اثر سطوح مختلف خاک دیاتومه بر فرآسنجه‌های ‌تخمیری و قابلیت هضم جیره غذایی آلوده با آفلاتوکسینB1 با استفاده از میکرو ارگانیسم‌های جداشده از شکمبه در شرایط برون تنی

نشریه علمی میکروبیولوژی دامپزشکی

مقاله 3، دوره 16، شماره 2 - شماره پیاپی 41، اسفند 1399، صفحه 25-41   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی (اصیل)

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jvm.2021.677171

نویسندگان

رشید صفری¹؛ ذبیح اله نعمتی^{* 2}؛ نامدار کامرانی³؛ امیر کریمی⁴

¹گروه علوم دامی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تبریز

²گروه علوم دامی-دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تبریز

³گروه علوم دامی دانشگاه تبریز

⁴گروه آموزشی علوم دامی دانشگاه تبریز

چکیده

این آزمایش به منظور بررسی، افزودنی خاک دیاتومه بر اثرات منفی آفلاتوکسین بر تولید گاز، قابلیت هضم ماده خشک و ماده آلی جیره غذایی گوسفند در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. آزمایش در قالب، طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار و 4 تکرار در هر تیمار در شرایط آزمایشگاهی انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل 1-جیره پایه (شاهد بدون متانول)، 2-شاهد با متانول، 3- شاهد با متانول + آفلاتوکسین به میزان 800 نانوگرم در میلی‌لیتر مایع شکمبه (جیره آلوده با آفلاتوکسین)، 4، 5 و 6- جیره آلوده با آفلاتوکسین + سطوح 7، 75 و150میلی‌گرم دیاتومه بودند. از شیشه‌های با حجم 100 میلی‌لیتر به روش کشت ثابت برای اندازه‌گیری میزان تولید گاز و قابلیت هضم استفاده شد. هر یک از شیشه ها با گاز دی اکسید کربن پر و سپس با درپوش لاستیکی پلمپ و در حمام آبی در دمای 39 درجه سانتیگراد انکوباسیون شد. کمترین مقدار تجزیه پذیری ماده خشک و ماده آلی و بیشنرین غلظت آمونیاک مربوط به تیمار دارای آفلاتوکسین بود (05/0>P). آفلاتوکسن سبب کاهش فراسنجه های تخمیری تولید گاز، میزان انرژی متابولیسمی و اسید های چرب فرار در مقایسه با تیمارهای شاهد نشد. افزودن دو سطح پایین و میانی دیاتومه سبب بهبود تجزیه پذیری ماده خشک و ماده آلی در مقایسه با گروه آفلاتوکسین شد (05/0>P). همچنین محیط کشت حاوی خاک دیاتومه در سطح پایین )7 میلی گرم در 200 میلی گرم جیره( سبب بهبود اثرات منفی آفلاتوکسین برشاخص تفکیک‌پذیری، توده میکروبی و راندمان سنتز میکروبی شد (05/0>P). می‌توان نتیجه گرفت که افزودنی خاک دیاتومه پتانسیل بهبود اثرات منفی آفلاتوکسین را بر کارکرد شکمبه در شرایط آزمایشگاهی را دارد و تحقیق بیشتر در خصوص مکانیسم عمل آن در اکوسیستم میکروبی شکمبه ضرورت دارد.

کلیدواژه‌ها

آفلاتوکسین؛ ضریب تفکیک؛ خاک دیاتومه؛ تولید گاز؛ قابلیت هضم ماده ماده آلی

مراجع

1- مروی ع.، طبیبی م.، یزدان ستاد س.، نادری م.، خالدی م.، پور شهبازی غ. و محمودی کوهی ا. 1397. بررسی آلودگی خوراک دام و طیور با گونه های قارچی آسپرژیلوس تولید کننده آفلاتوکسین. تحقیقات دامپزشکی و فراورده های بیولوژیک. 120: 38-43.

2- نعمتی ذ، جانمحمدی ح.، تقی زاد ا.، ملکی نژاد ح. و مقدم غ. 1394. تاثیر جاذب طبیعی بنتونیت در کاهش اثرات منفی آفلاتوکسین B₁ برعملکرد و سیستم ایمنی در جوجه­های گوشتی. تحقیقات تولیدات دامی. سال 4 شماره 3. 67-77.

3- نعمتی، ذ.، صفری ر.، بشارتی م.، کامرانی ن. و شیخلو م. ۱۳۹۹. اثر آفلاتوکسین B۱ بر قابلیت هضم و فراسنجه های تخمیری شکمبه ای جیره غذایی گوسفند در شرایط آزمایشگاهی. پژوهشهای تولیدات دامی. 11(۲۸) :۷۵-۸۳.

4. Beauchemin, K., Kreuzer M., O’mara F., and McAllister T. 2008. Nutritional management for enteric methane abatement: a review. Australian Journal of Experimental Agriculture, 48: 21-27.
5. Belanche, A., Ramos‐Morales E., Newbold C. J., and agriculture. 2016. In vitro screening of natural feed additives from crustaceans, diatoms, seaweeds and plant extracts to manipulate rumen fermentation. Journal of the science of food, 96: 3069-3078.
6. Benchaar, C., McAllister T., and Chouinard P. 2008. Digestion, ruminal fermentation, ciliate protozoal populations, and milk production from dairy cows fed cinnamaldehyde, quebracho condensed tannin, or Yucca schidigera saponin extracts. Journal of Dairy Science, 91: 4765-4777.
7. Bennett, D., Yee A., Rhee Y.-J., and Cheng K. 201. Effect of diatomaceous earth on parasite load, egg production, and egg quality of free-range organic laying hens. Poultry Science, 90: 1416-1426.
8. Blümmel, M., Makkar H., Becker K.. 1997. In vitro gas production: a technique revisited. Journal of Animal Physiology Animal Nutrition, 77: 24-34.
9. Broderick, G., and Kang J. 1980. Automated simultaneous determination of ammonia and total amino acids in ruminal fluid and in vitro media. Journal of Dairy Science, 63: 64-75.
10. Bryden, W. L., and Technology. 2012. Mycotoxin contamination of the feed supply chain: Implications for animal productivity and feed security. Animal Feed Science, 173: 134-158.
11. Christophersen, C., Wright A. G., and Vercoe P. 2008. In vitro methane emission and acetate: propionate ratio are decreased when artificial stimulation of the rumen wall is combined with increasing grain diets in sheep. Journal of animal science, 86: 384-389.
12. Dawson, K. 1992. Current and future role of yeast culture in animal production: A review of research over the past six years. In: Proceedings of Alltech’s 8th annual symposium, Nicholasville, Kentucky. p 1-23.
13. del Palacio, A., Bettucci L., and Pan D. 2016. Fusarium and Aspergillus mycotoxins contaminating wheat silage for dairy cattle feeding in Uruguay. Brazilian journal of microbiology, 47: 1000-1005.
14. Denli, M., Blandon J., Guynot M., Salado S., and Perez J. 2009. Effects of dietary AflaDetox on performance, serum biochemistry, histopathological changes, and aflatoxin residues in broilers exposed to aflatoxin B1. Poultry Science, 88: 1444-1451.
15. Denman, S. E., Tomkins N. W., and McSweeney C. S. 2007. Quantitation and diversity analysis of ruminal methanogenic populations in response to the antimethanogenic compound bromochloromethane. FEMS microbiology ecology, 62: 313-322.
16. Eevers, N., Van Hamme J. D., Bottos E. M., Weyens N., and Vangronsveld J. 2015. Draft genome sequence of Methylobacterium radiotolerans, a DDE-degrading and plant growth-promoting strain isolated from Cucurbita pepo. Genome Announc., 3: e00488-00415.
17. Fernandez, M., Woodward B., and Stromberg B. 1998. Effect of diatomaceous earth as an anthelmintic treatment on internal parasites and feedlot performance of beef steers. Animal Science, 66: 635-641.
18. Fink-Gremmels, J., and van der Merwe D. 2019. Mycotoxins in the food chain: contamination of foods of animal origin Chemical hazards in foods of animal origin. p 1190-1198. Wageningen Academic Publishers.
19. Flachowsky, G., Lebzien P., and Technology. 2009. Comments on in vitro studies with methane inhibitors. Animal Feed Science, 3: 337-339.
20. Frazzoli, C., Gherardi P., Saxena N., Belluzzi G., and Mantovani A. 2017. The hotspot for (global) one health in primary food production: Aflatoxin M1 in dairy products. Frontiers in public health, 4: 294.
21. Getachew, G., DePeters E., and Robinson P. 2004. In vitro gas production provides effective method for assessing ruminant feeds. California Agriculture, 58: 54-58.
22. Gnonlonfin, G. J. B., Hell K., Adjovi Y., Fandohan P., Koudande D., Mensah G., Sanni A., Brimer L., and nutrition. 2013. A review on aflatoxin contamination and its implications in the developing world: a sub-Saharan African perspective. Critical reviews in food science, 53: 349-365.
23. Guo, Y., Liu J. X., Lu Y., Zhu W., Denman S., and McSweeney C. 2008. Effect of tea saponin on methanogenesis, microbial community structure and expression of mcrA gene, in cultures of rumen micro‐ Letters in Applied Microbiology, 47: 421-426.
24. Hashemi, M., Gholampour Azizi I., Rezai Z., and Rouhi S. 2012. Mycological survey and total aflatoxin analyze in silage from Qaemshahr City (Northern Iran). Journal of Chemical Health Risks, 2:51-56.
25. Hegarty, R., Bird S. H., Vanselow B., and Woodgate R. 2008. Effects of the absence of protozoa from birth or from weaning on the growth and methane production of lambs. British Journal of Nutrition, 100: 1220-1227.
26. Helferich, W. G., Garrett W., Hsieh D., and Baldwin R. 1986. Feedlot performance and tissue residues of cattle consuming diets containing aflatoxins. Journal of animal science, 62: 691-696.
27. Hu, W.-L., Liu J.-X., Ye J.-A., Wu Y.-M., Guo Y.-Q., and Technology. 2005. Effect of tea saponin on rumen fermentation in vitro. Animal Feed Science, 120: 333-339.
28. Huang, X., Liang J., Tan H., Yahya R., Ho Y., and Technology. 2011. Effects of Leucaena condensed tannins of differing molecular weights on in vitro CH4 production. Animal Feed Science, 166: 373-376.
29. Isikber, A. A., and Athanassiou C. G. 2015. The use of ozone gas for the control of insects and micro-organisms in stored products. Journal of Stored Products Research, 64: 139-145.
30. Jiang, Y. et al. 2018. Effect of adding clay with or without a Saccharomyces cerevisiae fermentation product on the health and performance of lactating dairy cows challenged with dietary aflatoxin B1. Journal of Dairy Science, 101: 3008-3020.
31. Jiang, Y., Yang H., Lund P., and technology. 2012. Effect of aflatoxin B1 on in vitro ruminal fermentation of rations high in alfalfa hay or ryegrass hay. Animal feed science technology, 175: 85-89.
32. Lee, J., Her J.-Y., and Lee -G. 2015. Reduction of aflatoxins (B1, B2, G1, and G2) in soybean-based model systems. Food chemistry, 189: 45-51.
33. Makkar, H. P. 2010. In vitro screening of feed resources for efficiency of microbial protein synthesis In vitro screening of plant resources for extra-nutritional attributes in ruminants: nuclear and related methodologies. p 107-144. Springer.
34. McDougall, E. 1948. Studies on ruminant saliva. 1. The composition and output of sheep's saliva. Biochemical journal, 43: 99.
35. McGinn, S., Beauchemin , Coates T., and Colombatto D. 2004. Methane emissions from beef cattle: Effects of monensin, sunflower oil, enzymes, yeast, and fumaric acid. Journal of animal science, 82: 3346-3356.
36. Menke, K., Raab L., Salewski A., Steingass H., Fritz D., and Schneider W. 1979. The estimation of the digestibility and metabolizable energy content of ruminant feedingstuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor in vitro. The Journal of Agricultural Science, 93: 217-222.
37. Menke, K., and Steingass H. 1988. Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and. vitro.
38. Menke, K. H. 1988. Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. Animal research and development, 28: 7-55.
39. Menke, K. H. 1988. Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. Animal research, 28: 7-55.
40. Modirsanei, M., Mansoori B., Khosravi A. R., Kiaei M. M., Khazraeinia , Farkhoy M., Masoumi Z., and Agriculture. 2008. Effect of diatomaceous earth on the performance and blood variables of broiler chicks during experimental aflatoxicosis. Journal of the Science of Food, 88: 626-632.
41. Mojtahedi, M., Mesgaran M. D., Vakili A., and Hayati-Ashtiani M. 2013. Effect of aflatoxin B1 on in vitro rumen microbial fermentation responses using batch culture. Annual Research Review in Biology: 686-693.
42. Nemati, Z., Janmohammadi H., Taghizadeh A., Moghaddam G., and Maleki Nejad H. 2014.Effect of bentonite supplementation to the contaminated diets with aflatoxin B1 on broiler performance. In: 6th Iranian congress on animal science, Tabriz
43. Nemati, Z., Karimi A., and Besharati M. 2015. Impact of Aflatoxin Contaminated Feed and Yeast Cell Wall Supplementation on Immune System in Broiler Chickens. In: Proceedings of International Conference on Innovations in Chemical & Agricultural Engineering. p 8-9.
44. Ørskov, E., and McDonald I. 1979. The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. The Journal of Agricultural Science, 92: 499-503.
45. Patra, A. K., and Assessment. 2012. Enteric methane mitigation technologies for ruminant livestock: a synthesis of current research and future directions. Environmental Monitoring, 184: 1929-1952.
46. Peng, W.-X., Marchal J., and Van der Poel A. 2018. Strategies to prevent and reduce mycotoxins for compound feed manufacturing. Animal Feed Science and Technology, 237: 129-153.
47. Pierron, A., Alassane-Kpembi I., and Oswald I. P. 2016. Impact of mycotoxin on immune response and consequences for pig health. Animal nutrition, 2: 63-68.
48. Richard, E., Heutte N., Bouchart V., and Garon D. 2009. Evaluation of fungal contamination and mycotoxin production in maize silage. Animal Feed Science and Technology, 148: 309-320.
49. Schmidt, P., Novinski C., Junges D., Almeida R., and De Souza C. 2015. Concentration of mycotoxins and chemical composition of corn silage: a farm survey using infrared thermography. Journal of Dairy Science, 98: 6609-6619.
50. Sen, Y., Onal-Ulusoy B., Mutlu M., and Technologies E. 2019. Detoxification of hazelnuts by different cold plasmas and gamma irradiation treatments. Innovative Food Science, 54: 252-259.
51. Serra, M. S., Pulles M. B., Mayanquer F. T., Vallejo M. C., Rosero M. I., Ortega J. M., Naranjo L. N., and Environment. 2018. Evaluation of the use of gamma radiation for reduction of aflatoxin B1 in corn (Zea mays) used in the production of feed for broiler chickens. Journal of Agricultural Chemistry, 7: 21-33.
52. Shanakhat, H., Sorrentino A., Raiola A., Romano A., Masi P., Cavella S., and Agriculture. 2018. Current methods for mycotoxins analysis and innovative strategies for their reduction in cereals: an overview. Journal of the science of food, 98: 4003-4013.
53. Subramanyam, B. 1993. Chemical composition of Insecto. Paul: MN: University of Minnesota. Report of Department of Entomology.
54. Subramanyam, B., and Roesli R. Inert dusts. Bh. Subramanyam DW Hagstrum Alternatives to pesticides in stored-product IPM 2000. 321-380. Kluwer Academic Publishers Dordreecht, The Netherlands.
55. Subramanyam, B., and Roesli R. 2000. Inert dusts. Bh. Subramanyam DW Hagstrum Alternatives to pesticides in stored-product IPM 2000. 321-380. Kluwer Academic Publishers Dordreecht, The Netherlands.
56. Vercoe, P. E., Makkar H. P., and Schlink A. C. 2010. In vitro screening of plant resources for extra-nutritional attributes in ruminants: nuclear and related methodologies. Springer.
57. Vijayanandraj, S., Brinda R., Kannan K., Adhithya R., Vinothini S., Senthil K., Chinta R. R., Paranidharan V., and Velazhahan R. 2014. Detoxification of aflatoxin B1 by an aqueous extract from leaves of Adhatoda vasica Nees. Microbiological research, 169: 294-300.
58. Vila-Donat, P., Marín S., Sanchis V., and Ramos A. 2018. A review of the mycotoxin adsorbing agents, with an emphasis on their multi-binding capacity, for animal feed decontamination. Food Chemical Toxicology, 114: 246-259.
59. Virdis, S., Scarano C., Spanu V., Murittu G., Spanu C., Ibba I., and De Santis E. P. L. 2014. A survey on Aflatoxin M1 content in sheep and goat milk produced in Sardinia Region, Italy (2005-2013). Italian journal of food safety, 3.
60. Wang, B., Mahoney N. E., Pan Z., Khir R., Wu B., Ma H., and Zhao L. 2016. Effectiveness of pulsed light treatment for degradation and detoxification of aflatoxin B1 and B2 in rough rice and rice bran. Food Control, 59: 461-467.
61. Westlake, K., Mackie R. I., Dutton M., and Technology. 1989. In vitro metabolism of mycotoxins by bacterial, protozoal and ovine ruminal fluid preparations. Animal Feed Science, 25: 169-178.
62. WHO, I. A. f. R. o. C. 1986. IARC Monograph on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans, Silica and Some Silicates, 42.