2. تأثير محتوى البروتين الغذائي على إنتاج الحيوان والمواد المتمثلة في الدم لأبقار الحليب أثناء الرضاعة Effect of dietary protein content on animal production and blood metabolites of dairy cows during lactation أعداد/ كمال عبدالوهاب السماوي اشراف / أ.د/ احمد الوزيري

3. زيادة الإمكانية الوراثية لأبقار الحليب لإنتاج كميات عالية من البروتين أدى إلى زيادة التركيز على البروتين الخام في العلائق ليغطي احتياجات البروتين الممثل للحصول على أعلى حد من إنتاج الحليب. يتم استخدام مستوى بروتين خام 180 جم / كجم من المادة الجافة في المشاريع التجارية لأبقار الحليب عالية الإنتاج. مستوى البروتين الخام العالي في العليقة له ارتباط ايجابي مع تحلل البروتين في الكرش ( زيادة تركيز الامونيا ) وهذا يظهر انخفاض في كفاءة استخدام النيتروجين في إنتاج الحليب.

4. شكل يوضح هضم وتمثيل المركبات النيتروجينية في الكرش المركبات النتروجينية اللابروتينية امونيا أحماض امينية بروتين ميكروبي الكرش الغذاء الغدد اللعابية الكبد امونيايوريا الكلية بروتين الغذاء الحقيقي الببتيدات إلى المعدة الحقيقة يفرز في البول

5. المشكلة problem : الزيادة الأكثر من اللازم لبروتين الكرش المتحلل : الطاقة الممثلة المتخمرة زيادة انتشار الامونيا في الكرش لينتقل إلى الدم. زيادة إنتاج اليوريا في الكبد تؤدي إلى حدوث تسمم. سمية الامونيا ستعيق عمليات حيوية مثل تكوين الجلكوز من المواد غير الكربوهيدراتية gluconogenesis إعاقة وظيفة tricarboxylic acid cycle ( دورة كربس ). لذلك من المهم التوازن بين البروتين القابل للتحلل في الكرش وتخمر الكربوهيدرات للحصول على تركيز الامونيا المثالي في الكرش.

6. هدف الدراسة The objective of study : تهدف هذه الدراسة إلى دراسة تأثير التركيزات المختلفة للبروتين الغذائي (120, 150, 180 جم / كجم المادة الجافة ) على : 1- إنتاج الحيوان من الحليب. 2- الطاقة الممثلة. 3- قياسات الدم. 4- كفاءة النيتروجين أثناء الحلابة المبكرة (1-150) يوم. 5- التأثيرات اللاحقة على تعديل تركيز البروتين الغذائي عند اليوم 151 يوم من الحلابة.

7. المواد وطريقة البحث

8. الحيوانات : تم استخدام 90 بقرة من سلالة فريزيان هوليشتاين تنقسم إلى قسمين : 1- 45 بقرة أول ولادة. 2- 45 بقرة متعدد الولادات. ( الولادات تمت بداية 29 أغسطس وانتهت في 23 ديسمبر ).

9. التسكين : تم تسكين الأبقار في حظائر بالمواصفات التالية : 1- حظائر فردية. 2- أرضية خرسانية. 3- مقياس المقصورة (20,2 م طول, 25,1 م عرض ). 4- تم وضع شبكة مطاطية وغطيت بنشارة الخشب. 5- تم قشط وتنظيف الممرات الخرسانية 4 مرات كل يوم. 6- الإضاءة كانت مستمرة طوال 24 ساعة في الحظائر. ( حسب توصيات FAWC ).

10. Experimental Design (1 to 150 d)Phase I 321groups 30 No. cow 180150120 Target CP concentration (g/kg of DM) (151 to 305 d)Phase II 654321groups 15 No. cow 173/144173/173144/173144144114/144114/114 Target CP concentration (g/kg of DM)

11. الحلابة : تم حلابة الأبقار مرتين باليوم عند الساعة 30,5 و 30,16. الحلابة آلية. التغذية : تمت التغذية على عليقة مكونة من المركز بمستويات مختلفة حيث تكونت العليقة من : العلف مركز 55 ٪. العلف الخشن 45 ٪. ( على أساس المادة الجافة ) مكونات المركز كما في الجدول رقم 1 مكونات العلف الخشن : 60 ٪ سيلاج الحشيش grass silage. 40 ٪ سيلاج الذرة الصفراء maize silage. ( على أساس المادة الجافة ) من نسبة العلف الخشن في العليقة.

12. Table 1a. Ingredient formulation of concentrates (g/kg fresh) and energy and protein concentration (as formulated) High protein (g/kg, DM) Low protein (g/kg, DM) Item 140240Barley (milled) 140240Wheat (milled) 94163 Unmolassed sugar beat pulp Citrus pulp 10030Maize gluten feed 10080Distillers grain (maize) 1650Soybean meal (Hi-Pro) 1000Rape meal 1422Megalac 33Trace minerals and vitamins 44Salt 1 Volac Ltd., Orwell, Hertfordshire, UK. 1

13. Table 1b. Ingredient formulation of concentrates (g/kg fresh) and energy and protein concentration (as formulated) High protein (g/kg, DM) Low protein (g/kg, DM) Item 012Dicalcium phosphate 15 Limestone (CaCO3) 66Magnesium oxide 24 Molasses 13.1 ME (MJ/kg of DM) 228.6116.6CP (g/kg of DM) 134.878.5Effective RDP (g/kg of DM) 73.528.9 Digestible undegradable protein (g/kg of DM) 214.9310.6Starch (g/kg of DM)

14. Table 2. Composition of TMR as fed, indicating DM, CP, and ME contents Target CP concentration (g/kg of DM) 120150180 Item Maize silage Grass silage Conce -ntrate Maize silage Grass silage Conce -ntrate Maize silage Grass silage Conce -ntrate 0.180.270.550.180.270.550.180.270.55Proportion in diet 266343870266343870266343870DM content (g/kg) 78.614711078.6147163.578.6147217CP (g/kg of DM) 10.811.913.110.811.913.110.811.913.1ME (MJ/kg of DM) 12.4 Total ME (MJ/kg of DM) 114144173 Total CP (g/kg of DM) 112.4 ERDP (g/kg of DM) 62.6 DUP (g/kg of DM) ERDP = effective RDP; DUP = digestible undegradable protein. 1 1 1 1

15. حساب الكمية اليومية المتناولة من العلف : تم تقديم العلف TMR للأبقار عن طريق استخدام صناديق التغذية الموضوعة على خلية محملة على نظام كمبيوتر للسيطرة على دخول الصناديق ليتم تسجيل كمية المادة الجافة للحيوان الفردي ويتم التسجيل بشكل مستمر عن طريق بوابات الغذاء Calan gate feeder.

16. القياسات : تم تسجيل محصول الحليب يومياً في كل حلبة على طول فترة التجربة. تم تقدير مكونات الحليب من البروتين - الدهن - اللاكتوز - الخلايا الجسدية (Somatic Cells Count (SCC وتم قياسها بشكل أسبوعي بأخذ العينات في الحلابة الصباحية والمسائية وتم تحليل مكونات الحليب باستخدام الأشعة تحت الحمراء an infrared milk analyzer. الوزن الحي. أخذت عينات الدم مرة كل أسبوع بين الساعة 30,9 و 30,11 من الوريد السطحي الأفقي الذيلي coccygeal vein باستخدام الكنيولات. تم جمع بلازما الدم لتحليل ( الجلكوز, إجمالي البروتين, الالبيومين, الجلبيولين, اليوريا, الأحماض الدهنية غير المشبعة, BHBA, NEFA ). تم جمع السيرم لتحليل (Leptin hormone, IGF-1) باستخدام طريق RIA.

17. حساب ميزان الطاقة : تم استخدام المعادلة التالية : Energy Balance = ME intake – ME requirement [−10 + (ME preg + ME maintmilk × Lwt 0.75 )] + [(0.0013 × Lwt)/K m )]; K m, efficiency of energy use for maintenance = [0.35 × (ME/GE) + 0.503]. تم تقدير الطاقة الممثلة لكل من ( محصول الحليب اليومي, كمية المادة الجافة المتناولة اليومية, مكونات الحليب أسبوعيا, الوزن الحي أسبوعيا, مكونات الغذاء للعلف الخشن والمركز ) لاستخدامها في المعادلة.

18. التحليل الإحصائي : تم استخدام برنامج التحليل الاحصائي GenStat (Payne et al., 1993) لتحليل البيانات باستخدام الموديل The model fitted fixed effects. استخدمت المعادلة الخطية linear والتربيعية quadratic للمقارنة بين تأثير المعاملات.

19. النتائج والمناقشة

20. نتائج المرحلة الأولى (1-150 يوم )

21. Table 3a. Effects of dietary protein concentration on DMI, milk yield, milk constituents (fat, protein, and lactose) of animals in early and mid lactation (1 to 150 d) Contrast Dietary CP concentration (g/kg of DM) Item Quadrati c LinearP-valueSED1173144114 NS*** 0.3518.6a18.0a16.5b DMI (kg/d) NS*** 1.1435.4a31.8b25.4c Milk yield (kg/d) Milk constituents (g/kg) NS**1.4038.1b38.3b42.0a Fat NS 0.6132.432.331.4 Protein NS 0.4647.848.148.2 Lactose a–cValues within a row with no common superscript differ (P < 0.05). 1SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; *P < 0.05; ***P < 0.001.

22. Table 3b. Effects of dietary protein concentration on constituent yields (fat and protein) of animals in early and mid lactation (1 to 150 d) Contrast Dietary CP concentration (g/kg of DM) Item QuadraticLinearP-valueSED1173144114 Milk constituent yield (kg/d) NS*** 0.0581.35a1.21b1.07 C Fat **** 0.0311.15a1.03b0.80c Protein NS*** 0.1152.70a2.41b2.15c Fat + protein NS*** 3.52107.2a96.2b80.4c Milk energy output (MJ/d) a–cValues within a row with no common superscript differ (P < 0.05). 1SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; *P < 0.05; ***P < 0.001.

23. Table 4a. Effects of dietary protein concentration on live weight, BCS of animals in early and mid lactation (1 to 150d) Contrast Dietary CP concentration (g/kg of DM) Item Quadra tic LinearP-valueSED1173144114 ** ***4.18544.0a548.3a531.5bLive weight (kg) NS 0.1930.240.270.16Live weight gain (kg/d) NS 0.0302.372.412.38BCS NS 0.0070.0010.006-0.004BCS change (units/wk) a–cValues within a row with no common superscript differ (P < 0.01). 1SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; **P < 0.01; ***P < 0.001.

24. Table 4b. Effects of dietary protein concentration on body energy status of animals in early and mid lactation (1 to 150d) Contrast Dietary CP concentration (g/kg of DM) Item QuadraticLinearP-valueSED1173144114 NS*** 6.34242.3a222.3b191.3c ME requirement (MJ/d) NS*** 4.54231.0a222.8a204.2bME intake (MJ/d) NS*****6.20-11.05b0.539ab12.78a Daily energy status (MJ/d) NS*** 520-1,801b-537a414a Cumulative energy status (MJ) a–cValues within a row with no common superscript differ (P < 0.01). 1SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; **P < 0.01; ***P < 0.001.

25. Table 5. Effect of dietary protein concentration of lactation on the efficiency of nitrogen use for milk production from d 1 to 150 Contrast Dietary CP concentration (g/kg of DM) Item Quadrati c Linea r P-valueSED1173144114Day 1 to 150 NS*** 0.00590.515a0.414b0.300cDietary nitrogen intake (kg) *** 0.00200.179a0.160b0.126cMilk nitrogen output (kg) NS*** 0.00480.350c0.391b0.423a Efficiency of nitrogen use for milk production a–eValues within a row with no common superscript differ (P < 0.001). 1SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; ***P < 0.001.

26. Table 6. Effects of dietary protein concentration on blood constituents of animals in early and mid lactation (1 to 150 d) Contrast Dietary CP concentration (g/kg of DM) Blood parameter QuadraticLinearP-valueSED1173144114 ***** 0.1304.32a2.59b1.56cUrea (mmol/L) NS*** 1.0180.2a77.0b75.5cTotal protein (g/L) NS*** 0.5333.7a33.3a31.2bAlbumin (g/L) NS 1.3146.543.744.3Globulin (g/L) NS 0.0290.4020.3680.386NEFA (mEq/L) NS***0.0310.476b0.499ab0.558aBHBA (mmol/L) NS 0.0443.343.323.33Glucose (mmol/L) NS 0.3522.002.041.97Leptin2 (ng/mL) NS 6.599103 IGF-12 (ng/mL) a–cValues within a row with no common superscript differ (P 0.05; *P < 0.05; **P < 0.01; ***P < 0.001.

27. نتائج المرحلة الثانية (151-305 يوم )

28. Table 7a. Effect of altering dietary protein concentration at d 151 of lactation on DMI, milk yield, milk constituents (fat, protein, and lactose of animals from d 151 to 305 Dietary CP concentration 1 (g/kg of DM) Item P-valueSED2173/144144/173114/144173/173144/144114/114 ***0.4518.7b19.7a18.0bc19.3ab17.8c16.8dDMI (kg/d) ***1.0729.8a30.7a26.3b29.8a28.8a23.0cMilk yield (kg/d) Milk constituents (g/kg) ***0.9937.4c39.8b42.7a38.1bc38.3bc42.3aFat NS0.6033.533.732.633.733.533.2Protein *0.5348.0ab48.6a48.9a47.1b48.0ab48.4aLactose a–dValues within a row with no common superscript differ (P < 0.05). 1The first value is the dietary CP concentration for d 1 to 150; the second value is the CP concentration for d 151 to 305. 2SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05, *P < 0.05; ***P < 0.001.

29. Dietary CP concentration 1 (g/kg of DM)Item P-valueSED2173/144144/173114/144173/173144/144114/114 Milk constituent yield (kg/d) ***0.0461.13ab1.21a1.11b1.13ab1.10b0.97cFat ***0.0360.99ab1.04a0.86c1.03ab0.94b0.76dProtein ***0.0922.27ab2.43a2.21b2.25b2.20b1.93cFat + protein ***3.5789.1a94.8a81.7b89.5a87.8ab72.2c Milk energy output (MJ/d) Table 7b. Effect of altering dietary protein concentration at d 151 of lactation on milk constituent yields (fat and protein), and milk energy output of animals from d 151 to 305 a–dValues within a row with no common superscript differ (P < 0.05). 1The first value is the dietary CP concentration for d 1 to 150; the second value is the CP concentration for d 151 to 305. 2SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05, *P < 0.05; ***P < 0.001.

30. Table 8a. Effect of altering dietary protein concentration at d 151 of lactation on live weight, BCS of animals from d 151 to 305 Dietary CP concentration 1 (g/kg of DM) Item P-valueSED2173/144144/173114/144173/173144/144114/114 ***6.41570b593a578b569b579b573bLive weight (kg) NS0.0780.430.460.490.300.480.47 Live weight gain (kg/d) NS0.0782.532.652.572.532.602.66BCS NS0.0070.0080.0140.0110.0060.0170.012 BCS change (units/wk) a–dValues within a row with no common superscript differ (P < 0.01). 1The first value is the dietary CP concentration for d 1 to 150; the second value is the CP concentration for d 151 to 305. 2SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; **P < 0.01; ***P < 0.001.

31. Dietary CP concentration 1 (g/kg of DM) Item P-valueSED2173/144144/173114/144173/173144/144114/114 ***6.21204b217a197b203b205ab179c ME requirement (MJ/d) ***5.79226bc244a221c232b218bc209dME intake (MJ/d) **5.7621.5ab28.2a20.1ab29.3a13.2b31.2a Daily energy status (MJ/d) ***48227d1,790c3,202b716d987cd4,218a Cumulative energy status (MJ) Table 8b. Effect of altering dietary protein concentration at d 151 of lactation on body energy status of animals from d 151 to 305 a–d Values within a row with no common superscript differ (P < 0.01). 1The first value is the dietary CP concentration for d 1 to 150; the second value is the CP concentration for d 151 to 305. 2SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; **P < 0.01; ***P < 0.001.

32. Dietary CP concentration Item P-valueSED1173/144144/173114/144173/173144/144114/114Day 151 to 305 ***0.00430.433c0.545a0.414d0.535b0.411d0.307c Dietary nitrogen intake (kg) ***0.00250.155b0.163a0.135c0.161a0.151b0.120d Milk nitrogen output (kg) ***0.00490.360b0.299d0.326c0.300d0.368b0.390a Efficiency of nitrogen use for milk production Table 9. Effect of altering dietary protein concentration at d 151 of lactation on the efficiency of nitrogen use for milk production from d 151 to 305 a–eValues within a row with no common superscript differ (P < 0.001). 1SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; ***P < 0.001.

33. Table 10. Effect of altering dietary protein concentration at d 151 of lactation on blood constituents of animals from d 151 to 305 Dietary CP concentration 1 (g/kg of DM) Item P-valueSED2173/144144/173114/144173/173144/144114/114 ***0.3034.16b5.13a3.43c5.43a3.29c2.06dUrea (mmol/L) **1.4581.1ab79.0bc80.4b82.6a80.2b77.2c Total protein (g/L) NS0.6034.534.934.434.2 33.3Albumin (g/L) NS1.6846.644.346.048.345.843.9Globulin (g/L) NS0.0450.390.240.320.300.290.27NEFA (mEq/L) NS0.500.510.53 0.470.510.55BHBA (mmol/L) NS0.0783.233.263.303.323.203.31 Glucose (mmol/L) a–dValues within a row with no common superscript differ (P < 0.01). 1The first value is the dietary CP concentration for d 1 to 150; the second value is the CP concentration for d 151 to 305. 2SED = standard error of the difference. NS, P > 0.05; **P < 0.01; ***P < 0.001.

34. تشير الدراسة إلى : 1- زيادة تركيز البروتين الغذائي إلى 173 جم CP / كجم مادة جافة خلال مرحلة الحلابة المبكرة (1-150) يزيد من محصول الحليب والمادة الجافة المتناولة. 2- كفاءة استخدام نيتروجين الغذاء تكون عالية عند استخدام العليقة المحتوية على تراكيز منخفضة من البروتين 173 إلى 144 جم CP / كجم مادة جافة خلال مرحلة الحلابة المتأخرة (151-305) بدون حدوث أي ضرر على الانتاج. 3- تحسين كفاءة إنتاج أبقار ماشية الحليب. 4- استخدام العلائق المحتوية على تراكيز منخفضة من البروتين خلال مرحلة الحلابة المتوسطة والمتأخرة يحسن من كفاءة استخدام النيتروجين الغذائي بدون ظهور تأثيرات ضارة على أداء الحيوان.