DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1502738
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39877733
تاريخ النشر: 2025-01-14
المؤلف: Kangyu Yao وآخرون
الموضوع الرئيسي: صحة الحيوان وعلم المناعة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير الذرة المسلوقة بالبخار على نمو ومناعة واستقلاب العجول من سلالة سيمينتال قبل الفطام، مع معالجة فجوة في الأبحاث الحالية التي تركز بشكل أساسي على الماشية البالغة. تم تقسيم مجموعة من اثنين وثلاثين عجل سيمينتال إلى أربع مجموعات، كل منها تتلقى نسبًا مختلفة من الذرة المسلوقة بالبخار في حمية البداية (0%، 33%، 66%، و100% بدلاً من الذرة العادية) على مدى فترة 30 يومًا. تشير النتائج إلى أن حمية تحتوي على 33% من الذرة المسلوقة بالبخار أدت إلى أعلى زيادة في الوزن اليومي وزيادة ملحوظة في مستويات الجلوبيولين والكوليسترول واليوريا النيتروجينية والجلوكوز والأجسام المضادة والهرمون النمو (GH) والأنسولين (INS) وعامل النمو الشبيه بالأنسولين (IGF).
كما كشفت الدراسة عن اختلافات ملحوظة في الملفات الاستقلابية بين المجموعات، وخاصة في مجموعة SFC، حيث تم تنظيم العديد من المستقلبات. وشملت هذه الجليسرول فوسفاتيد، ومكونات استقلاب حمض اللينوليك/الأراكيدونيك، وجزيئات مرتبطة بمسارات الكوليسترول، بالإضافة إلى زيادة مستويات L-glutamine وmannose. تستنتج الأبحاث أن تضمين 33% من الذرة المسلوقة بالبخار في حميات البداية لا يحسن فقط أداء النمو ووظيفة المناعة، بل يعزز أيضًا استقلاب العناصر الغذائية الرئيسية مثل السكريات والدهون والبروتينات. توفر هذه الدراسة إطارًا نظريًا لتطوير عجول أكثر صحة وعالية الجودة وتساهم في فهم الاستقلاب الغذائي في الماشية الصغيرة.
مقدمة
تؤكد المقدمة على الأهمية الحيوية لصحة العجول لصناعة الماشية، مشددة على أن التغذية المناسبة ضرورية لنموها ومناعتها وإنتاجيتها المستقبلية. يتطلب التطور السريع للأنظمة الهضمية والمناعية في العجول قبل الفطام إدارة غذائية دقيقة خلال هذه المرحلة التكوينية. تبحث الورقة بشكل خاص في تأثيرات الذرة المسلوقة بالبخار، وهي علف طاقة عالي الجودة يعزز محتوى النشا القابل للتحلل في الكرش، مما يؤدي إلى تحسين الهضم وزيادة تركيز الأحماض الدهنية الطيارة في الكرش (VFAs).
تركز الدراسة على عجول سيمينتال قبل الفطام، حيث تفحص تأثير النسب المتفاوتة من الذرة المسلوقة بالبخار في علف البداية على زيادة الوزن اليومي ووظيفة المناعة ومؤشرات الاستقلاب في المصل. من خلال تحليل هذه العوامل، تهدف الأبحاث إلى توضيح فوائد الذرة المسلوقة بالبخار في تغذية العجول، وبالتالي توفير أساس نظري وإرشادات عملية لتحسين استراتيجيات التغذية لتعزيز أداء نمو العجول وصحتها.
الطرق
تم إجراء الدراسة في مزرعة ماشية شينجيانغ نونغوانغ من يوليو إلى نوفمبر 2023، مع التركيز على تأثيرات مستويات مختلفة من الذرة المسلوقة بالبخار في حميات عجول سيمينتال. تم اختيار مجموعة من اثنين وثلاثين عجلًا صحيًا، بمتوسط وزن 50.50 ± 4.50 كجم و21 ± 7 أيام من العمر، وتم تقسيمهم إلى أربع مجموعات من ثمانية. شمل التصميم التجريبي مرحلة اختبار مسبق لمدة 7 أيام تلتها مرحلة تجريبية لمدة 120 يومًا، حيث كان لجميع العجول وصول غير محدود إلى علف البداية المحدد، والتبن، والماء.
تلقى مجموعة التحكم (CK) حمية بداية بدون ذرة مسلوقة بالبخار، بينما تم تخصيص مجموعات التجربة لنسب استبدال مختلفة من الذرة المسلوقة بالبخار: 33% (SFC33)، 66% (SFC66)، و100% (SFC100) بدلاً من الذرة المطحونة العادية في حميتهم. ظلت جميع الظروف الأخرى ثابتة عبر المجموعات، مما سمح بفحص مركز لتأثير الذرة المسلوقة بالبخار على نمو العجول ونتائج الصحة.
النتائج
في الدراسة، تم تقييم تأثير النسب المتفاوتة من علف البداية المعتمد على الذرة المسلوقة بالبخار على زيادة الوزن اليومي لعجول سيمينتال قبل الفطام. أظهرت مجموعة SFC33 أعلى زيادة متوسطة يومية في الوزن قدرها 0.80 ± 0.12 كجم، والتي كانت أكبر بشكل ملحوظ – بنسبة 11.11%، 17.65%، و19.40% – من الزيادات التي لوحظت في مجموعات CK وSFC66 وSFC100، على التوالي. يشير هذا إلى أن تضمين 33% من علف البداية المعتمد على الذرة المسلوقة بالبخار يعزز بشكل فعال زيادة الوزن في العجول قبل الفطام.
بالإضافة إلى ذلك، حدد تحليل إثراء KEGG للمستقلبات المختلفة أعلى 20 مسارًا استقلابيًا، بما في ذلك استقلاب الفينيل ألانين، واستقلاب النوكليوتيدات، وهضم الدهون وامتصاصها، من بين أمور أخرى. كشفت التحليلات عن إجمالي 31 مستقلبًا مختلفًا، مع تنظيم 27 منها و4 منها تم تنظيمها لأسفل، مما يبرز التحولات الاستقلابية الكبيرة المرتبطة بالعلاجات الغذائية. تشير هذه النتائج إلى أن التركيب الغذائي لعلف البداية يمكن أن يؤثر على كل من أداء النمو والملفات الاستقلابية في العجول قبل الفطام.
المناقشة
في هذا القسم، تبحث الدراسة في تأثيرات النسب المتفاوتة من الذرة المسلوقة بالبخار في حميات البداية على أداء النمو، ومؤشرات الكيمياء الحيوية في المصل، وعوامل المناعة، ومستويات الهرمونات في عجول سيمينتال قبل الفطام. تم إيواء العجول بشكل فردي وتزويدها بنظام غذائي محكم، بما في ذلك بديل الحليب والوصول الحر إلى الماء. تشير النتائج الرئيسية إلى أن مجموعة SFC33، التي تلقت 33% من الذرة المسلوقة بالبخار، أظهرت مستويات مصلية أعلى بشكل ملحوظ من البروتين الكلي (TP)، والجلوبيولين (GLB)، والكوليسترول (TC)، واليوريا النيتروجينية (BUN)، والجلوكوز (GLU) مقارنة بمجموعة التحكم (CK) في نقاط زمنية مختلفة، وخاصة عند 40 و120 يومًا (P < 0.05). بالإضافة إلى ذلك، أظهرت هذه المجموعة استجابات مناعية محسنة، مع زيادة ملحوظة في مستويات الأجسام المضادة A (IgA)، والأجسام المضادة M (IgM)، والأجسام المضادة G (IgG)، وخاصة عند 40 و120 يومًا (P < 0.01). كشفت التحليلات الهرمونية أن مجموعة SFC33 كانت أيضًا لديها مستويات أعلى بشكل ملحوظ من هرمون النمو (GH) والأنسولين (INS) عند 120 يومًا (P < 0.01). تسلط الدراسة الضوء على تأثير تفاعلي كبير بين النظام الغذائي والزمن لعدة مؤشرات مصلية، مما يشير إلى أن تضمين الذرة المسلوقة بالبخار في النظام الغذائي يؤثر بشكل إيجابي على النمو ووظيفة المناعة في العجول. بشكل عام، تدعم النتائج الفوائد المحتملة لتضمين الذرة المسلوقة بالبخار في حميات البداية للعجول لتعزيز أداء النمو وصحة المناعة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1502738
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39877733
Publication Date: 2025-01-14
Author(s): Kangyu Yao et al.
Primary Topic: Animal health and immunology
Overview
This study investigates the impact of steam-flaked corn starter on the growth, immunity, and metabolism of pre-weaned Simmental calves, addressing a gap in existing research that primarily focuses on adult cattle. A total of thirty-two Simmental bull calves were divided into four groups, each receiving different percentages of steam-flaked corn in their starter diets (0%, 33%, 66%, and 100% replacement of regular corn) over a 30-day period. The findings indicate that a diet comprising 33% steam-flaked corn resulted in the highest daily weight gain and significantly enhanced serum levels of globulin, cholesterol, urea nitrogen, glucose, immunoglobulins, growth hormone (GH), insulin (INS), and insulin-like growth factor (IGF).
The study also revealed notable differences in metabolic profiles among the groups, particularly in the SFC group, where several metabolites were up-regulated. These included glycerophospholipids, components of linoleic/arachidonic acid metabolism, and molecules associated with cholesterol pathways, as well as increased levels of L-glutamine and mannose. The research concludes that incorporating 33% steam-flaked corn in starter diets not only improves growth performance and immune function but also enhances the metabolism of key nutrients such as sugars, lipids, and proteins. This work provides a theoretical framework for developing healthier, high-quality calves and contributes to the understanding of nutritional metabolism in young livestock.
Introduction
The introduction emphasizes the critical importance of calf health to the livestock industry, highlighting that proper nutrition is essential for their growth, immunity, and future productivity. The rapid development of the digestive and immune systems in pre-weaned calves necessitates careful nutritional management during this formative stage. The paper specifically investigates the effects of steam-flaked corn, a high-quality energy feed that enhances rumen-degradable starch content, leading to improved digestion and increased concentrations of rumen volatile fatty acids (VFAs).
The study focuses on pre-weaned Simmental calves, examining the impact of varying proportions of steam-flaked corn in their starter feed on daily weight gain, immune function, and serum metabolic indexes. By analyzing these factors, the research aims to elucidate the benefits of steam-flaked corn in calf feeding, thereby providing a theoretical foundation and practical guidance for optimizing feeding strategies to enhance calf growth performance and health.
Methods
The study was conducted at Xinjiang Nongwang Ranch Cattle Farm from July to November 2023, focusing on the effects of varying levels of steam-flaked corn in the diets of Simmental bull calves. A total of thirty-two healthy calves, averaging 50.50 ± 4.50 kg in weight and 21 ± 7 days in age, were selected and divided into four groups of eight. The experimental design included a 7-day pretest phase followed by a 120-day trial phase, during which all calves had unrestricted access to a specific starter feed, alfalfa hay, and water.
The control group (CK) received a starter diet without steam-flaked corn, while the trial groups were assigned different replacement ratios of steam-flaked corn: 33% (SFC33), 66% (SFC66), and 100% (SFC100) replacing regular crushed corn in their diets. All other conditions remained constant across the groups, allowing for a focused examination of the impact of steam-flaked corn on calf growth and health outcomes.
Results
In the study, the impact of varying proportions of steam-flaked corn-based starter on the daily weight gain of pre-weaned Simmental calves was assessed. The SFC33 group exhibited the highest average daily weight gain of 0.80 ± 0.12 kg, which was significantly greater—by 11.11%, 17.65%, and 19.40%—than the gains observed in the CK, SFC66, and SFC100 groups, respectively. This indicates that a 33% inclusion of steam-flaked corn-based starter effectively enhances weight gain in pre-weaned calves.
Additionally, a KEGG enrichment analysis of differential metabolites identified the top 20 metabolic pathways, including phenylalanine metabolism, nucleotide metabolism, and fat digestion and absorption, among others. The analysis revealed a total of 31 differential metabolites, with 27 being up-regulated and four down-regulated, highlighting significant metabolic shifts associated with the dietary treatments. These findings suggest that the nutritional composition of the starter feed can influence both growth performance and metabolic profiles in pre-weaned calves.
Discussion
In this section, the study investigates the effects of varying proportions of steam-flaked corn in starter diets on the growth performance, serum biochemical indices, immune factors, and hormonal levels in pre-weaned Simmental calves. Calves were individually housed and provided with a controlled diet, including milk replacer and free access to water. Key findings indicate that the SFC33 group, which received 33% steam-flaked corn, exhibited significantly higher serum levels of total protein (TP), globulin (GLB), cholesterol (TC), urea nitrogen (BUN), and glucose (GLU) compared to the control group (CK) at various time points, particularly at 40 and 120 days (P < 0.05). Additionally, this group showed enhanced immune responses, with significantly elevated immunoglobulin A (IgA), immunoglobulin M (IgM), and immunoglobulin G (IgG) levels, particularly at 40 and 120 days (P < 0.01). Hormonal analyses revealed that the SFC33 group also had significantly higher levels of growth hormone (GH) and insulin (INS) at 120 days (P < 0.01). The study highlights a significant interaction effect between diet and time for several serum indicators, suggesting that the inclusion of steam-flaked corn in the diet positively influences growth and immune function in calves. Overall, the findings support the potential benefits of incorporating steam-flaked corn into calf starter diets to enhance growth performance and immune health.