طريقة تحديد حجم جزيئات العلف
يشير حجم جزيئات العلف إلى سُمك المواد الخام للعلف، والمضافات، ومنتجات العلف. حاليًا، المعيار الوطني ذو الصلة هو "طريقة الغربلة ثنائية الطبقات لتحديد حجم جزيئات طحن العلف" (GB/T5917.1-2008). وتتشابه إجراءات الاختبار مع طريقة الاختبار الصادرة عن الجمعية الأمريكية لمهندسي الزراعة. وبحسب شدة تكسير العلف، يُقسم التكسير إلى نوعين: التكسير الخشن والتكسير الناعم. عمومًا، يكون حجم الجزيئات أكبر من 1000 ميكرومتر في حالة التكسير الخشن، وأقل من 600 ميكرومتر في حالة التكسير الناعم.
عملية تكسير العلف
شائع الاستخداممصانع الأعلافتشمل هذه الأنواع مطاحن المطرقة ومطاحن الأسطوانة. عند الاستخدام، يجب اختيار النوع المناسب بناءً على إنتاجية التكسير، واستهلاك الطاقة، ونوع العلف. بالمقارنة مع مطحنة المطرقة، تتميز مطحنة الأسطوانة بحجم جسيمات أكثر تجانسًا، ولكنها أكثر صعوبة في التشغيل وأعلى تكلفة. تزيد مطاحن المطرقة من فقدان رطوبة الحبوب، وتُصدر ضوضاءً، وتتميز بحجم جسيمات أقل تجانسًا عند التكسير، ولكن قد تكون تكلفة تركيبها نصف تكلفة مطحنة الأسطوانة.
عموماً، لا تقوم مصانع الأعلاف بتركيب سوى نوع واحد من المطاحن،مطحنة المطرقةأو مطحنة أسطوانية. وقد أظهرت دراسات حديثة أن التكسير متعدد المراحل يُحسّن تجانس حجم الجسيمات ويقلل استهلاك الطاقة. ويشير التكسير متعدد المراحل إلى التكسير باستخدام مطحنة مطرقية ثم مطحنة أسطوانية. ومع ذلك، فإن البيانات ذات الصلة شحيحة، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث والمقارنة.
تأثير حجم الجسيمات على هضم الطاقة والمغذيات في علف الحبوب
أجرت العديد من الدراسات تقييماً لحجم الجزيئات الأمثل للحبوب وتأثيره على هضم الطاقة والمغذيات. وقد ظهرت معظم الدراسات التي توصي بحجم الجزيئات الأمثل في القرن العشرين، ويُعتقد أن العلف ذو متوسط حجم جزيئات يتراوح بين 485 و600 ميكرومتر يُحسّن هضم الطاقة والمغذيات ويعزز نمو الخنازير.
أظهرت دراسات عديدة أن تقليل حجم جزيئات الحبوب المطحونة يُحسّن هضم الطاقة. فتقليل حجم حبوب القمح من 920 ميكرومتر إلى 580 ميكرومتر يزيد من معامل هضم النشا، لكنه لا يؤثر على معامل هضم الطاقة الإجمالية. وكان معامل هضم الطاقة الإجمالية والمادة الجافة والبروتين الخام لدى الخنازير التي تغذت على علف الشعير بحجم 400 ميكرومتر أعلى من نظيراتها التي تغذت على علف الشعير بحجم 700 ميكرومتر. وعندما انخفض حجم جزيئات الذرة من 500 ميكرومتر إلى 332 ميكرومتر، ازداد معدل تحلل فوسفور الفيتات. وعندما انخفض حجم حبوب الذرة من 1200 ميكرومتر إلى 400 ميكرومتر، ازداد معامل هضم المادة الجافة والنيتروجين والطاقة الإجمالية بنسبة 5% و7% و7% على التوالي، وقد يؤثر نوع المطحنة على هضم الطاقة والمغذيات. عندما انخفض حجم حبوب الذرة من 865 ميكرومتر إلى 339 ميكرومتر، زاد معامل هضم النشا، والطاقة الإجمالية، والطاقة الأيضية، والطاقة المهضومة، لكنه لم يؤثر على هضم الفوسفور الكلي في الأمعاء أو معامل هضم الأحماض الأمينية. وعندما انخفض حجم حبوب الذرة من 1500 ميكرومتر إلى 641 ميكرومتر، أمكن زيادة معامل هضم المادة الجافة، والنيتروجين، والطاقة الإجمالية. وكانت مستويات معامل هضم المادة الجافة والطاقة الإجمالية والطاقة الأيضية في الخنازير التي تغذت على مخلفات تقطير الذرة المجففة بحجم 308 ميكرومتر أعلى من تلك الموجودة في الخنازير التي تغذت على مخلفات تقطير الذرة المجففة بحجم 818 ميكرومتر، لكن حجم الجزيئات لم يؤثر على معامل هضم النيتروجين والفوسفور. تُظهر هذه البيانات أنه يمكن تحسين معامل هضم المادة الجافة، والنيتروجين، والطاقة الإجمالية عند تقليل حجم حبوب الذرة بمقدار 500 ميكرومتر. وبشكل عام، لا يؤثر حجم جزيئات الذرة أو مخلفات تقطير الذرة المجففة على هضم الفوسفور. يُمكن أن يُحسّن تقليل حجم جزيئات علف الفاصوليا من هضم الطاقة. فعندما انخفض حجم جزيئات الترمس من 1304 ميكرومتر إلى 567 ميكرومتر، زاد معامل هضم الطاقة الإجمالية والبروتين الخام، ومعامل هضم الأحماض الأمينية، بشكل خطي. وبالمثل، يُمكن أن يُحسّن تقليل حجم جزيئات البازلاء الحمراء من هضم النشا والطاقة. وعندما انخفض حجم جزيئات وجبة فول الصويا من 949 ميكرومتر إلى 185 ميكرومتر، لم يكن لذلك أي تأثير على متوسط معامل هضم الطاقة والأحماض الأمينية الأساسية وغير الأساسية، ولكنه زاد بشكل خطي من معامل هضم الإيزولوسين والميثيونين والفينيل ألانين والفالين. واقترح الباحثون استخدام وجبة فول الصويا بحجم 600 ميكرومتر للحصول على أفضل هضم للأحماض الأمينية والطاقة. وفي معظم التجارب، يُمكن أن يؤدي تقليل حجم الجزيئات إلى زيادة مستويات الطاقة المهضومة والطاقة الأيضية، وهو ما قد يرتبط بتحسين هضم النشا. بالنسبة للأنظمة الغذائية ذات المحتوى المنخفض من النشا والمحتوى العالي من الألياف، فإن تقليل حجم جزيئات النظام الغذائي يزيد من مستويات الطاقة القابلة للهضم والطاقة الأيضية، وهو ما قد يكون مرتبطًا بتقليل لزوجة محتويات الجهاز الهضمي وتحسين هضم المواد الطاقية.
تأثير حجم جزيئات العلف على آلية حدوث قرحة المعدة في الخنازير
تنقسم معدة الخنزير إلى منطقتين: غدية وغير غدية. تُعدّ المنطقة غير الغدية أكثر عرضةً للإصابة بقرحة المعدة، نظرًا لتأثير الغشاء المخاطي المعدي في المنطقة الغدية الوقائي. يُعدّ تقليل حجم جزيئات العلف أحد أسباب قرحة المعدة، كما أن نوع الإنتاج وكثافته ونوع الحظيرة قد تُسهم أيضًا في الإصابة بها. على سبيل المثال، قد يؤدي تقليل حجم حبوب الذرة من 1200 ميكرومتر إلى 400 ميكرومتر، ومن 865 ميكرومتر إلى 339 ميكرومتر، إلى زيادة نسبة الإصابة بقرحة المعدة لدى الخنازير. وقد كانت نسبة الإصابة بقرحة المعدة لدى الخنازير التي تغذّت على كريات من حبوب الذرة بحجم 400 ميكرومتر أعلى من تلك التي تغذّت على مسحوق بنفس الحجم. وقد أسفر استخدام الكريات عن زيادة في نسبة الإصابة بقرحة المعدة لدى الخنازير. بافتراض أن الخنازير أصيبت بأعراض قرحة المعدة بعد 7 أيام من تناولها علفًا ناعمًا، فإن تغذيتها بعلف خشن لمدة 7 أيام أخرى أدى أيضًا إلى تخفيف أعراض قرحة المعدة. تكون الخنازير عرضة للإصابة بعدوى جرثومة الملوية البوابية بعد الإصابة بقرحة المعدة. مقارنةً بالعلف الخشن والعلف المسحوق، يزداد إفراز الكلوريد في المعدة عند تغذية الخنازير بعلف مطحون ناعمًا أو علف حبيبي. كما أن زيادة الكلوريد تعزز تكاثر جرثومة الملوية البوابية، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحموضة في المعدة. تأثير حجم جزيئات العلف على نمو الخنازير وأدائها الإنتاجي
تأثير حجم جزيئات العلف على نمو وإنتاجية الخنازير
يُمكن أن يُؤدي تقليل حجم الحبوب إلى زيادة مساحة عمل الإنزيمات الهاضمة وتحسين هضم الطاقة والمغذيات. مع ذلك، لا تُترجم هذه الزيادة في الهضم إلى تحسين في معدل النمو، إذ ستزيد الخنازير من استهلاكها للعلف لتعويض نقص الهضم والحصول في النهاية على الطاقة التي تحتاجها. وقد أشارت الدراسات إلى أن الحجم الأمثل لحبيبات القمح في علائق الخنازير المفطومة والخنازير المُسمنة هو 600 ميكرومتر و1300 ميكرومتر على التوالي.
عندما انخفض حجم حبة القمح من 1200 ميكرومتر إلى 980 ميكرومتر، زادت كمية العلف المستهلكة، لكن كفاءة التحويل الغذائي لم تتأثر. وبالمثل، عندما انخفض حجم حبة القمح من 1300 ميكرومتر إلى 600 ميكرومتر، تحسنت كفاءة التحويل الغذائي للخنازير المُسمنة التي يتراوح وزنها بين 93 و114 كيلوغرامًا، لكن لم يكن لذلك أي تأثير على الخنازير المُسمنة التي يتراوح وزنها بين 67 و93 كيلوغرامًا. لكل انخفاض قدره 100 ميكرومتر في حجم حبة الذرة، زادت كفاءة التحويل الغذائي للخنازير النامية بنسبة 1.3%. وعندما انخفض حجم حبة الذرة من 800 ميكرومتر إلى 400 ميكرومتر، زادت كفاءة التحويل الغذائي للخنازير بنسبة 7%. تختلف تأثيرات تقليل حجم الجزيئات باختلاف الحبوب، فمثلاً، عند استخدام الذرة أو الذرة الرفيعة بنفس حجم الجزيئات ونفس نطاق تقليل حجم الجزيئات، تُفضل الخنازير الذرة. عندما انخفض حجم حبوب الذرة من 1000 ميكرومتر إلى 400 ميكرومتر، انخفض متوسط استهلاك العلف اليومي للخنازير، وارتفعت نسبة التحويل الغذائي. وعندما انخفض حجم حبوب الذرة الرفيعة من 724 ميكرومتر إلى 319 ميكرومتر، ارتفعت نسبة التحويل الغذائي للخنازير في مرحلة التسمين أيضًا. مع ذلك، كان أداء نمو الخنازير التي تغذت على وجبة فول الصويا بحجم 639 ميكرومتر أو 444 ميكرومتر مماثلاً لأداء تلك التي تغذت على وجبة فول الصويا بحجم 965 ميكرومتر أو 1226 ميكرومتر، وهو ما قد يُعزى إلى قلة كمية وجبة فول الصويا المضافة. لذا، لن تظهر فوائد تقليل حجم جزيئات العلف إلا عند إضافته بنسبة كبيرة إلى النظام الغذائي.
عندما انخفض حجم حبة الذرة من 865 ميكرومتر إلى 339 ميكرومتر أو من 1000 ميكرومتر إلى 400 ميكرومتر، وانخفض حجم حبة الذرة الرفيعة من 724 ميكرومتر إلى 319 ميكرومتر، تحسن معدل ذبح الخنازير المُسمنة. قد يعود السبب في ذلك إلى انخفاض حجم الحبة، مما يؤدي إلى انخفاض وزن الأمعاء. مع ذلك، وجدت بعض الدراسات أن انخفاض حجم حبة القمح من 1300 ميكرومتر إلى 600 ميكرومتر لا يؤثر على معدل ذبح الخنازير المُسمنة. يتضح من ذلك أن الحبوب المختلفة لها تأثيرات متباينة على تقليل حجم الجزيئات، مما يستدعي إجراء المزيد من البحوث.
توجد دراسات قليلة حول تأثير حجم جزيئات العلف على وزن جسم الخنزيرة ومعدل نمو الخنازير الصغيرة. إن تقليل حجم حبوب الذرة من 1200 ميكرومتر إلى 400 ميكرومتر لا يؤثر على وزن جسم الخنازير المرضعة أو فقدان دهون الظهر لديها، ولكنه يقلل من كمية العلف التي تتناولها الخنازير خلال فترة الرضاعة، ويقلل من زيادة وزن الخنازير الصغيرة.