки (наприклад, ПЕГ, активоване вугілля або Са (ОН) 2), споживання захищених рослин може бути пропорційно вищим (Bryant et al., 1991; Banner et al., 2000; Provenza et al., 2000; Rogosic et al., 2006a, 2006c), що призвело до збільшення використання всіх п'яти досліджених середземноморських чагарників; отже, споживання A. unedo і V. tinus не було статистично значущим.

Однак на дієті з високим біорізноманіттям, коли овець і кіз одночасно пропонували шість кущів, сприятливий ефект ПЕГ (Rogosic et al., 2008), активованого вугілля (Rogosic et al., 2006c) та Ca (OH) 2 ( неопубліковані дані) щодо споживання чагарників не було визначено, можливо тому, що більша різноманітність чагарників послаблювала будь-який вплив ПЕГ, активованого вугілля та Са (ОН) 2. Таким чином, дрібні жуйні тварини можуть бути в більшій мірі здатні задовольнити свої потреби в поживних речовинах і регулювати надходження токсинів, коли їм пропонують різноманітні продукти харчування (чагарники), що відрізняються між собою поживними речовинами та токсинами, ніж у випадку, якщо їх обмежують однією їжею (одним кущем), навіть якщо їжа є збалансованим у харчуванні (Provenza et al., 2001). Коли три чагарники (помірне біорізноманіття) були запропоновані вівцям і козам, ПЕГ (Rogosic та ін., 2008), активоване вугілля (Rogosic 2006c) та Ca (OH) 2 збільшили споживання (P = 0,03) чагарників з високим вмістом таніну ( Рогосіч та ін., 2010, неопубліковано). Багато авторів приписують подібну функцію ПЕГ (тобто зв'язування з дубильними речовинами) підвищеному надходженню та перетравленню танінвмісних кущів (Silanikove et al., 1994, 1996, 1997; Provenza et al., 2000; Titus et al., 2000; Rogosic et al., 2008), але метод цього впливу неоднаковий.

Вплив добавок ячменю

У всіх наших експериментах (рис. 1) контролі не отримували ячменю для того, щоб визначити вплив енергії на надходження чагарників з високою вторинною сполукою. Тварини або рослини з високою харчовою цінністю, що містять макроелементи, збільшують споживання та покращують ефективність детоксикації, забезпечуючи субстрат для виведення токсинів. У нашому дослідженні добавки з ячменю значно збільшили споживання чагарників Q. ilex і E. мультифлора, Крім A. unedo і V. tinus різниця не була суттєвою і, оскільки P. lentiscus, високоенергетичне зерно, змішане з Ca (OH) 2, збільшило споживання біомаси (рис. 2). Рослиноїдні тварини, швидше за все, реагують на всередину токсини, змінюючи свою поведінку під час годування (Foley et al., 1999). Вживання їжі та засвоюваність сухих речовин кормів, що містять танін, часто вищі для кіз, ніж для овець (Силанікове та ін., 1996), і кози часто використовують білок ефективніше, ніж вівці (Kronberg та Malechek, 1997). Вибір їжі рослиноїдними тваринами залежить від їх харчового стану, а додаткові макроелементи збільшують споживання продуктів, що містять токсини (Віллалба та ін., 2002).

Висновки

Більшість середземноморських видів макінтового чагарнику є поживними, але вторинні сполуки (дубильні речовини, терпени, алкалоїди, сапоніни тощо) знижують свою кормову цінність. Поживні речовини та ліки, такі як ПЕГ, активоване вугілля та Са (ОН) 2, можуть збільшити споживання та покращити ефективність детоксикації шляхом надання субстратів для виведення токсинів.

Наше дослідження показало, що додатковий вміст Ca (OH) 2 плюс ячмінь і ячмінь збільшують використання трьох середземноморських чагарників (Q. ilex, E. multiflora і P. lentiscus), хоча споживання A. unedo і V. tinus не було статистично значущим. Таким чином, доповнений раціон коз, швидше за все, буде ефективнішим у боротьбі з середземноморськими чагарниками, багатими вторинними сполуками, де їх велика кількість загрожує біорізноманіттю. Цьому можна сприяти, переглядаючи домінуючі середземноморські чагарники, які, як було показано, є ефективними в управлінні густотою середземноморського макісу. Наші дослідження з п’ятьма домінуючими кущами в середземноморському маківі показують, що існує великий потенціал для використання кіз для посилення біорізноманіття за рахунок збільшення споживання вторинних багатих на з'єднання кущів в екосистемі середземноморського макіса.