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

दुनिया के उन उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में जहाँ अधिकांश बीफ (गोमांस) का उत्पादन किया जाता है, मवेशी लगभग पूरी तरह से चरने वाली घास पर निर्भर करते हैं। वर्ष के अधिकांश समय के लिए, यह प्रणाली अच्छी तरह से काम करती है, लेकिन जब शुष्क मौसम आता है, तो परिदृश्य बदल जाता है। हरी-भरी घास लंबे, सख्त और रेशेदार डंठलों में बदल जाती है जिसे तोड़ना गाय के लिए कठिन होता है। यह परिपक्व पादप सामग्री संरचनात्मक रेशों से भरी होती है जो पोषक तत्वों के चारों ओर एक सख्त खोल की तरह कार्य करती है, जिससे जानवरों के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करना कठिन हो जाता है। इन कम महीनों के दौरान अपने झुंडों को स्वस्थ और उत्पादक बनाए रखने के लिए, किसान अक्सर पूरक (सप्लीमेंट्स) प्रदान करते हैं। ये अतिरिक्त भोजन हैं जो आमतौर पर प्रोटीन या प्रोटीन और ऊर्जा के मिश्रण वाले होते हैं, ताकि उन्हें सख्त घास पचाने और अपना वजन बनाए रखने में मदद मिल सके। हालाँकि, सही संतुलन बनाना कठिन है, और किसान हमेशा इन पूरकों को और भी बेहतर बनाने के तरीकों की तलाश में रहते हैं।

एक विचार जिसने ध्यान आकर्षित किया है, वह है एक्सोजेनस एंजाइमों (exogenous enzymes) का उपयोग। ये विशेष जैविक उपकरण हैं जिन्हें चारे में मिलाया जाता है जो घास के सख्त रेशों को तोड़ने में मदद करते हैं, जो अनिवार्य रूप से गाय के अपने पाचन तंत्र के लिए एक सहायक के रूप में कार्य करते हैं। उम्मीद यह है कि इन एंजाइमों को जोड़कर, मवेशी घास की समान मात्रा से अधिक पोषण प्राप्त कर सकते हैं। लेकिन पिछले परिणाम मिले-जुले रहे हैं। कभी-कभी एंजाइम मदद करते हैं, और कभी वे कुछ भी नहीं करते। इस असंगति ने वैज्ञानिकों को यह सोचने पर मजबूर कर दिया है कि क्या एंजाइम अपने आप काम करते हैं, या उन्हें प्रभावी होने के लिए एक विशिष्ट प्रकार के पोषण संबंधी वातावरण की आवश्यकता होती है। ब्राजील में शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह परीक्षण करने के लिए इस पहेली को सुलझाने का प्रयास किया कि शुष्क मौसम के दौरान विभिन्न फीडिंग रणनीतियों के साथ ये एंजाइम कैसे प्रदर्शन करते हैं।

शोधकर्ताओं ने दो जुड़े हुए प्रयोग किए, जिसमें नेलोर (Nellore) नस्ल के युवा बैल शामिल थे, जो उष्णकटिबंधीय जलवायु के अनुकूल हैं, और वे ज़ाराएस (Xaraés) नामक एक सामान्य उष्णकटिबंधीय घास चर रहे थे। पहले बड़े पैमाने के प्रयोग में, उन्होंने 102 बैलों को दो मुख्य फीडिंग दृष्टिकोणों का परीक्षण करने के लिए विभिन्न समूहों में विभाजित किया। एक समूह को केवल प्रोटीन वाला पूरक दिया गया, जबकि दूसरे को अधिक मजबूत प्रोटीन-और-ऊर्जा पूरक दिया गया। प्रत्येक समूह के भीतर, उन्होंने जानवरों को बिना एंजाइम, मध्यम मात्रा में एंजाइम, या उच्च मात्रा में एंजाइम प्राप्त करने के लिए आगे विभाजित किया। लक्ष्य यह देखना था कि क्या एंजाइम इस बात में अंतर पैदा करते हैं कि मवेशी कितनी वृद्धि करते हैं, वे कितना खाते हैं, और फीड बंक्स (चारा खिलाने के स्थान) के आसपास उनका व्यवहार कैसा रहता है।

परिणामों ने दिखाया कि पूरक का प्रकार एंजाइमों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण था। प्रोटीन-और-ऊर्जा पूरक प्राप्त करने वाले बैल केवल प्रोटीन वाले आहार वाले बैलों की तुलना में काफी बेहतर बढ़े, उन्होंने अधिक वजन प्राप्त किया और बेहतर समग्र स्वास्थ्य दिखाया। इसने पुष्टि की कि जब घास सख्त होती है, तो ऊर्जा और प्रोटीन दोनों प्रदान करना महत्वपूर्ण है। हालाँकि, एंजाइम एक साधारण "एड-ऑन" की तरह काम नहीं करते थे जो सभी के लिए एक ही तरह से काम करता है। इसके बजाय, उनकी प्रभावशीलता पूरी तरह से इस बात पर निर्भर थी कि मवेशी क्या पूरक खा रहे थे। जब एंजाइमों को प्रोटीन-और-ऊर्जा पूरक के साथ जोड़ा गया, तो मवेशियों ने अपने भोजन को अधिक कुशलता से पचाया। वे घास के सख्त रेशों को अधिक तोड़ने में सक्षम थे, जिससे बेहतर पोषक तत्व अवशोषण हुआ। दिलचस्प बात यह है कि सबसे अच्छे परिणाम एंजाइमों की उच्चतम खुराक से नहीं आए। मवेशियों ने एंजाइम मिश्रण की मध्यम, मध्यवर्ती मात्रा के साथ सबसे अच्छा प्रदर्शन किया, जो यह सुझाव देता है कि एक ऐसा 'स्वीट स्पॉट' है जहाँ एंजाइम सबसे प्रभावी ढंग से काम करते हैं।

दूसरे, अधिक विस्तृत प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने पांच मवेशियों का उपयोग किया जिनके पेट में विशेष छिद्र थे, जिन्हें रुमेन कैनुला (rumen cannulas) कहा जाता है, ताकि पाचन प्रक्रिया के भीतर देखा जा सके। इसने उन्हें गाय के रुमेन (पहला पेट जहाँ किण्वन होता है) के अंदर ठीक से मापने की अनुमति दी। उन्होंने पाया कि प्रोटीन-और-ऊर्जा पूरक ने गाय के पेट में रहने वाले सूक्ष्मजीवों के लिए बहुत बेहतर वातावरण बनाया। ये सूक्ष्मजीव घास को तोड़ने के लिए जिम्मेदार हैं, और जब उनके पास काम करने के लिए अधिक ऊर्जा और प्रोटीन था, तो उन्होंने अधिक लाभकारी रसायनों का उत्पादन किया जिनकी गाय को विकास के लिए आवश्यकता होती है। जब इन एंजाइमों को इस उच्च-गुणवत्ता वाले पूरक के साथ जोड़ा गया, तो उन्होंने सूक्ष्मजीवों को और अधिक फाइबर तोड़ने में मदद की, जिससे पोषक तत्वों की अधिक समृद्ध आपूर्ति हुई। एंजाइमों ने मवेशियों को अधिक भोजन खाने के लिए प्रेरित नहीं किया; इसके बजाय, उन्होंने मवेशियों को उनके द्वारा पहले से खाए जा रहे भोजन से अधिक प्राप्त करने में मदद की।

अध्ययन ने यह भी देखा कि मवेशियों का व्यवहार कैसा था। प्रोटीन-और-ऊर्जा पूरक वाले जानवरों ने फीड बंक्स का अधिक बार दौरा किया और खाने में अधिक समय बिताया, जो उनकी उच्च विकास दर से मेल खाता था। एंजाइमों के जुड़ने से उनके व्यवहार में थोड़ा बदलाव आया, जिसमें मध्यम खुराक ने सबसे कुशल फीडिंग पैटर्न की ओर संकेत किया। यह सुझाव देता है कि एंजाइमों ने जानवरों को उनके भोजन का इतनी अच्छी तरह से उपयोग करने में मदद की कि उन्हें समान परिणाम प्राप्त करने के लिए चरने या खाने में उतना समय खर्च करने की आवश्यकता नहीं पड़ी। शोधकर्ताओं ने नाइट्रोजन (जो प्रोटीन का एक प्रमुख घटक है) को भी मापा, यह देखने के लिए कि जानवर इसका कितनी अच्छी तरह उपयोग कर रहे हैं। प्रोटीन-और-ऊर्जा आहार वाले मवेशियों ने अपने शरीर में बहुत अधिक नाइट्रोजन बनाए रखा, जिसका अर्थ है कि वे अधिक प्रभावी ढंग से मांसपेशियों का निर्माण कर रहे थे। एंजाइमों ने इस प्रक्रिया में थोड़ी मदद की, लेकिन इसकी सफलता का मुख्य चालक स्वयं पूरक की गुणवत्ता थी।

अंततः, यह शोध प्रकट करता है कि मवेशियों के चारे में एंजाइम मिलाना कोई 'एक ही समाधान सबके लिए' (one-size-fits-all) वाला समाधान नहीं है। एंजाइम जादू की गोलियां नहीं हैं जो आहार की परवाह किए बिना काम करती हैं। इसके बजाय, वे ऐसे उपकरण हैं जो सबसे अच्छा काम करते हैं जब जानवर का पोषण संबंधी वातावरण पहले से ही अनुकूलित हो। अध्ययन में पाया गया कि एंजाइम तब सबसे प्रभावी थे जब उन्हें प्रोटीन और ऊर्जा दोनों प्रदान करने वाले पूरक के साथ जोड़ा गया था। इस संदर्भ में, एंजाइमों ने मवेशियों के पाचन तंत्र को अधिक मेहनत और कुशलता से काम करने में मदद की, जिससे सख्त, शुष्क मौसम की घास को उपयोगी ऊर्जा में बदला जा सका। उस मजबूत पोषण आधार के बिना, एंजाइमों का प्रभाव बहुत कम था। इसका मतलब यह है कि उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के किसानों के लिए, सर्वोत्तम रणनीति यह है कि वे एंजाइमों को एक स्टैंडअलोन फिक्स (स्वतंत्र समाधान) के बजाय एक पूर्ण फीडिंग योजना के हिस्से के रूप में देखें। सही पूरक को सही मात्रा में एंजाइमों के साथ जोड़कर, वे अपने मवेशियों को तब भी फलने-फूलने में मदद कर सकते हैं जब चारा सूखा और घास सख्त हो।