Exogenous Enzyme Supplementation for Beef Cattle under Dry-Season Nutritional Strategies: Effects on Growth Performance, Nutrient Utilization and Ruminal Fermentation

في المناطق الاستوائية حيث تُربى معظم ماشية اللحم في العالم، تعتمد الماشية بشكل شبه كامل على رعي العشب. وخلال معظم فترات السنة، يعمل هذا النظام بشكل جيد، ولكن عندما يأتي موسم الجفاف، يتغير المشهد الطبيعي؛ إذ يتحول العشب الأخضر النضير إلى سيقان طويلة وقاسية وليفية يصعب على البقرة تفكيكها. هذه المواد النباتية الناضجة مليئة بالألياف الهيكلية التي تعمل مثل غلاف صلب حول العناصر الغذائية، مما يجعل من الصعب على الحيوانات استخراج الطاقة التي تحتاجها للنمو. وللحفاظ على صحة قطعانهم وإنتاجيتهم خلال هذه الأشهر الشحيحة، غالباً ما يقدم المزارعون مكملات غذائية، وهي وجبات إضافية تُعطى للماشية، تحتوي عادةً على البروتين أو مزيج من البروتين والطاقة، لمساعدتها على هضم العشب القاسي والحفاظ على وزنها. ومع ذلك، فإن إيجاد التوازن الصحيح أمر صعب، والمزارعون يبحثون دائماً عن طرق لجعل هذه المكملات تعمل بشكل أفضل.

لقد حظيت فكرة استخدام الإنزيمات الخارجية باهتمام متزايد، وهي أدوات بيولوجية خاصة تُضاف إلى العلف للمساعدة في تفكيك الألياف القاسية في العشب، حيث تعمل أساساً كـ "مساعد" لجهاز الهضم الخاص بالبقرة. والأمل يكمن في أنه من خلال إضافة هذه الإنزيمات، يمكن للماشية الحصول على تغذية أكثر من نفس كمية العشب. لكن النتائج في الماضي كانت متباينة؛ فأحياناً تساعد الإنزيمات، وأحياناً أخرى تبدو وكأنها لا تفعل شيئاً على الإطلاق. هذا التضارب جعل العلماء يتساءلون عما إذا كانت الإنزيمات تعمل بمفردها، أم أنها تحتاج إلى نوع معين من البيئة الغذائية لتكون فعالة. وقد سعى فريق من الباحثين في البرازيل لحل هذا اللغز من خلال اختبار كيفية أداء هذه الإنزيمات عند اقترانها باستراتيجيات تغذية مختلفة خلال موسم الجفاف.

أجرى الباحثون تجربتين مرتبطتين على عجول "نيلور" الصغيرة، وهي سلالة من الماشية الملائمة للمناخات الاستوائية، والتي ترعى على عشب استوائي شائع يسمى "زارايس". في التجربة الأولى واسعة النطى، قسموا 102 عجلاً إلى مجموعات مختلفة لاختبار نهجين رئيسيين للتغذية: تلقت إحدى المجموعات مكملاً يحتوي على البروتين فقط، بينما تلقت المجموعة الأخرى مكملاً أكثر قوة يحتوي على البروتين والطاقة معاً. وضمن كل مجموعة من هذه المجموعات، تم تقسيم الحيوانات أيضاً لتتلقى إما عدم وجود إنزيمات، أو كمية معتدلة من الإنزيمات، أو كمية عالية من الإنزيمات. وكان الهدف هو معرفة ما إذا كانت الإنزيمات ستحدث فرقاً في مقدار نمو الماشية، ومقدار ما تأكله، وسلوكها حول معالف العلف.

أظهرت النتائج أن نوع المكمل كان أكثر أهمية من الإنزيمات نفسها. فقد نمت العجول التي تلقت مكمل البروتين والطاقة بشكل أفضل بك كثيراً من تلك التي اعتمدت على نظام البروتين وحده، حيث اكتسبت وزناً أكبر وأظهرت صحة عامة أفضل. وقد أكد ذلك أن توفير كل من الطاقة والبروتين أمر بالغ الأهمية عندما يكون العشب قاسياً. ومع ذلك، لم تكن الإنزيمات تعمل كـ "إضافة" بسيطة تعمل بنفس الطريقة للجميع؛ بل بدلاً من ذلك، اعتمدت فعاليتها تماماً على نوع المكمل الذي تتناوله الماشية. فعند إضافة الإنزيمات إلى مكمل البروتين والطاقة، هضمت الماشحة طعامها بكفاءة أكبر، حيث تمكنت من تفكيك المزيد من الأليلة القاسية في العشب، مما أدى إلى امتصاص أفضل للعناصر الغذائية. ومن المثير للاهتمام أن أفضل النتائج لم تأتِ من أعلى جرعة من الإنزيمات، بل حققت الماشية أفضل أداء مع كمية متوسطة واعتدالية من مزيج الإنزيمات، مما يشير إلى وجود "نقطة مثالية" تعمل فيها الإنزيمات بأقصى فاعلية.

وفي تجربة ثانية أكثر تفصيلاً، استخدم الباحثون خمسة رؤوس من الماشية تحتوي على فتحات خاصة في معداتها، تسمى "قنوات الكرش" (rumen cannulas)، للنظر داخل عملية الهضم. سمح لهم ذلك بقياس ما يحدث بالضبط داخل كرش البقرة، وهو المعدة الأولى حيث تحدث عملية التخمير. ووجدوا أن مكمل البروتين والطاقة خلق بيئة أفضل بكثير للميكروبات الدقيقة التي تعيش في معدة البقرة؛ فهذه الميكروبات هي المسؤولة عن تفكيك العشب، وعندما حصلت على المزيد من الطاقة والبروتين للعمل بها، أنتجت المزيد من المواد الكيميائية المفيدة التي تحتاجها البقرة للنمو. وعند إضافة الإنزيمات إلى هذا المكمل عالي الجودة، ساعدت الميكروبات على تفكيك المزيد من الألياف، مما أدى إلى إمداد أغنى بالعناصر الغذائية. لم تجعل الإنزيمات الماشية تأكل المزيد من الطعام، بل ساعدت الماشية على الحصول على المزيد من الفائدة من الطعام الذي تتناوله بالفعل.

كما درست الدراسة سلوك الماشية؛ حيث زارت الحيوانات التي تتناول مكمل البروتين والطاقة معالف العلف بشكل متكرر أكثر، وقضت وقتاً أطول في الأكل، وهو ما يتوافق مع معدلات نموها الأعلى. وقد غيرت إضافة الإنزيمات سلوكها قليلاً، حيث أدت الجرعة المتوسطة إلى أنماط تغذية أكثر كفاءة. وهذا يشير إلى أن الإنزيمات ساعدت الحيوانات على استغلال وجباتها بشكل جيد للغاية لدرجة أنها لم تعد بحاجة لقضاء وقت طويل في الرعي أو الأكل للحصول على نفس النتائج. كما قاس الباحثون النيتروجين، وهو مكون رئيسي للبروتين، لمعرفة مدى جودة استخدام الحيوانات له. وقد احتفظت الماشية التي اعتمدت نظام البروتين والطاقة بقدر أكبر بكثير من النيتروجين في أجسامها، مما يعني أنها كانت تبني العضلات بفعالية أكبر. وقد ساعدت الإنزيمات هذه العملية قليلاً، لكن المحرك الرئيسي لهذا النجاح كان جودة المكمل نفسه.

في النهاية، تكشف الأبحاث أن إضافة الإنزيمات إلى علف الماشية ليست حلاً "مقاساً واحداً يناسب الجميع". فالإنزيمات ليست "حلولاً سحرية" تعمل بغض النظر عن النظام الغذائي، بل هي أدوات تعمل بشكل أفضل عندما تكون البيئة الغذائية للحيوان محسنة بالفعل. وقد وجدت الدراسة أن الإنزيمات كانت أكثر فعالية عند اقترانها بمكمل يوفر كلاً من البروتين والطاقة. وفي هذا السياق، ساعدت الإنزيمات جهاز هضم الماشية على العمل بجهد وكفاءة أكبر، محولةً العشب القاسي والجاف إلى طاقة قابلة للاستخدام. وبدون ذلك الأساس الغذائي القوي، كان تأثير الإنزيمات أقل بكثير. وهذا يعني أنه بالنسبة للمزارعين في المناطق الاستوائية، فإن أفضل استراتيجية هي النظر إلى الإنزيمات كجزء من خطة تغذية كاملة وليس كحل مستقل. فمن خلال الجمع بين المكمل المناسب والكمية المناسبة من الإنزيمات، يمكنهم مساعدة ماشيتهم على الازدهار حتى عندما تكون المراعي جافة والعشب قاسياً.