استفاده از اکسید منیزیم در تغذیه گاوهای شیرده
تهیه و تنظیم: بخش تحقیق و توسعه شرکت دانش بنیان ویوان

نگاه اول:

اکسید منیزیم چیست ؟

• اکسید منیزیم با فرمول شیمیایی MgO ماده ای جاذب رطوبت و سفید رنگ بوده و بعنوان یک منبع منیزیم شناخته میشود.
• اکسید منیزیم از طریق کلسینهسازی کربنات منیزیم یا هیدروکسید منیزیم و یا فراوری کلرید منیزیم بوسیله آهک و حرارت تولید میشود. معمولا گراسهایی که با سرعت بالا در فصل بهار رشد می کنند فاقد سطح کافی منیزیم می باشند و مصرف آنها منجر به کمبود منیزیم و عارضه کزاز علفی میشود. 
• علوفه های تازه، غنی از کربوهیدارتها و پروتئینهای ساده اند اما به لحاظ مواد معدنی جزء منابع فقیر محسوب میشوند. اثرات کمبود منیزیم در دوعارضه تب شیر و کزاز مرتعی نمایان میشود. نشان داده شده است تامین سطح کافی منیزیم برای حیواناتی که در مزرعه چرا میکنند الزامی است.

همچنین، استفاده از منیزیم در تغذیه گاوهای شیری مزایای زیر را در پی خواهد داشت:

1.  منیزیم میتواند به افزایش درصد چربی شیر گاو کمک کند.
2.  منیزیم می تواند با تعدیل pH شکمبه، از وقوع اسیدوز در گاوهای شیری تغذیه شده با مقادیر زیاد غلات جلوگیری کند.
3.  سطح منیزیم جیره نقش مهمی در میزان مصرف کلسیمی دارد که از بافت استخوانی رها و به جریان خون وارد می شود.
4.  منیزیم در تبدیل قندها به انرژی نقش مهمی دارد.

• شواهد علمی نشان میدهند که هنگام استفاده از سیلوی ذرت به عنوان منبع اصلی علوفه در جیره، برخی بافرها و ترکیبات قلیایی همچون بیکربنات سدیم ( NaHCO3 ) و اکسید منیزیم (MgO ) به تنهایی و همراه باهم، منجر به افزایش ماده خشک مصرفی، تولید شیر، درصد چربی شیر، کیلوگرم چربی شیر و تولید شیر تصحیح شده بر اساس چربی شیر ( FCM ) می شوند.
• اکسید منیزیم به عنوان یک عامل ضد اسید در شکمبه عمل کرده و از افت چربی شیر و بروز اسیدوز در دامهای تغذیه شده با جیرههای حاوی کنسانتره بالا و فیبر کم، جلوگیری می کند.
• نتایج نشان می دهد با کاهش اندازه ذرات اکسید منیزیم، زیستفراهمی منیزیم و خاصیت بافری آن افزایش می یابد. بازبینی نتایج ۹ آزمایش در ایالت میشیگان و ۱۱ آزمایش در ایالت هاوایی توسط توماس و همکاران ) ۱۹۹۴ ( نشان داد که استفاده از ترکیب بیکربنات سدیم و اکسید منیزیم، در مقایسه با بیکربنات سدیم به تنهایی، نتایج بهتری را از نظر خاصیت ۱ % بیکربنات / بافری و حفظ درصد چربی شیر در پی داشت. آنها بهترین نسبت استفاده از این ۲ ترکیب را ۵۷ ۱ % اکسید منیزیم معرفی کردند. بطور کلی، نسبت بیکربنات سدیم به اکسید منیزیم می بایست ۲ به ۱ / سدیم و ۳۵۷ در نظر گرفته شود.
• استفاده از اکسید منیزیم در تغذیه دام می تواند منجر به
• ۱- افزایش چربی شیر گاو،
• ۲- خنثی شکمبه و جلوگیری از وقوع اسیدوز در گاوهای شیری تغذیه شده با مقادیر زیاد غلات ،
• ۳- تعدیل pH کردن متابولیسم کلسیم و رهاسازی آن از استخوانها،
• ۴- جلوگیری از ابتلا به عارضه کزاز علفی،
• 5- جلوگیری از ابتلا به عارضه تب شیر شود.

مقدمه

• مادهای جاذب رطوبت و سفید رنگ بوده و بعنوان یک منبع منیزیم شناخته MgO اکسید منیزیم با فرمول شیمیایی می شود. اکسید منیزیم از طریق کلسینهسازی ۱ کربنات منیزیم یا هیدروکسید منیزیم و یا فراوری کلرید منیزیم بوسیله آهک و حرارت تولید میشود. کلسینهسازی در دماهای مختلف منجر به تولید اکسید منیزیم با واکنشپذیری متفاوت می شود
• از اکسید منیزیم بطور گستردهای در صنعت خاک، اصلاح آبهای زیر زمینی، تصفیه هرزآبها، تصفیه آبهای آشامیدنی، تصحیح انتشار هوا و گازها استفاده می شود. بعلاوه، خاصیت بافری اکسید منیزیم در محیطهای اسیدی و قابلیت آن در تثبیت فلزات سنگین نامحلول، از جمله دلایل کاربرد گسترده این ترکیب در صنایع مختلف می باشد. در سال ۲۱۱۴ حدود ۷۵ % از اکسید منیزیم تولید شده در امریکا در صنعت تولید جسم نسوز استفاده شد و ۴۴ % باقی مانده در صنایعی همچون کشاورزی، شیمیایی، ساختمان سازی و سایر صنایع استفاده شد
• از آنجایی که منیزیم در بیشتر واکنشهای ضروری بدن شرکت دارد از آن بعنوان یکی از عناصر ضروری برای کلیه حیوانات یاد میشود. منیزیم بعنوان یک عنصر ماکرو شناخته میشود بدین معنا که نیاز آن در بدن نسبتاً زیاد است. اکسید منیزیم به عنوان منبع عالی منیزیم در جیره گاوهایی که از علوفه های فقیر از منیزیم استفاده می کنند، توصیه میشود.
• معمولا گراسهایی که با سرعت بالا در فصل بهار رشد میکنند فاقد سطح کافی منیزیم میباشند و مصرف آنها منجر به کمبود منیزیم و عارضه کزاز علفی میشود. علوفههای تازه، غنی از کربوهیدارتها و پروتئینهای سادهاند اما به لحاظ مواد معدنی جزء منابع فقیر محسوب می شوند . اثرات کمبود منیزیم در دو عارضه تب شیر و کزاز مرتعی نمایان میشود. معمولا این کمبود در گاوهای مسن، چاق و بعد از زایمان با تولید شیر بالا اتفاق میافتد. یکی از مهمترین عوامل موثر در جلوگیری و رفع این مشکلات، استفاده از  مکمل منیزیم در جیره غذایی میباشد

استفاده از اکسید منیزیم در تغذیه دام و اثرات آن

نشان داده شده است که تامین سطوح کافی منیزیم برای حیواناتی که در مزرعه چرا می کنند الزامی است. بعلاوه، استفاده از مکمل منیزیم در تغذیه گاوهای شیری مزایای زیر را به دنبال خواهد داشت:

۱- منیزیم میتواند به افزایش درصد چربی شیر گاو کمک کند.

۲- منیزیم می تواند با تعدیل pH شکمبه، از وقوع اسیدوز در گاوهای شیری تغذیه شده مقادیر زیاد غلات جلوگیری کند.

۳- سطح منیزیم جیره نقش مهمی در میزان مصرف کلسیمی دارد که  از بافت استخوانی رها و به جریان خون وارد میشود.

۴- منیزیم در تبدیل قندها به انرژی نقش مهمی دارد

• امروزه، اکسید منیزیم به دلیل محتوی و زیست فراهمی بالای منیزیم موجود در آن، بطور گستردهای در صنایع خوراک دام و مکملهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد
• بطور کلی امروزه استفاده از بافرها و مواد قلیایی در تغذیه گاوهای شیری بدلیل استفاده زیاد از کنسانتره در جیره آنها، الزامی است. اگر چه بیکربنات سدیم (جوش شیرین) بعنوان مادهای موثر جهت تعدیل pH شکمبه کاربرد دارد، اما آزمایشات متعدد نشان داده اند که ترکیب اکسید منیزیم و بیکربنات سدیم بطور قابل توجهی شرایط محیط شکمبه را بهبود می بخشد و منجر به ثابت ماندن یا  افزایش سطح چربی شیر می شود.
• شواهد علمی نشان می دهند که هنگام استفاده از سیلوی ذرت به عنوان منبع اصلی علوفه در جیره، برخی بافرها و ترکیبات قلیایی همچون بیکربنات سدیم( NaHCO3 ) و اکسید منیزیم (MgO ) به تنهایی و همراه باهم، منجر به افزایش ماده خشک مصرفی، تولید شیر، درصد چربی شیر، کیلوگرم چربی شیر و تولید شیر تصحیح شده بر اساس چربی شیر ( FCM 15 ). بهبود حاصله در عملکرد دام، به افزایش ،۱۵ ،۱۲ ،۵ ،۵ ،۴ ، ( میشوند ) ۳ pH مایع شکمبه، افزایش نسبت استات به پروپیونات و بهبود قابلیت هضم ماده خشک و یا فیبر نسبت داده شده است ) ۱۳ (. پاسخی که در آزمایشهای یاد شده در ارتباط با عملکرد تولید مشاهده شده، در مطالعاتی که با استفاده از جیرههای حاوی سطوح کمتر کنسانتره و سیلاژ ذرت انجام شده بودند، مشاهده نشد ) ۱۴ (. استوکز و همکاران ) ۱۹۹۷ ( طی آزمایشی، اثر بیکربنات سدیم و اکسید منیزیم را بر عملکرد گاوهای شیری تغذیه شده با سیلاژ ذرت بعنوان منبع اصلی علوفه، مورد بررسی قرار داده و نشان دادند که اضافه شدن بافر اثری بر میزان ماده خشک مصرفی و تولید شیر و ترکیبات آن نداشت، با این حال تمایل به افزایش درصد چربی شیر در گروههای مصرف کننده بافر وجود داشت و بالاترین درصد چربی شیر در گروه دریافت کننده ترکیب اکسید منیزیم و بیکربنات سدیم به ثبت رسید. این یافته ها با نتایج برخی دیگر از محققان همخوانی داشتند
• نشان داده شده است که هنگام استفاده از بافرها در جیره غذایی، مقدار pH مدفوع افزایش می یابد. در آزمایش استوکز و همکاران ( ۱۹۹۷)، بیشترین مقدار pH مدفوع در گروهی مشاهده شد که اکسید منیزیم را همراه با بیکربنات سدیم مصرف کرده بودند. در این آزمایش اگرچه تیمارها اثر معنیداری بر pH ادرار نداشتند اما بیشترین مقدار pH در ترکیب بیکربنات سدیم و اکسید منیزیم مشاهده شد. استفاده توأم از بیکربنات سدیم و اکسید منیزیم بعنوان بافر در جیره، قابلیت هضم ماده خشک، ماده آلی، فیبر نا محلول در شوینده خنثی، فیبر نامحلول در شوینده اسیدی و سلولز را در مقایسه با بیکربنات سدیم به تنهایی، افزایش داد (۱۷) در آزمایش استوکز و همکاران ۱۹۹۷ ( تفاوت معنیداری بین دو تیمار اکسید منیزیم + بیکربنات سدیم و بیکربنات سدیم به تنهایی، از نظر ( pH شکمبه مشاهده نشد. با این حال، بیشترین غلظت استات و همچنین بالاترین نسبت استات به پروپیونات در گروهی مشاهده شد که ترکیبی از بیکربنات سدیم و اکسید منیزیم را دریافت کرده بود.
• در برخی مطالعات از اکسید منیزیم بعنوان یکی از مرغوبترین مکملهای منیزیم در جیرههای گاوهای شیری یاد شده است. همچنین نشان داده شده است که اکسید منیزیم به عنوان یک عامل ضد اسید در شکمبه عمل کرده و از افت چربی شیر و بروز اسیدوز در دامهای تغذیه شده با جیرههای حاوی کنسانتره بالا و فیبر کم، جلوگیری می کند
• این مطالعات نشان دادند هنگامی که سطح کنسانتره در جیره افزایش می باید، استفاده از اکسید منیزیم میتواند ( چربی شیر را در سطح طبیعی حفظ کرده و یا منجر به افزایش آن شود. نتایج متفاوتی در رابطه با تأثیر اکسید منیزیم بر اسیدیته شکمبه، خون و ادرار گزارش شده است. وجود چنین تنوعی در نتایج را میتوان با تفاوت در میزان خلوص، اندازه ذرات و نرخ فعالیت و واکنشپذیری اکسید منیزیم مرتبط دانست. نشان داده شده است که با کاهش اندازه ذرات اکسید منیزیم، زیستفراهمی و فعالیت منیزیم آن افزایش مییابد ۷ برای استفاده از اکسید منیزیم در جیره غذایی گاوهای شیری میبایست اطلاعات کافی در مورد اثرات اکسید منیزیم و خواص آن همچون نرخ واکنشپذیری، اثر اندازه ذرات آن بر متابولیسم مواد معدنی و اثر آن بر شرایط اسیدیته، وجود داشته باشد.
• در آزمایشی از ۳ نوع اکسید منیزیم با اندازه ذرات، نرخ واکنشپذیری و حلالیت متفاوت استفاده شد ۱۹  بیشترین قدرت بافری و بالاترین نرخ انحلالپذیری برای کوچکترین اندازه ذره اکسید منیزیم به ثبت رسید. در این آزمایش سطح تولید شیر و ترکیبات آن تحت تاثیر منبع اکسید منیزیم قرار نگرفتند اما درصد چربی شیر در منابعی که اندازه ذرات ریزتری داشتند کمیت بییشتری داشت. این در حالی بود که مقدار pH شکمبه در منبعی از اکسید منیزیم که کمترین اندازه ذرات را داشت، بطور معنیداری بیشتر بود. بعلاوه، با کاهش اندازه ذرات اکسید منیزیم، میزان pH ادرار نیز افزایش مییابد.
• همچنین بیشترین منیزیم موجود در مایع شکمبه و ادرار در منبعی از اکسید منیزیم مشاهده شد که کمترین اندازه ذرات را داشت. نتایج این آزمایش نشان داد که با کاهش اندازه ذرات اکسید منیزیم، زیستفراهمی منیزیم و خاصیت بافری آن افزایش مییابد. استفاده از مکمل اکسید منیزیم با اندازه ذرات . ۱ % جیره، موجب افزایش غلظت چربی شیر گردید .
• بازبینی نتایج ۹ آزمایش در ایالت میشیگان و ۱۱ آزمایش در ایالت هاوایی توسط توماس و همکاران  ۱۹۹۴  نشان داد که استفاده از ترکیب بیکربنات سدیم و اکسید منیزیم، در مقایسه با بیکربنات سدیم به تنهایی، نتایج بهتری را % ۱/ از نظر خاصیت بافری و حفظ درصد چربی شیر در پی داشت.
• آنها بهترین نسبت استفاده از این دو ترکیب را ۵۷ ۱ % اکسید منیزیم معرفی کردند. بطور کلی، نسبت بیکربنات سدیم به اکسید منیزیم می- / بیکربنات سدیم و ۳۵۷ بایست ۲ به ۱ در نظر گرفته شود.
• همچنین نشان داده شده است اکسید منیزیم منجر به افزایش باز مصرف استات پلاسمایی و چربی در غدد پستانی شده و همچنین باعث افزایش درصد چربی شیر میشود. بطور معمول، روزانه ۹۱ گرم اکسید منیزیم به ازای هر رأس گاو در جیره گنجانده میشود.
• در هنگام استفاده از اکسید منیریم – حدود ۴۷ ۱ % تجاوز نکند، چرا که در غیر اینصورت منجر به عارضه اسهال سیاه خواهد / میبایست دقت کرد که سطح آن شد.

نتیجه گیری

• از مزایای کاربرد اکسید منیزیم در تغذیه دام میتوان به موارد زیر اشاره نمود :

1.  افزایش چربی شیر
2.  تعدیل pH شکمبه و جلوگیری از اسیدوز در گاوهای شیری تغذیه شده با مقادیر زیاد غلات
3.  تعدیل بازجذب و رهاسازی کلسیم از استخوانها
4.  جلوگیری از ابتلا به عارضه کزاز علفی
5.  جلوگیری از ابتلا به عارضه تب شیر.
6.  در نظر گرفتن روزانه ۴۷ تا ۹۱ گرم اکسید منیزیم به ازای هر راس گاو شیری و رعایت نسبت ۲ به ۱ بین بی کربنات سدیم و اکسید منیزیم در جیره این حیوانات، توصیه میگردد.

جهت بررسی مزایای مصرف مگنوفید (اکسید منیزیم با خلوص بالا) در خوراک دام، اینجا را کلیک کنید.

منابع

1. Dairy magnesium supplementation, cluthavets.co.nz. 29 Nov 2012.
2. Dairy ration buffers. Premiermagnesia.com, 15 Aug 2016.
3. Erdman, R. A., R. L. Botts, R. W. Hemken, and L. S. Bull. 1980. Effect of sodium bicarbonate and magnesium oxide on production and physiology in early lactation. J. Dairy Sci. 63:923.
4. Erdman, R. A., R. W. Hemken, and L. S. Bull. 1982. Dietary sodium bicarbonate and magnesium oxide for early postpartum lactating dairy cows: effects on production, acid base metabolism, and digestion. J. Dairy Sci. 65:712.
5. Jesse, B. W., J. W. Thomas, and R. S. Emery. 1981. Availability of magnesium from magnesium oxide particles of differing sizes and surfaces. J. Dairy Sci. 64:197.
6. Kilmer, L. H., L. D. Muller, and P. J. Wangsness.1980. Addition of sodium bicarbonate to rations of pre- and postpartum dairy cows. J. Dairy Sci. 63:2026.
7. Kilmer, L. H., L. D. Muller, and T. J. Snyder.1981. Addition of sodium bicarbonate to rations of postpartum dairy cows: physiological and metabolic effects. J. Dairy Sci. 64:2357.
8. Magnesium Oxide in Animal Food Supplements., magnesiaspecialties.com., 12 nov 2013.
9. Mark A. Shand (2006). The chemistry and technology of magnesia. John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-65603-6. Retrieved 10 September 2011.
10. Nutrition Feed additives. Milkproduction.com. 2 Jun 2003.
11. R C Ropp Elsevier. Encyclopedia of the alkaline earth compounds. Elsevier. p. 109. ISBN 9780444595508.
12. Rogers, J. A., C. L. Davis, and J. H. Clark. 1982. Alteration of rumen fermentation, milk fat synthesis and nutrient utlization with mineral salts in dairy cows. J. Dairy Sci. 65:577.
13. Snyder, T. J., J. A. Rogers, and L. D. Muller. 1983. Effects of 1.2% sodium bicarbonate with two ratios of corn silage: grain on milk production, rumen fermentation, and nutrient digestion by lactating cows. J, Dairy Sci. 66:1290.
14. Stokes, M. R., and L. S. Bull. 1986. Effects of sodium bicarbonate with three ratios of hay crop silage to concentrate for dairy cows. J. Dairy Sci. 69: (in press).
15. Stokes, M. R., L. L. Vanoemark and L. S. Bull. 1985. Effects of Sodium Bicarbonate, Magnesium Oxide, and a Commercial Buffer Mixture in Early Lactation Cows Fed Hay Crop Silage. J, Dairy Sci. 69:1595.
16. Teh, T. H., R. W. Hemken, and R. J. Harmon.1985. Dietary magnesium oxide interactions with sodium bicarbonate on cows in early lactation. J. Dairy Sci. 68:881.
17. Thomas, J. W., R. S. Emery, J. K. Breux, and J. S. Liesman. 1984. Response of milking cows fed a high concentrate, low roughage diet plus sodium bicarbonate, magnesium oxide, or magnesium hydroxide. J. Dairy Sci. 67:2532.
18. Thomas, J.W. and R.S. Emery. 1984. Use of Buffers in Livestock Feeds. Proc. Distillers Feed Conf. Vol 39. P. 43.
19. Xin, Z., W. B. Tucker. And R. W. Hemken. 1988. Effect of Reactivity Rate and Particle Size of Magnesium Oxide on Magnesium Availability, Acid-Base Balance, Mineral Metabolism, and Milking Performance of Dairy Cows. J. Dairy Sci. 72:462-4