نقش عنصر کروم در تغذیه گاوهای شیری
مقدمه
اولین بار شوارتز و مرتز (1959) گزارش کردند که کروم سه ظرفیتی عامل موجود در مخمر آبجو است که می تواند اختلال متابولیسم گلوکز در موش های تغذیه شده با جیره حاوی مخمر آبجو را بهبود دهد. عنصر کروم نقش مهمی در متابولیسم کربوهیدراتها و لیپیدها دارد که از مهم ترین عناصر معدنی کم مصرف در تغذیه انسان و دام ها میباشد (وینسنت،1999). تغذیه مکمل کروم به حیوانات اهلی ممکن است باعث بهبود سلامتی و افزایش پاسخ ایمنی، تقویت رشد گوسالهها، افزایش تولید شیر در گاوهای شیری و بهبود صفات لاشه شود (اسپیرز،2000).
پژوهش های دیگری نشان دادند که کروم بعنوان قوی کننده عمل انسولین انجام وظیفه میکند (وینسنت، 2001). کروم سه ظرفیتی بیشترین پایداری را دارد و کمتر سمی است و به دلیل نقش آن در فعالیتهای متابولیکی بعنوان مکمل به حیوانات تغذیه میشود (اندرسون 2003). کروم میتواند تا سطح 0/5 میلیگرم در کیلوگرم ماده خشک اضافه شود. شکلهای آلی کروم (کروم پروپیونات و کروم پیکولینات) نسبت به شکلهای غیرآلی (کروم کلراید یا کروم نیکوتینیک اسید) در روده قابل دسترسترند(کگلی و اسپراس ،1995).
جذب کروم و مکانیسم عمل
کروم عملکرد انسولین را بهبود میبخشد. بعضی از محققان پیشبینی میکنند که کروم از طریق افزایش حساسیت باعث افزایش پاسخ گیرندههای انسولین میشود در حالیکه تعدادی دیگر از محققین معتقدند که کروم باعث افزایش تعداد گیرندههای انسولینی میشود (اندرسون،2003). همچنین نشان داده شده است که کروم باعث افزایش حساسیت سلولهای بتای پانکراسی میشود بنابراین افزایش ترشح انسولین را خواهیم داشت (پوتر و همکاران، 1985). زمانی که کروم جذب میشود از خون به داخل سلولهای وابسته به انسولین در بافتهای ماهیچه و چربی حرکت میکند. ترانسفرین به کروم باند میشود و به انتقال آن کمک میکند. گیرنده های ترانسفرین به انسولین نیز حساس هستند و زمانیکه انسولین افزایش مییابد ترانسفرین به سمت غشا حرکت میکند (اندرسون،2003).
نقش کروم در مصرف خوراک و تولید شیر
دوره انتقال، از 21 روز پیش از زایش تا 21 روز پس از زایش، یک دوره بحرانی با توجه به سلامتی و متعاقباً تولید شیر گاوهای پرتولید است. مکمل ساختن سطوح 0، 3/9، 8/3 و 16 میلیگرم کروم در روز به شکل کروم متیونین منجر به افزایش خطی در مصرف ماده خشک پیش از زایش شد (هیرلی و همکاران، 2001). در مطالعاتی که افزایش تولید شیر مشاهده شده بود افزایش در مصرف ماده خشک قبل از زایش نیز مشاهده گردید (اسمیت و همکاران،2005). با مکمل ساختن کروم میزان NEFA (اسیدهای چرب آزاد خون) نیز کاهش یافت. مک نامارا و والدز (2005) پیشنهاد کردند که با تأثیر کروم بر افزایش جریان گلوکز در بافت چربی می توان لیپولیز را کاهش داد که این باعث افزایش مصرف خوراک و کاهش استفاده از ذخایر بدنی در اوایل شیردهی میشود در نتیجه مواد اولیه بیشتری در دسترس غده پستان قرار خواهد گرفت که باعث افزایش تولید شیر میشود.
مکمل کروم تولید پروتئین شیر را نیز افزایش داد. کروم در متابولیسم پروتئین درگیر است و اثر مثبت خود را از طریق افزایش آلبومین سرم و نسبت آلبومین به گلوبولین میگذارد (ساهین و همکاران،2002). افزایش آلبومین سرم ممکن است به واسطه سنتز افزایش یافته آمینواسیدها در کبد باشد که آن خود نیز تأثیرش را از افزایش انسولین توسط کروم گرفته است.
نقش کروم در کیفیت استرس
انتقال گاو و به ویژه گوسالههای در حال رشد در هر فاصلهای میتواند باعث ایجاد تنش شود. تنش ها اغلب سبب افزایش متابولیسم گلوکز میشوند. افزایش استفاده از گلوکز منجر به افزایش بسیج کروم و بعد از آن کروم بسیج شده بازجذب نشده و در ادرار دفع میشود (اندرسون، 1990) و چون در شرایط تنش دفع ادرار زیاد است در نتیجه کمبود کروم در بدن را خواهیم داشت. همچنین تنش باعث افزایش سطح کورتیزول میشود. کورتیزول از دسته گلوکوکورتیکوئیدها بوده که ممانعت کننده رشد است.
ریلی و بلاک (1973) گزارش کردند زمانی که سطوح گلوکوکورتیکوئیدهای خون افزایش می یابد ساخت پروتئین نیز کاهش می یابد. همچنین گلوکوکروتیکوئید ها سبب سرکوب سیستم ایمنی بدن میشوند (مونک و همکاران، 1984). کروم باعث کاهش سطوح کورتیزول میشود در نتیجه باعث بهبود عملکرد و افزایش پاسخ ایمنی در شرایط تحت تنش خواهد شد. مکانیسم کاهش کورتیزول توسط کروم بخوبی مشخص نشده است. در طول زمان تنش (برای مثال اوایل شیردهی) سیستم ایمنی به چالش کشیده می شود و نیاز به ساخت پروتئین های ضروری مثل آلبومین و گلوبولینها به ترتیب جهت انتقال مواد مغذی و سیستم دفاعی افزایش مییابد (وست،1999).
بنابراین کروم در حفظ سنتز پروتئین شرکت میکند و سیستم ایمنی را در حالی که پیک تولید شیر را حفظ میکند افزایش می دهد (ال-سیادی و همکاران،2004). گاوهای شیری و گوشتی که مکمل کروم دریافت کرده بودند غلظتهای ایمینوگلوبولین بیشتری داشتند (چانگ و موات، 1992).
تغذیه مکمل کروم و ناهنجاریهای متابولیکی
کروم ممکن است از طریق افزایش حساسیت انسولینی از وقوع کتوز و کبد چرب جلوگیری کند. انسولین هورمونی آنابولیکی هست که ساخت لیپید را افزایش و تجزیه آن را کاهش میدهد. مکمل ساختن جیره گاوهای شیری با کروم-متیونین غلظت اسیدهای چرب آزاد پلاسما (NEFA) را 7 تا 10 روز قبل از زایش کاهش داد (بریان و همکاران،2004). گاوهای شیری تغذیه شده با جیره های حاوی کروم پیکولینات غلظت های پلاسمایی کمتری از بتا هیدروکسی بوتیرات نسبت به گروه کنترل در دوره پس از زایش داشتند همچنین غلظت تریگلیسریدهای کبدی نیز کمتر بود (بیسونگ،1996).
کروم و تولید مثل
همانطور که اشاره شد مکمل کروم سبب بهبود عملکرد ایمنی و کاهش بسیج بافتی میشود که ممکن است بهبود باروری گاو را در پی داشته باشد. گاوهای با عملکرد ضعیف سیستم ایمنی بیشتر دچار جفتماندگی میشوند و جفت باقیمانده باروری گاو را کاهش میدهد (کیمورا و همکاران،2004). نتایج نشان میدهد که کروم به کاهش اثرات آنستروس بر باروری کمک میکند. حساسیت افزایش یافته انسولینی از طریق کروم باعث کاهش تحلیل فولیکولی شد که مربوط به اثرات تحریکی این هورمون بر تکثیر سلولی است (اسپیسر و اچترنکامپ،1995). بعلاوه انسولین باعث افزایش نرخ تخمکگزاری میشود که ناشی از تأثیر آن بر آزادسازی LH است (فلوورز و همکاران،1989).
نتیجهگیری
با توجه به مطالب گفته شده در بالا، تغذیه مکمل کروم در شرایط تنش (قبل از زایش، بعد از زایش، حمل و نقل، بیماری و آسیب دیدگی) میتواند کمک شایان توجهی روی عملکرد گاو داشته باشد. با توجه به قابل پیشبینی بودن دوره ایجاد تنش میتوان با تغذیه این مکمل قبل از آن دوره از بروز مشکلات جلوگیری کرد.