رشــد ســریع جمعیــت در جهــان ســبب افزایــش تقاضــا بــرای مصــرف تولیــدات دامــی بــه خصــوص در کشــورهای در حــال توســعه نظیــر ایـران گردیـده اسـت کـه پیـش بینـی می شــود ایــن تقاضــا تــا ســال ،2030 دو برابـر گـردد (2015 ,FAO). همیـن تشــدید تقاضــا جهــت مصــرف تولیــدات دامـی سـبب گردیده اسـت جهت تسـریع در تولیـد محصـولات دامـی نظیـر شـیر و گوشـت، اسـتفاده از جیره هـای بـا میـزان بــالای غــلات بیــش از پیــش مرســوم گــردد (Lara et al., 2018).
توجـه بـه ایـن نکتـه، مثـل همیشـه ضـروری اسـت کـه مصـرف کنسـانتره بــا میــزان بــالای غـلـات ســبب افــت چربــی شــیر و بــروز ناهنجــاری هــای متابولیکــی نظیــر اســیدوز در نشــخوارکنندگان می گــردد. همیــن امــر ســبب شــده اســت کــه در کنــار مصــرف بــالای غـلـات، اســتفاده از افزودنــی هــای مختلــف در جیــره دام هــای نشــخوارکننده بــه یــک ضـرورت اجتنـاب ناپذیـر تبدیـل شـود (Noziere et al., 2014).
از طرفــی بــا توجــه بــه نگرانــی هــای جهانــی مربـوط بــه اسـتفاده از آنتـی بیوتیــک در خــوراک دام و طیــور و در نتیجــه بــروز مقاومــت آنتــی بیوتیکــی، اســتفاده از افزودنــی هــای جایگزیــن ایـن ترکیبـات بسـیار مـورد توجـه قرار گرفتــه اســت. از جملــه افزودنی هایــی کــه بدیــن منظــور می تــوان اســتفاده کــرد مخمــر زنــده اســت.
مخمــر مرســوم تریــن پروبیوتیــک مصرفــی در نشــخوارکنندگان اســت کــه ثابــت شــده اســت اثــرات مثبتــی بــر تعــادل میکروفلــور شــکمبه بــه خصــوص در زمــان بــروز ناهنجــاری هــای متابولیکــی دارد (McAllister et al., 2011).
مخمــر یـک قـارچ تـک سـلولی اسـت کـه بـه روش غیرجنســی (جوانــه زدن) تکثیــر می یابــد. در بیــن انــواع قارچ هایــی کــه می تــوان در تغذیــه دام اســتفاده کـرد، مخمر ساکارومایسـس سـرویزیه¹ متــداول تریــن مخمــر مصرفــی در خــوراک دام اســت کــه عـلـاوه بــر صنعـت دام در صنایـع دیگـر از جملـه نانوایــی و لبنــی نیــز کاربــرد دارد.
فرآیند آماده سازی مخمر زنده
ایــن فرآینــد شــامل تلقیــح محیــط کشــت حــاوی محصــولات تصفیــه شــده قنــد یــا مــواد اولیــه خــام دانــه غــات بــا ســلول های زنــده مخمــر اســت. فرآینــد تخمیــر در مخــازن بــزرگ موســوم بــه فرمانتــور (دســتگاه تخمیرکننــده) بــا اســتفاده از ســویه هایی نظیــر ساکارومایســس سـرویزیه صـورت می گیـرد.
هنگامـی کــه محیــط کشــت داخــل فرمانتــور بــه طــور کامــل تخمیــر شــد، عمــل جداســازی توســط ســانتریفیوژ انجــام شـده سـپس ترکیـب بـه دسـت آمـده خشــک می گــردد. مرحلــه بعــدی در ایــن فرآینــد انتخابــی اســت بــه طــوری کــه زیســت تــوده جــدا شــده از مخمـر، جهـت آزادسـازی اسـیدهای نوکلئیـک هیدرولیـز شـده و در نهایـت بـا ترکیباتـی نظیـر متیونیـن بـه عنوان اسـیدآمینه و برخـی مـواد طعـم دهنده حـاوی پپتیدهـا و مـواد معدنـی غنـی ســازی می گــردد تــا بــه عنــوان مخمــر اتولیــز شــده و غیرفعــال در اختیـار مصـرف کننـدگان قـرار گیـرد.
تاثیـر مصـرف مخمـر زنـده بـر عملکــرد گاوهــای شــیری
ایــن فرآینــد شــامل تلقیــح محیــط کشــت حــاوی محصــولات تصفیــه شــده قنــد یــا مــواد اولیــه خــام دانــه غــات بــا ســلول های زنــده مخمــر اســت. فرآینــد تخمیــر در مخــازن بــزرگ موســوم بــه فرمانتــور (دســتگاه تخمیرکننــده) بــا اســتفاده از ســویه هایی نظیــر ساکارومایســس سـرویزیه صـورت می گیـرد.
هنگامـی کــه محیــط کشــت داخــل فرمانتــور بــه طــور کامــل تخمیــر شــد، عمــل جداســازی توســط ســانتریفیوژ انجــام شـده سـپس ترکیـب بـه دسـت آمـده خشــک می گــردد. مرحلــه بعــدی در ایــن فرآینــد انتخابــی اســت بــه طــوری کــه زیســت تــوده جــدا شــده از مخمـر، جهـت آزادسـازی اسـیدهای نوکلئیـک هیدرولیـز شـده و در نهایـت بـا ترکیباتـی نظیـر متیونیـن بـه عنوان اسـیدآمینه و برخـی مـواد طعـم دهنده حـاوی پپتیدهـا و مـواد معدنـی غنـی ســازی می گــردد تــا بــه عنــوان مخمــر اتولیــز شــده و غیرفعــال در اختیـار مصـرف کننـدگان قـرار گیـرد.
تاثیــر بــر محیــط شــکمبه: مخمــر زنــده بــا مصــرف اکســیژن، آن را از محیــط شــکمبه حــذف کــرده و محیــط بهتــری را بــرای رشــد و فعالیــت میکروفلــور شــکمبه بــه خصــوص باکتری هــای ســلولایتیک فراهــم می ســازد. بدیــن ترتیــب قابلیــت هضــم مــواد فیبــری بهبــود می یابــد.
تنظیـم pH شـکمبه: مخمـر زنـده در شـکمبه بـا باکتری هـای تولیدکننـده اسـیدلاکتیک بـر سـر اسـتفاده از قنـد رقابــت و از رشــد آنهــا جلوگیــری می کنــد. در نتیجــه میــزان تولیــد لاکتـات در شـکمبه کاهـش می یابـد. از طرفــی مخمــر ســبب بهبــود اسـیدالکتیک نظیـر مگاسـفرا السـدنی² و ســلنوموناس رومینانتیــوم³ شــده در نتیجــه ســطح اســیدالکتیک شــکمبه کاهــش می یابــد.
مخمــر زنــده از طریـق فراهـم کـردن فاکتورهـای رشـد شــامل اســیدهای آمینــه، پپتیدهــا، ویتامینهــا و اســیدهای آلــی بــرای باکتری هــای مصــرف کننــده لاکتــات، رشــد و متابولیســم آنهــا را تحریــک مــی کننــد. بنابرایــن مخمــر زنــده تجمــع لاکتــات را در شــکمبه خیلــی محـدود کـرده و کاهش pH شـکمبه را کنتـرل می نمایـد.
از طرفـی بـه نظـر میرسـد کـه مخمـر زنـده بـا مصـرف نشاسـته و قندهـای محلـول (رقابـت بر سـر مصـرف سوبسـترا) نقـش مهمـی را در کاهــش دادن ســرعت تولیــد اســید در شــکمبه ایفــا مــی کنــد.
بهبــود چربــی شــیر: باکتری هــای هضــم کننــده الیــاف کــه تاثیــر بسـزایی در سـنتز چربـی شـیر دارنـد، بــه کاهــش pH شــکمبه حســاس هســتند. بــه طــوری کــه پژوهشــگران گــزارش کرده انــد کــه %1 افزایــش در میــزان نشاســته قابــل تجزیــه در شــکمبه ســبب کاهــش 0/1 واحــد در pH شــکمبه و کاهــش 3 درصــدی در میــزان هضــم NDF می گــردد.
از ایــن رو تنظیــم pH شــکمبه یــک عامــل کلیــدی و تعییــن کننــده در عملکــرد بهینــه شــکمبه مــی باشــد. مخمـر زنـده بـا تحریـک پروتـوزوآی مژکـدار باعـث مـی شـود کـه نشاسـته توســط آنهــا بلعیــده مــی شــود. ایــن گــروه بــا ســرعت آهســته تــری از باکتــری هــای آمیلوالیتیــک تخمیــر می کننـد و محصـولات پایانـی تخمیـر غیـر از لاکتـات هسـتند.
همچنیـن بـا بلعیــده شــدن نشاســته توســط آنهــا، نشاســته بــه تدریــج در شــکمبه آزاد مــی شــود و از طرفــی مــی تواننــد مقــداری لاکتــات را دریافــت کــرده و از تجمــع آن در شــکمبه جلوگیــری کننــد. مخمــر بــا مصــرف الکتــات، pH شــکمبه را بــرای باکتری هــای هضــم کننــده فیبــر فراهــم کــرده و پـس از هضـم بهتـر فیبـر، چربـی شـیر افزایــش مــی یابــد.
نتیجه گیری
اســتفاده از مخمــر در جیــره گاوهــای شــیری ســبب بهبــود تولیــد شــیر و همیــن طــور چربــی شــیر در گاوهــای شــیری مــی شــود. دلیــل ایـن امـر، بهبـود هضـم فیبـر و تثبیـت pH شــکمبه در هنــگام مصــرف مخمــر در جیــره مــی باشــد.
تغذیــه مخمــر در جیــره گاوهــای شــیری در زمــان درســت و بــه مقــدار مناســب بــه دلیــل رقابــت بــا باکتری هــای تولیدکننــده اســید الکتیــک بــر ســر سوبســترا، از بــروز اســیدوز در هنــگام مصــرف مقادیــر بــالای کنســانتره جلوگیــری بــه عمــل مــی آورد. بــا ایــن حــال، فاکتورهــای بســیاری شــامل مقــدار مصــرف مخمــر، میــزان زنـده مانـی مخمـر، سـن دام، وضعیـت فیزیولوژیکـی دام، مـدت زمـان مصـرف مخمــر، ترکیبــات مغــذی جیــره و شــرایط محیطــی مــی تواننــد میــزان پاســخ دام را بــه مصــرف مخمــر در جیــره تحــت تاثیــر قــرار دهنــد.
پی نوشت:
- Saccharomyces corevisiar
- Megasphaera Alsdenii
- Selenomonas Ruminantium
منبع:
مجله کشت و صنعت