افزودنی های خوراک موثر در تولید متان در نشخوارکنندگان امروزه یکی از موارد مورد توجه در مجامع بین المللی علمی و تولیدی دامپروری جهان می باشد. تولید متان به میزان زیادی مربوط به تغذیه دام بوده که در این میان تنظیم جیره مناسب و استفاده از افزودنی های خوراکی می تواند به کاهش متان تولیدی کمک کند. از دیگر سو، تولید متان به معنای هدر رفت منابع غذایی به محیط به جای ورود به چرخه های متابولیسمی نظیر رشد و تولید بوده است که این موضوع توجه به تولید متان را تبدیل به یکی از چالش های اصلی دامپروری پایدار کرده است. بنابراین توجه به این موضوع در کنار مسئولیت اجتماعی، یک موضوع اقتصادی نیز می باشد.
اهمیت توجه به متان
متان یکی از گازهای گلخانه ای مهم است. گازهای گلخانه ای به مولکول هایی گفته می شود که باعث حبس کردن گرمای خورشید در جو زمین می شوند. این مسئله در سال های اخیر موجب تغییر در شرایط زیست محیطی شده است که تبعات خطرناکی برای محیط زیست خواهد داشت. از جمله آن ها می توان به ذوب شدن یخ های قطبی، خشکسالی های فراگیر، باران های سیل آسا و تغییرات اقلیمی اشاره کرد.
پس از نگرانی های فراگیر در رابطه با تبعات زیست محیطی تولید گازهای گلخانه ای از جمله گرمایش زمین، از اواخر قرن بیستم میلادی مجامع علمی جهان به بررسی سر منشا تولید متان پرداختند. بر همین اساس تعهد نامه های بین المللی شکل گرفتند که کشورهای دنیا ملزم شدند در راستای کاهش تولید متان اقداماتی را انجام دهند. صنعت دام پروری یکی از بخش های اصلی تولید کننده متان بین المللی با سهم تقریبی 30 درصدی است. سایر گازهای گلخانه ای از جمله دی اکسید کربن، نیتروس اکسید و آمونیاک از جمله گازهای گلخانه ای دیگری هستند که نشخوارکنندگان از جمله تولیدکنندگان عمده آن ها هستند.
سهم انواع دام در تولید متان
در میان نشخوارکنندگان، گاوهای پرواری با میزان 55 درصد بیشترین سهم را در تولید متان دارند. به خصوص گاوهای پرورای که در مراتع چرا می کنند به سبب جیره بر پایه علوفه نقش بیشتری دارند. پس از آن گاوهای شیری با 18 درصد، بوفالوها با 11 درصد، گوسفند با 7 درصد، بز با 5 درصد و شتر با 1 درصد در رتبه های بعدی هستند. سایر نشخوارکنندگان نیز سهم 3 درصدی دارند. تخمین زده می شود یک گاو شیری به طور متوسط روزانه بین 400 تا 500 لیتر متان تولید می کند.
مکانیسم تولید متان در شکمبه
پیش از پرداختن به روش های کنترل متان بهتر است به مکانیسم تولید آن در شکمبه بپردازیم. تولید متان توسط بخشی از میکروارگانیسم های شکمبه نشخوارکنندگان موسوم به متانوژن ها صورت می گیرد. متانوژن ها انواع مختلفی دارند که بسته به مکانیسم عملکرد، دسته بندی می شوند. هیدروژنوتروفیک ها، استوکلاستیک ها و متیلوتروفیک ها انواع متانوژن های شکمبه هستند. فرایند تولید متان عمدتا به شکل کاهش مولکول دی اکسید کربن با استفاده از هیدروژن است. به طور کلی تولید متان یکی از راه های خروج هیدروژن موجود در شکمبه دام است. این انتقال هیدروژن در هضم بهینه فیبرها توسط باکتری های تجزیه کننده فیبر موثر است.
بخش مهمی از میکروارگانیسم های متانوژن وابسته به بخش از پروتوزوآ هستند. پروتوزوآها تک سلولی هایی هستند که بخشی از متانوژن ها به آن ها وابسته هستند.
استراتژی های تغذیه ای کاهش تولید متان در شکمبه دام ها
از جمله راهکارهای کاهش تولید متان در صنعت دامپروری می توان به موارد زیر اشاره کرد.
گونه دام
همانطور که پیشتر اشاره شد، گاوها نسبت به دام های سبک سهم بیشتری در تولید متان دارند. تغییر گونه پرورشی از گاو به دام سبک به منطور تولید گوشت می تواند از راهکارهای کاهش تولید متان باشد.
سن دام
تولید متان در تلیسه ها (سن 8 تا 25 ماه) در بالاترین میزان است. در گاوهای بالغ تولید متان کاهش می یابد. یکی از دلایل عمده آن مصرف بالاتر کنسانتره است. بنابراین کاهش سن اولین زایمان که نتیجه ی رشد بهتر تلیسه است می تواند یکی از استراتژی های کاهش تولید متان در پرورش دام باشد.
استراتژی های پرورش
دام های غیر مولد یا با بازدهی پایین در کله منابع خوراکی مرا مصرف کرده و با توجه به میزان بالای مصرف علوفه، متان بیشتری تولید می کنند. بنابراین اجرای اصول مدیریتی در رابطه با کاهش بیماری ها، اصلاح نژاد، افزایش عمر اقتصادی دام ها و کاهش سن ورود به گله مولد می تواند در کاهش تولید متان موثر باشد.
استراتژی تغذیه
به طور کلی در هنگام مصرف علوفه بالاتر، تولید متان افزایش می یابد. چرا که متان یکی از تولیدات جنبی استات است. در هنگامی که جریان الکترونی شکمبه پایین باشد، هیدروژن به سمت تولید متان می رود، اما با افزایش آن که در هنگام مصرف کربوهیدرات های سهل الهضم اتفاق می افتد، به سمت مسیر سولفات/ نیترات می رود.
اما باید توجه داشت که مصرف غلات بالا خطر اسیدوز را نیز افزایش می دهد.
همچنین مصرف غلات بالا باعث کاهش چربی شیر نیز می شود.
تنش های محیطی
تنش های محیطی از جمله تنش گرمایی، می توانند موجب افزایش تولید متان در شکمبه شوند.
افزودنی های خوراک موثر در کاهش متان در شکمبه
جلبک قرمز
در تحقیقات مشاهده شده است که سویه جلبک قرمز موسوم به A. taxiformis به طور چشمگیری در کاهش متان موثر هستند، در حالی که اثر منفی بر هضم بخش علوفه ای خوراک ندارند. تحقیقات نشان دادند که در گاوهای شیری میزان متان تولیدی با استفاده از این جلبک تا 55 درصد کاهش یافته است. اگرچه هنوز نحوه ی اثرگذاری دقیق آن مشخص نشده است، اما گمان زده می شود به خاطر ترکیب بروموفروم باشد که به عنوان یک ماده ممانعت کننده متان شناخته می شود.
البته یکی از چالش های استفاده از این افزودنی توان پرورش جلبک قرمز به صورت خارج از شرایط طبیعی است.
اسانس های گیاهی
تحقیقات فراوانی در رابطه با اسانس های گیاهی و اثرات آن ها بر تولید متان در شکمبه شده است. اسانس های گیاهی متابولیت های ثانویه ای هستند که ساختارها و عملکردهای متفاونی نظیر ایمنی زایی، آنتی اکسیدانی و ضد تنش دارند. به عنوان مثال آگولین که از نوعی هویج وحشی به دست می آید توانسته است میزان متان تولید شده در شکمبه را کاهش دهد.
چربی های غیر اشباع
چربی های غیر اشباع نیز می توانند به کاهش متان کمک کنند. علت موثر بودن آن ها نیز این است که هیدروژن موجود در شکمبه برای اشباع سازی چربی ها استفاده شده و وارد فرایند تولید متان نمی شود. البته باید توجه داشت که میزان بالای چربی های غیر اشباع می تواند منجر به اخلال در هضم فیبر شده و علاوه بر آن در شرایط استفاده از میزان بالای غلات به دلیل تبدیل به ایزومرهای ترانس 10 سیس 12 موجب القایی افت چربی شیر در گاوهای شیری شود.
علت کاهش چربی شیر در گاو
موننسین
موننسین که یک یونوفر پلی استر کربوکسیلیک است، یکی از افزودنی های شناخته شده در تغذیه نشخوارکنندگان به شمار می رود. این ترکیب که نوعی آنتی بیوتیک محصوب می شود اثر خود را بر باکتری های گرم مثبت به شکل ممانعت کنندگی گداشته و مسیر تولید اسیدهای چرب فرار را به سمت تولید پروپیونات بیشتر به جای استات متمایل می سازد.
یک پاسخ
عالی بود