ترکیبی از قندهای محلول
در دامداری ها تغذیه مقادیر زیاد پروتئین به طور رایج برای حمایت از تولید بالا انجام می شود، اما مقادیر زیاد آن باعث افزایش نیتروژن اوره ای شده که تاثیر منفی بر باروری داشته و منجر به کاهش نرخ آبستنی (PUN بالای 19 میلی گرم بر دسی لیتر یا MUN بالاتر از 4/15 میلی گرم بر دسی لیتر) می شود. این اتفاق تنها به گاوهای شیری محدود نمی شود بلکه تغذیه بالای پروتئین در تلیسه ها نیز افت 21 درصدی نرخ آبستنی را در پی دارد و سطوح بالای PUN می تواند بر کیفیت جنین موثر باشد. به علاوه مقدار نیتروژن اوره ای نیز تاثیراتی بر بلوغ تخمک دارد. این کاهش باروری می تواند به دلیل اثرات سمی اوره بر تخمک و یا جنبن اولیه باشد و بالانس منفی انرژی اثرات منفی مقادیر بالای نیتروژن اوره ای را بر تخمک و فولیکول افزایش می دهد. افزایش مقدار PUN باعث کاهش پروژسترون شده که حفظ جنین را نیز دچار مشکل می شود و بارداری ادامه پیدا نمی کند. سطوح بالای اوره یا آمونیاک در محیط رحم تاثیر گذاشته و افزایش غلظت آمونیاک در پلاسما باعث افزایش غلظت این ماده در فولیکول ها می شود و غلظت کلسیم مایعات تخمک را تغییر می دهد. بنابراین سطوح بالای اوره می تواند مقدار pH را نیز تغییر دهد.
به علاوه غلظت های بالای آمونیاک در خون بر ظرفیت سم زدایی سلولهای کبدی غلبه می کند و باعث افزایش سطح آن در خون ، مایع مغزی نخاعی و سایر بافت ها می شود زیرا غشای سلولی پستانداران از نظر آمونیاک بسیار قابل نفوذ است. آمونیاک زیاد باعث مهار چرخه کربس شده و در نتیجه تولید انرژی کاهش پیدا می کند در چنین حالتی گلیکولیز بی هوازی به منظور تامین انرژی فعالیت کرده و اسیدوز متابولیک سیتمیک ایجاد می شود. علائم بالینی که بیشتر در مسمومیت با آمونیاک شامل بیقراری، افتادگی، ضعف، لرزش عضلانی و ریزش بزاق، آتونی شکمبه، نفخ، بی اختیاری، ادم ریه، تشنج تونیک-کلونیک (سفت شدن و تکان دادن و پیجش عضلانی) و سرانجام مرگ بر اثر نارسایی قلبی است.
اما استفاده از قندها به عنوان کربوهیدراتهای محلول در آب که به آسانی در شکمبه قابل دسترس هستند و با سرعت بیشتری در مقایسه با نشاسته و فیبر در شکمبه تخمیر می شوند و می توانند غلظت اوره و پیش ساز آن یعنی آمونیاک را کاهش دهند و اثرات سوء ذکر شده را در پی نداشته باشند. مطالعات انجام شده در این زمینه نشان داده اند که نرخ تخمیر سوبسترا همبستگی بالایی با نرخ رشد میکرواگانیسم ها دارد به طوری که استفاده از قندها که دارای نرخ تخمیر بالایی هستند مقدار سنتز پروتئین میکروبی را افزایش می دهد به علاوه میکروارگانیسم های تخمیر کننده ی قند محلول در مقایسه با نشاسته سهم بزرگتری در تولید پروتئین میکروبی دارند. افزایش بوتیرات با تحریک رشد پرزهای شکمبه و تکثیر سلولی نفوذپذیری دیواره شکمبه را افزایش داده و امکان بازچرخش هرچه بیشتر اوره در شکمبه را فراهم می کند. کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی شکمبه نیز احتمالا بیانگر استفاده موثرتر از بخش کربوهیدراتهای سریع التخمیر نیتروژن جیره و رشد و سوخت و ساز میکروارگانیسم هاست. به علاوه افزایش مقدار مصرف خوراک می تواند به دلیل خوش خوارکی قندها در جیره یا افزایش نرخ عبور مواد از شکمبه می باشد و درصد پروتئین بالای شیر و کاهش نیتروژن اوره ای شیر بیانگر استفاده بهتر از نیتروژن جیره است. همچنین استفاده از قندها در خوراک باعث افزایش تراکم انرژی شده که از اسیدوز جلوگیری می کند و قندها به عنوان منبعی از انرژی برای جلوگیری از خطر اسیدوز کاربرد دارند و همگام سازی تخمیر شکمبه را افزایش می دهد. یکی از دلایلی که قند ها می توانند pH شکمبه را افزایش دهند در مقایسه با نشاسته تولید مقدار کمتر کربن در نتیجه مقدار اسید کمتری در اثر تخمیر ایجاد می شود. به علاوه میکروب ها می توانند گلوکز، فروکتوز و ساکارز را به گلیکوژن به عنوان منبع غنی از انرژی تبدیل کنند در نتیجه میزان تولید اسید حاصل از تخمیر کاهش و pH بالاتر خواهد بود. به علاوه قندها با افزایش تولید بوتیرات و وارلرات مقدار کمتری پروتون در مقایسه با استات و پروپیونات به ازای هر واحد ماده آلی قابل تخمیر در شکمبه تولید می کند که در کاهش اسیدی شدن شکمبه نقش دارند. همچنین قند ها با افزایش بیان ژنهایی خاص جذب اسید های حاصل از تخمیر را از دیواره شکمبه افزایش می دهند و متعاقبا مقدار pH را کنترل می کنند. از طرفی قند ها با تعادل مقدار pH با ایجاد شرایط مناسب برای باکتری های سلولایتیک که به افزایش اسیدیته حساس هستند، هضم فیبر را افزایش می دهند. مطابق با مطالب پیشین غلظت بالاتر بوتیرات تولید شده در اثر مکمل کردن قندها در واقع باعث تحریک سلول های اپی تلیال شکمبه شده در نتیجه مقدار جذب اسیدها و انتقال گلوکز را توسعه می دهد و احتمالا به این صورت نیز pH شکمبه را تعدیل می کند. گلیکوژن تولید شده در اثر استفاده از قندها به وسیله ی میکروارگانیسم ها با آهسته کردن نرخ تخمیر و تولید اسید می تواند شرایط بهتری را برای هضم فیبر فراهم کند و نرخ کمتر تولید اسید می تواند مقدار pH را بالاتر برده و بیوهیدروژناسیون معمولی اسیدهای چرب بلند زنجیر را افزایش داده در نتیجه مقدار تولید اسیدچرب لینولئیک کانجوگیت ترانس را کاهش دهد.
بیوهیدروژناسیون ناقص اسیدهای چرب غیر اشباع باعث کاهش چربی شیر می شود اما تحقیقات نشان داده اند که ساکارز می تواند این بیوهیدروژناسیون را کاهش و در نتیجه چربی شیر و شیر تولید شده براساس چربی را افزایش دهد. حضور قندها در خوراک مقدار اسیدچرب ترانس 18:1 را کم کرده در نتیجه بازده چربی شیر بالا می رود. در مجموع استفاده از قند ها به عنوان یک منبع انرژی سریع التخمیر با استفاده از ازت موجود در شکمبه مقدار تولید پروتئین میکروبی را افزایش داده و از افزایش غلظت اوره، آمونیاک و پیامدهای ذکر شده آن جلوگیری می کند.
