عنوان پایان‌نامه
اثر سطوح وانادیوم در شکل وانادیل سولفات بر سوخت و ساز و عملکرد گاوهای هلشتاین در دوره انتقال
- رشته تحصیلی
- تغذیه دام - تغذیه نشخوارکنندگان
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7036;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76220;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7036;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76220
- تاریخ دفاع
- ۲۱ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- سیدرسول حیدری خورمیزی
- استاد راهنما
- ابوالفضل زالی, مهدی گنج خانلو
- چکیده
- آزمایش های حاضر جهت بررسی اثرات مکمل وانادیوم در شکل وانادیل سولفات بر عملکرد و متابولیسم گاوهای شیری در قالب 3 آزمایش مستقل انجام شد. در آزمایش اول اثر سطوح مختلف مکمل وانادیوم (سطوح 0، 0/04، 0/08 و 0/12میلی گرم وانادیوم بازای کیلوگرم وزن متابولیکی بدن) بر قابلیت هضم مواد مغذی و متابولیت های خونی گاوهای غیر شیرده و غیر آبستن مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش از 8 رأس گاو هلشتاین غیرشیرده و غیر آبستن استفاده شد. جیره این گاوها دارای نسبت علوفه به کنسانتره 60:40 بود. جیره های آزمایشی در قالب طرح آزمایشی چرخشی متوازن با 4 دوره 21 روزه ( 14 روز آداپتاسیون و 7 روز نمونه گیری) به مصرف این گاوها رسید. در آزمایش دوم اثر سطوح مختلف مکمل وانادیل سولفات بر کینتیک تجزیه پذیری شکمبه ای مواد مغذی و همچنین فراسنجه های شکمبه ای اسیدهای چرب فرار در گاوهای فیستوله دار شکمبه ای مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای آزمایشی و جیره این گاوها همانند آزمایش اول بود. جیره های آزمایشی در قالب طرح آزمایشی چرخشی متوازن با 4 دوره 21 روزه ( 14 روز آداپتاسیون و 7 روز نمونه گیری) به مصرف این گاوها رسید. در آزمایش سوم 32 راس گاو هلشتاین با دفعات زایش دوم و دوم به بالا 30 روز قبل از زایش تا 30 روز پس از زایش مورد انتظار به طور انفرادی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی (زمان زایش) و چهار تیمار سطوح وانادیوم (سطوح 0، 0/04، 0/08و 0/12 میلی گرم وانادیوم بازای کیلوگرم وزن متابولیکی بدن) برای ارزیابی اثر وانادیوم بر عملکرد تولیدی و تولید مثلی مورد مطالعه قرار گرفتند. علاوه بر تولید و ترکیب شیر و فعالیت فولیکولی، اثر مکمل وانادیوم بر تست تحمل گلوگز، پروفیل بافت چربی شیر و چربی بافت زیر جلدی، فراسنجه های خونی، میزان ماده خشک مصرفی و تغییرات وزن بدن و همچنین قابلیت هضم مواد مغذی در دوران قبل و بعد از زایش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش اول نشان داد که مکمل وانادیوم اثری بر روی قابلیت هضم مواد مغذی شامل پروتئین خام، ماده خشک، ماده آلی و ADF و NDF نداشت. مکمل کردن سطوح پایین و متوسط وانادیوم در مقایسه با سطح بالای آن و تیمار کنترل، باعث افزایش معنی داری در غلظت انسولین شد (P < 0/05). این امر در مورد غلظت NEFA پلاسما برعکس بود به طوری که تیمارهای با سطوح پایین و متوسط مکمل وانادیوم در مقایسه با 2 تیمار دیگر با باعث کاهش معنی¬دار غلظت NEFA شدند (P < 0/05). نتایج آزمایش دوم حاکی از آن است که سطوح مختلف مکمل وانادیوم در جیره گاوهای فیستوله دار اثر معنی¬داری بر میانگین pH مایع شکمبه و غلظت نیتروژن آمونیاکی شکمبه نداشت. مکمل کردن وانادیوم باعث افزایش معنی¬دار (P < 0/05) تعداد پروتوزوا در 6 ساعت پس از مصرف خوراک در مقایسه با تیمار شاهد شد. میانگین کینتیک در طی زمان¬های مختلف انکوباسیون و همچنین فراسنجه¬های تجزیه پذیری شامل بخش های a ، b ، c و P در نرخ های عبور متفاوت در مورد ماده خشک، پروتئین خام و دیواره سلولی تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفتند. غلظت کل اسیدهای چرب فرار و درصد نسبی آنها تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی در زمان¬های مختلف پس از مصرف خوراک قرار نگرفت. نتایج آزمایش سوم نشان داد که میزان مصرف خوراک در قبل و بعد از زایش تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفتند. تیمار با سطح پایین مکمل وانادیوم سولفات باعث ایجاد بالاترین تولید شیر شد (P < 0/05). در مورد تولید شیر تصحیح شده بر اساس 4 درصد چربی، تیمارهای با سطح پایین، متوسط و بالای مکمل وانادیوم سولفات در مقایسه با تیمار شاهد تولید شیر بالاتری را باعث شدند که از لحاظ آماری معنی¬دار بود (P < 0/05). مکمل کردن وانادیوم به جیره اثری بر غلظت وانادیوم شیر نداشت. درصد چربی شیر تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفت اما تولید روزانه چربی شیر در سطوح پایین و متوسط وانادیوم در مقایسه با سطح بالای وانادیوم و تیمار شاهد بیشتر بود (P < 0/05). درصد پروتئین شیر تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفت اما تولید پروتئین شیر در سطح پایین مکمل وانادیوم در مقایسه با تیمارهای دیگر بالاتر بود (P < 0/05). میزان گلوکز خون در قبل از زایش به صورت درجه دوم و سوم تحت تاثیر سطوح مکمل وانادیوم قرار گرفت (P < 0/05). مکمل کردن وانادیوم به جیره باعث کاهش معنی¬دار در سطح NEFA پلاسمای گاوهای دریافت کننده وانادیوم در مقایسه با تیمار شاهد شد و با افزایش سطح وانادیوم، میزان NEFA پلاسما به صورت درجه دوم افزایش یافت (P < 0/05). این امر در دوره بعد از زایش نیز صادق است به طوری که مکمل کردن وانادیوم به جیره باعث کاهش سطح NEFA پلاسما شد. در دوره پس از زایش میزان گلوکز پلاسما با افزودن مکمل وانادیوم به صورت درجه دوم افزایش یافت (P < 0/05). همچنین در دوره پس از زایش نسبت انسولین به گلوکز پلاسما در اثر مکمل کردن وانادیوم به صورت دوجمله¬ای کاهش یافت (P < 0/05). غلظت BHBA پلاسما نیز در اثر افزودن سطوح وانادیوم سولفات به جیره کاهش نشان داد (P < 0/05). افزودن وانادیوم به جیره هیچ اثر معنی داری بر قابلیت هضم مواد مغذی در قبل و پس از زایش نداشت. اثر وانادیوم بر فراسنجه ها و هورمون های خون در 10 روز سونوگرافی نشان داد که غلظت انسولین و گلوکز پلاسما در گاوها تحت تاثیر معنی¬دار تیمارها قرار داشت (01/0p=). تعداد فولیکول¬های کوچک در گاوهای دریافت کننده سطوح 04/0 و 08/0 میلی گرم وانادیوم در مقایسه با شاهد و گروه دریافت کننده 12/0 میلی گرم وانادیوم بازای کیلوگرم وزن متابولیک، بیشتر بود (02/0p=). گاوهای دریافت کننده وانادیوم در مقایسه با شاهد تعداد فولیکول¬های بزرگ بیشتری بودند (05/0p=). نتایج حاصل از اثر مکمل وانادیوم بر تست تحمل گلوکز در مورد فراسنجه¬های گلوکز، انسولین، NEFA و BHBA نشان داد که به دنبال تزریق گلوکز، بالا رفتن و به اوج رسیدن گلوکز و انسولین با شیب تندی مواجه می¬شود. اوج فراسنجه گلوکز در تست تحمل گلوکز به صورت درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت (P = 0/05). در مورد هورمون انسولین، پیک به صورت درجه 2 تحت تاثیر تیمارها قرار داشت (P = 0/02). سطح پایه انسولین به صورت درجه 2 تحت تاثیر تیمارها قرار گرفت به طوری که گاوهای دریافت کننده مکمل وانادیوم پایین¬ترین سطح پایه انسولین را نشان دادند. سطح زیر نمودار (AUC) برای گلوکز به صورت درجه 2 تحت تاثیر تیمار قرار گرفت (P = 0/002). همچنین سطح زیر نمودار برای انسولین به صورت درجه 3 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت(P = 0/01) نسبت انسولین به گلوکز به شکل درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار داشت (P = 0/003). سطح پایه NEFA در پلاسما در پاسخ به تزریق گلوکز به صورت درجه 2 و 3 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت. حداقل غلظت NEFA در پاسخ به تزریق گلوکز در تست تحمل گلوکز به صورت درجه 2 و 3 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت. سطح زیر نمودار NEFA به صورت درجه 3 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت (P = 0/007). اثر مکمل وانادیوم بر ترکیب اسیدهای چرب چربی شیر نشان داد که میانگین حداقل مربعات غلظت اسید پالمتیک چربی شیر به شکل درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت (P = 0/004). غلظت اسید استئاریک چربی شیر در تیمارهای دریافت کننده مکمل وانادیوم به شکل درجه 2 (P = 0/0003) در مقایسه با گروه شاهد کمتر بود (P = 0.002). میانگین حداقل مربعات غلظت اسید اولئیک چربی شیر به صورت درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت (P = 0/0002). مجموع اسیدهای چرب اشباع (SFA) چربی شیر به صورت درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت (P = 0/04). همچنین مجموع اسیدهای چرب با یک پیوند دوگانه چربی شیر (MUFA) به صورت درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار داشت (P = 0/005). اثر مکمل وانادیوم بر ترکیب اسیدهای چرب بافت چربی زیر جلد گاوها نشان داد که گاوهای دریافت کننده سطح پایین مکمل وانادیوم کمترین غلظت اسید مریستیک در شکل درجه دو را به خود اختصاص دادند (P = 0/002). همچنین اسید پالمتیک بافت چرب تحت تاثیر درجه 2 مکمل وانادیوم قرار داشت (P = 0/002). میانگین حداقل مربعات غلظت اسید استئاریک (18:0) به شکل درجه 2 (P = 0/01) در گاوهای دریافت کننده مکمل وانادیوم در مقایسه با گاوهای گروه شاهد دارای غلظت بیشتری بود (P = 0/03). غلظت اسید لینولئیک در بافت چربی (18:2 n-6) به طور معنی داری و به شکل درجه 2 تحت تاثیر تیمارها بود (P = 0/0001). غلظت نسبی اسید لینولنیک (18:3 n-3) به صورت درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت (P = 0/01). مجموع کل اسیدهای چرب با چند پیوند دوگانه یا PUFA در بافت چربی به صورت درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت (P < 0/0001). غلظت اسیدهای چرب امگا-3 بافت چربی زیرجلد به صورت درجه 2 تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت (P = 0/03). غلظت اسیدهای چرب امگا-6 در بافت چربی زیرجلد به شکل درجه 2 (P < 0/0001) تحت تاثیر مکمل وانادیوم قرار گرفت.
- Abstract
- The experiments were designed to investigate the effects of vanadium (V) as vanadyl sulfate on performance and metabolism of dairy cows in three individual experiments. In the first experiment, we investigated effect of different levels of vanadyl sulfate (0, 0.04, 0.08, 0.12 mg V/kg BW0.75) on nutrient total tract digestibility and blood metabolites of non lactating non pregnant dairy cow. Eight non lactating non pregnant dairy cows were used in this experiment. The diet was based on 60:40 concentrate to forage and the treatment considered in a changeover design with 4 periods of 21d (14d adaptation and 7d sample collection). In the second experiment, the effect of different levels of vanadium on rumen degradability kinetic of nutrients and VFA parameters was evaluated in 4 fistulated Holstein dairy cows. The diet and treatments were like first experiment. Treatments were considered in a changeover design with 4 periods of 21d (14d adaptation and 7d sample collection). Third experiment was designed to investigate effect of V on performance and follicular dynamic of 32 transition (-30 to +30 d of expected calving) maltipaurous Holstein dairy cows in a completely randomized block design (expected calving) with 4 levels of vanadium supplementation (0, 0.04, 0.08, 0.12 mg V/kg BW0.75/head). In addition, glucose tolerance test fatty acid profile of subcutaneous adipose tissues and milk fat, blood metabolites, DMI as well as nutrients total tract digestibility were assessed both before and after calving. Results of first experiment showed that V supplement did not affect nutrient total tract digestibility such as CP, DM, OM, ADF and NDF. Vanadium supplementation of 0.04 and 0.08 mg V/kg BW0.75 compared to control and 0.12 significantly increased plasma insulin concentration (P < 0.05). In contrast, cow receiving 0.04 and 0.08 mg V/kg BW0.75 had significantly less NEFA concentration compared to control and 0.12 (P < 0.05). The results of second experiment exhibited that V supplement did not have any effect on rumen pH and NNH4. Protozoa counts were higher in cow receiving V at 6h after feeding (P < 0.05). Rumen degradability kinetics including a, b, c, and P of different times of incubation of DM, CP, ADF and NDF were not affected by vanadium supplement. Rumen VFAs and total VFA were not also affected by treatments. In the third experiment, results revealed that DMI was not affected by treatments either before or after calving. Cows receiving 0.04 mg V/kg BW0.75 resulted in highest milk yield (P < 0.05). FCM 4% was significantly higher in cows receiving V supplement than control group (P < 0.05). V concentration of milk was not affected by V supplement. Milk fat concentration was not affected by treatments, while milk fat yield was higher in cow receiving 0.04 and 0.08 mg V/kg BW0.75 compared to the other group (P < 0.05). Also, Milk protein concentration was not affected by treatments, while milk protein yield was higher in cow receiving 0.04 mg V/kg BW0.75 compared to the other group (P < 0.05). Prepartum plasma glucose concentrations were significantly affected by V supplement in quadratic and cubic manner (P < 0.05). V supplement decreased NEFA concentration in quadratic manner with increasing of vanadium supplementation (P < 0.05). Moreover, this manner is the same postpartum. Postpartum glucose concentration of plasma increased with increasing V supplement in a quadratic manner (P < 0.05). After parturition, plasma insulin: glucose decreased quadraticly with increasing vanadium levels (P < 0.05). Moreover, decreased plasma BHBA was showed in response to V supplement (P < 0.05). V supplementation did not affect nutrient total tract digestibility neither Prepartum nor postpartum. The result of V effect on blood and hormone metabolites of period of 10 d ultrasonography showed that plasma insulin and glucose concentrations were affected by treatment (P = 0.01). The number of small and large follicles for cows receiving 0.04, 0.08 mg of V as vanadyl sulfate/kg of BW0.75 were higher than those receiving 0.12 mg of V as vanadyl sulfate/kg of BW0.75 and control group (P = 0.02 and P = 0.05 respectively). Results of GTT for glucose, insulin, NEFA and BHBA metabolites revealed that plasma glucose and insulin concentrations after glucose injection faced with sharp ascending slope achieving peak. Peak of glucose in GTT was affected by V supplement in a quadratic manner (P = 0.05). Moreover, insulin peak was also affected by V supplement in a quadratic manner (P = 0.02). Insulin basal level was affected by V supplement in a quadratic manner in which cows receiving V supplement had the lowest insulin basal level. Area under curves (AUC) of glucose was affected by V supplement in a quadratic trend (P = 0.002). Also, AUC of insulin was affected by V supplement in a cubic trend (P = 0.01). Insulin: glucose ratio was affected by V supplement in a quadratic trend (P = 0.003). NEFA basal level in response to glucose injection was affected by V supplement in a quadratic and cubic manner (P = 0.01). Minimum concentration of NEFA in response to glucose injection was affected by V supplement in a quadratic and cubic manner. AUC of NEFA was affected by V supplement in a cubic manner (P = 0.007). Least square means of milk fat palmetic acid concentration was affected vanadium supplementation in a quadratic manner (P = 0.004). Vanadium supplement quadratically (P = 0.0003) reduced the concentration of stearic acid comparing to control group (P = 0.002). In addition, concentration of milk fat oleic acid was quadratically affected by vanadium supplementation (P = 0.0002). Total saturated fatty acids (SFA; P = 0.04) and mono unsaturated fatty acids (MUFA; P = 0.005) in milk fat was quadratically affected by vanadium supplementation. Cows receiving 0.04 mg V had quadratically lowest myristic acid concentration in subcutaneous adipose tissue fat (P = 0.002). Moreover, palmetic acid concentration in adipose tissue was quadratically affected by supplementation of vanadium (P = 0.002). Least square means of stearic acid in subcutaneous adipose tissue was quadratically higher in cows receiving vanadium than the control group (P = 0.03). Concentration of subcutaneous adipose tissue linoleic acid was quadratically affected by vanadium supplementation (P = 0.01). Total poly-unsaturated fatty acids (PUFA) in subcutaneous adipose tissue were quadratically affected by vanadium supplementation (P < 0.0001). Concentration of ?-3 (P = 0.03) and ?-6 (P < 0.0001) fatty acids in subcutaneous adipose tissue fat were quadratically affected by vanadium supplementation.
