توسعه جیره ی خودآبرسان زیستی با استفاده از هیدروژل های سوپرجاذب طبیعی برای تامین آب از رطوبت هوا در شرایط بحرانی

افزایش تنش های محیطی ناشی از کمبود منابع آب، تغییرات اقلیمی و افزایش هزینه های تامین آب آشامیدنی در سامانه های تولید دام و طیور، موجب شده است که پژوهش های نوین در حوزه تغذیه دام به سمت توسعه راهکارهای جایگزین و پایدار برای مدیریت مصرف آب سوق پیدا کنند. در این میان، جیره های خودآبرسان به عنوان یکی از رویکردهای نوآورانه در تغذیه دام، با هدف کاهش وابستگی مستقیم حیوان به آب آزاد و افزایش کارایی مصرف آب، مورد توجه گسترده محققان قرار گرفته اند. این جیره ها معمولا با بهره گیری از ترکیبات هیدروفیلیک، پلیمرهای جاذب رطوبت و مواد غذایی با ظرفیت نگهداری بالای آب طراحی می شوند و می توانند بخشی از نیاز آبی دام را از طریق خوراک تامین نمایند (Zohuriaan & Kabiri, ۲۰۰۸; Ahmed et al., ۲۰۱۵). در این مقاله، به بررسی جامع اصول طراحی، مکانیسم عملکرد، ترکیبات سازنده و پیامدهای فیزیولوژیکی استفاده از جیره های خودآبرسان مبتنی بر مواد جاذب آب پرداخته شده است. تمرکز اصلی پژوهش بر نقش هیدروژل های خوراکی زیست سازگار، پلی ساکاریدهای طبیعی اصلاح شده و منابع فیبری با ظرفیت نگهداری رطوبت بالا در افزایش محتوای آب جیره و آزادسازی تدریجی آن در دستگاه گوارش دام می باشد. نتایج مطالعات پیشین نشان می دهد که این ترکیبات قادرند آب را در ساختار سه بعدی خود جذب کرده و در شرایط فیزیولوژیکی دستگاه گوارش، به صورت کنترل شده آزاد نمایند؛ امری که منجر به بهبود هیدراسیون بدن، پایداری محیط شکمبه و افزایش بازده متابولیکی مواد مغذی می شود (Peppas et al., ۲۰۰۰; Omidian et al., ۲۰۱۰). از منظر فیزیولوژیکی، مصرف جیره های خودآبرسان می تواند تاثیرات قابل توجهی بر تعادل آب و الکترولیت، سرعت عبور مواد غذایی، فعالیت میکروفلور روده و شاخص های عملکردی دام از جمله افزایش وزن، ضریب تبدیل غذایی و کاهش تنش گرمایی داشته باشد. شواهد تجربی حاکی از آن است که در شرایط تنش گرمایی، تامین آب از طریق خوراک می تواند افت مصرف خوراک و کاهش عملکرد تولیدی را تا حد قابل توجهی جبران نماید (West, ۲۰۰۳; NRC, ۲۰۱۶). همچنین، افزایش رطوبت جیره موجب بهبود قابلیت هضم مواد مغذی، کاهش گرد و غبار خوراک و افزایش پذیرش خوراک توسط دام می شود (Giger-Reverdin et al., ۲۰۱۲). در بخش دیگری از این مطالعه، چالش ها و محدودیت های کاربرد جیره های خودآبرسان، از جمله پایداری فیزیکی هیدروژل ها، اثرات احتمالی بر ویسکوزیته محتویات گوارشی، ملاحظات ایمنی زیستی و اقتصادی بودن فرمولاسیون ها مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که انتخاب نوع پلیمر، درجه اتصال عرضی، اندازه ذرات و منبع مواد غذایی پایه، نقش تعیین کننده ای در کارایی نهایی این جیره ها ایفا می کند (Rinaudo, ۲۰۰۶; Sannino et al., ۲۰۰۹). در مجموع، یافته های این مقاله نشان می دهد که جیره های خودآبرسان، در صورت طراحی علمی و مبتنی بر اصول تغذیه و فیزیولوژی دام، می توانند به عنوان یک راهکار کارآمد و پایدار در مدیریت منابع آب، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، مورد استفاده قرار گیرند. توسعه این رویکرد می تواند گامی موثر در جهت افزایش تاب آوری سامانه های تولید دام، کاهش مصرف آب آشامیدنی و ارتقای پایداری زیست محیطی صنعت دامپروری باشد. با این حال، انجام مطالعات بیشتر در مقیاس مزرعه ای و ارزیابی بلندمدت اثرات این جیره ها بر سلامت دام و کیفیت محصولات دامی ضروری به نظر می رسد (FAO, ۲۰۱۸; Akbarian et al., ۲۰۱۶)

کلیدواژه ها:

جیره خودآبرسان ، هیدروژل سوپرجاذب ، رطوبت نسبی هوا ، پلی ساکاریدهای طبیعی ، شرایط بحرانی