نقش اساسی و حیاتی خوراک دام و طیور در موفقیت فعالیت پرورش دام و طیور، کیفیت و کمیت محصولات دامی و طیوری و سلامت مصرف کنندگان این محصولات به هیچ وجه پوشیده نمانده است. کیفیت و آنالیز تغذیه ای خوراک دام و طیور که به اشکال مختلف مانند علوفه مرتعی یا زراعی و کنسانتره دامی به شکل مجزا و یا خوراک کاملاً مخلوط (TMR)، دان کامل طیور، کنسانتره و پیش مخلوط و انواع مکمل و... در دسترس است را می توان تحت تأثیر بی شمار عامل مختلف دانست. این تنوع عوامل مؤثر بر کیفیت خوراک دام و طیور به اجزای بسیار متنوع تشکیل دهنده خوراک برمی گردد که مواردی مانند انواع علوفه تازه برداشت شده، علوفه خشک، کاه، سیلاژها، غلات، حبوبات و محصولات فرعی کشاورزی و صنایع تبدیلی (بای پروداکت ها) و... را در برمی گیرد.

با توجه به این نوسانات مداومی که می تواند رخ دهد، جهت فرموله کردن و بالانس هرچه دقیق تر خوراک نهایی مورد مصرف دام و طیور و در نتیجه کاهش هر چه بیشتر احتمال خطا در تغذیه آنها، نمونه گیری اصولی و انجام آزمایشات لازمه با دقیق ترین و به روز ترین امکانات آزمایشگاهی در دسترس یک الزام اساسی است. اگر در این کار اغماض یا خطای قابل توجهی رخ دهد می تواند سلامت و عملکرد را به دلیل عدم تأمین اصولی احتیاجات تغذیه ای دام و طیور در پی داشته باشد. نمونه گیری و آزمایش مداوم و اصولی مواد اولیه خوراک و خوراک نهایی دام و طیور فقط برای تولیدکنندگان خوراک دام و طیور و دامداران یا پرورش دهندگان طیور مهم و حیاتی نیست، بلکه در عرصه کلان (منطقه ای، استانی، کشوری و بین المللی) نیز دسترسی به این داده ها برای قانون گذاران، سیاست گذاران، تدوین کنندگان استانداردهای خوراک دام و طیور، متولیان صنعت دام و طیور و صنایع مرتبط با آن، مصرف کنندگان محصولات دامی و طیوری و البته متولیان سلامت خوراک و تأمین خوراک برای جامعه بشری نیز بسیار مهم است.

به این دلایل است که آزمایش های خوراک دام و طیور بخش حیاتی و جدایی ناپذیر از زنجیره تأمین خوراک دام و طیور و خوراک جامعه بشری در کنار سیستم کنترل کیفی و ایمنی و سلامت غذایی در سراسر جهان است.

آزمایشاتی که ذکر شده در دو دسته کلی شامل "آزمایش های کیفی و آنالیز تغذیه ای مربوط به کل حلقه های زنجیره تولید خوراک دام و طیور و محصولات دام و طیور برای خوراک انسان" و "آزمایش های عوامل بیماری زا، سموم و مواد مسمومیت زا و سایر موارد خطرزا در خوراک دام و طیور" قرار می گیرند که در این مقاله به آنها پرداخته خواهد شد. البته بیشتر تمرکز بر روش های نمونه گیری و آزمایش های اصلی خوراک دام و طیور جهت تعیین مقادیر اجزای مواد مغذی خوراک برای تأمین احتیاجات غذایی دام و طیور خواهد بود.

نمونه گیری اصولی از مواد اولیه و خوراک دام و طیور:

با توجه به نوسانات مواد خوراکی و به ویژه علوفه تولیدی نسبت به فصل یا سال و حتی از مزرعه ای به مزرعه دیگر، نمونه گیری اصولی و آزمایش نمونه های ماده خوراکی کمک می کند که بتوان ترکیب خوراک را نسبت به نوسانات مواد خوراکی بالانس نمود تا تفاوت معنی داری بین فرمول جیره و آنچه دام ها مصرف می کنند از لحاظ محتوای مواد مغذی پیش نیاید. اولین قانون نمونه گیری اصولی از مواد خوراکی این است که نمونه گیری به شکلی انجام دهد که نماینده واقعی وضعیت کل محموله یا مزرعه باشد. اگر نمونه های اخذ شده فقط از قسمت های بهتر باشد می تواند باعث شود که کیفیت و محتوای مواد مغذی بیش از آنچه واقعیت است، به نظر برسد.

قانون دوم این است که نمونه نماینده واقعی کل خوراک یا ماده خوراکی به طور کامل و بدون تغییر به کیسه های نمونه گیری وارد شود. به عنوان مثال، وقتی نمونه ای از خوراک مخلوط شده در یک کیسه نمونه گیری کوچک ریخته می شود داشتن محتوایی از همه بخش های آن مانند برگ های یونجه، مواد آردی و آسیاب شده و مکمل های معدنی – ویتامینه استفاده شده در خوراک به طوری که نماینده محتوای واقعی کل خوراک تولید شده باشد، خود می تواند یک چالش باشد. به همین دلیل است که باید از روش و ابزار درست نمونه گیری برای این کار استفاده شود. به عنوان مثال، پروب های نمونه گیری می توانند بهتر از برداشت نمونه با دست باشند و به خصوص در مورد مواد خوراکی مثل بسته های پِرِس یونجه یک نمونه خوب از سطح تا عمق آن بسته جهت آنالیز برداشت کنند.

به همین جهت پروب های نمونه گیری اختصاصی مانند پروب نمونه گیری از علوفه با عنوان Penn State Forage Sampler یا Penn State Hay Probe یا پروب نمونه گیری از علوفه پِن استیت طراحی شده است. این وسیله نمونه گیری، یکی از بهترین وسایل نمونه گیری از بسته ها و توده های علوفه است که در ایران متأسفانه کمتر رایج است.

بعد از نمونه گیری هر نمونه از هر نوع ماده خوراکی به شرایط مناسبی برای ارسال به آزمایشگاه نیاز دارد. شاید در مورد نمونه های علوفه کاملاً خشک مانند کاه، فقط دور بودن از رطوبت محیط و حرارت بسیار بالا کافی باشد. اما در مورد نمونه های دارای ترکیبات و گازهای فرار یا رطوبت بالا بهتر است که ظرف حاوی نمونه و شرایط نمونه حین ارسال از آزمایشگاه مرجع و معتبری که نمونه برای آن ارسال می شود، مورد سؤال قرار گیرد. در مورد انتخاب آزمایشگاه می توان از سازمان جهاد کشاورزی منطقه خود یا دانشگاه های دارای دپارتمان های علوم دامی یا دامپزشکی کسب نظر نمود تا نزدیک ترین آزمایشگاه معتبر دولتی یا خصوصی را جهت آنالیز نمونه انتخاب نمود. البته معمولاً مشاور تغذیه یا دامپزشکی هر فارم هم از جهت تعیین آنالیزهای لازم و هم انتخاب آزمایشگاه مناسب برای این کار می تواند به خوبی دامپرور یا مرغدار را راهنمایی کند. در صورتی که به هر دلیل دسترسی به این منابع وجود نداشته باشد، سامانه های جامع معرفی ارائه دهندگان خدمات و کالاهای موردنیاز در حوزه دام و طیور و سایر حیوانات اهلی و به ویژه اپلیکیشن و وب سایت مرغابی حاوی اطلاعات تماس ارائه دهندگان خدمات مربوطه هستند.

آزمایش های اصلی و اساسی خوراک دام و احتیاجات دام و طیور و تجهیزات موردنیاز برای این آزمایش ها: به خصوص در مورد دام های نشخوارکننده که سنجش وضعیت خوراک آنها دارای پیچیدگی های بیشتری است، ارزش تغذیه ای خوراک از ترکیب آزمایش های ترکیب شیمیایی، غلظت یا محتوای مواد مغذی و سرعت و میزان هضم یا عبور مواد خوراکی در دستگاه گوارش تخمین زده می شود. با این مجموعه آزمایش ها که در ادامه توضیح داده خواهند شد می توان عملکرد دام و طیور مصرف کننده خوراک یا مشکلات تغذیه ای محتمل را در آنها تا حدی پیش بینی نمود.

آنالیزهای شیمیایی:

آزمایش های شیمیایی خوراک دام و طیور بسته به ماهیت خوراک و نوع دام یا طیور و بی شمار مؤلفه دیگر تعیین می شود. به عنوان مثال، با اینکه ابتدا تصور می شد که سنجش فیبر خام برای دام ها نیز مانند طیور کافی است، اما بعدتر مشخص شد که این روش آزمایش محتوای فیبر خوراک نمی تواند بیانگر وضعیت واقعی قابلیت هضم فیبر توسط میکروارگانیسم های دستگاه گوارش دام های نشخوارکننده (عامل اصلی هضم فیبر در آنها) باشد.

به همین دلیل بود که ون سوست و همکاران در سال های آخر دهه 1960 میلادی روش تجزیه و تحلیل فیبر خوراک بر اساس مواد شوینده (خنثی یا اسیدی) را برای توصیف بهتر کربوهیدرات های دیواری سلولی (عمده فیبر خوراک) ابداع نمودند که فیبر خوراک را به دسته های فیبر شوینده خنثی (NDF)، فیبر شوینده اسیدی (ADF) و لیگنین شوینده اسیدی (ADL) تقسیم بندی نمود. این تقسیم بندی نشان داد که خوراک از نظر تغذیه ای به دو قسمت کاملاً متفاوت یعنی دیواره سلولی و محتوای سلولی تقسیم می شود که محتویات سلولی از نظر تغذیه ای برای حیوان در دسترس تر هستند و دیواره سلولی برای هضم نیازمند مشارکت میکروارگانیسم های دستگاه گوارش (تنها منبع تولید آنزیم سلولاز یا هضم کننده سلولز) است.

تحقیقات مختلف بین ADF خوراک و قابلیت هضم ماده خشک خوراک همبستگی مناسبی گزارش نموده اند و بین NDF خوراک و مصرف ماده خشک خوراک نیز همبستگی مناسبی گزارش نموده اند که گویای اهمیت آنالیزهای شیمیایی در تغذیه دام و سنجش کیفیت خوراک دام است. البته تنها اکتفا به آنالیزهای شیمیایی در نمونه های خوراک برای تخمین مصرف خوراک در حیوان و قابلیت هضم درون تنی (نزدیک تر به واقعیت) کافی نیست. همچنین، تجزیه و تحلیلی تمام کربوهیدرات های موجود در خوراک مانند ترکیبات نشاسته ای و قندی پیچیده با این روش ها به تنهایی دشوار است. در اینجا است که آزمایش های سنجش هضم برون تنی و درون تنی اهمیت خود را نشان می دهند.

آزمایش های هضم مواد مغذی:

1- در دام زنده یا درون تنی (In-vivo): معمولاً دقیق ترین راه سنجش ارزش غذایی هر ماده غذایی برای هر نوع دام را خوراندن آن ماده خوراکی به آن دام و سنجش قابلیت هضم در آن شامل می شود که جمع آوری نمونه پس از شکمبه دام از طریق فیستولا یا کانولای شیردانی یا دوازدهه (دئودنوم) و آنالیزهای بعدی را در ادامه خواهد داشت. این روش با عنوان روش سنجش قابلیت هضم درون تنی یا In-vivo نامیده می شود که تنوع زیادی در روش های زیرمجموعه این نوع از سنجش قابلیت هضم وجود دارد. این روش ها عموماً جمع آوری کل فضولات دام، استفاده از اکسید کروم به عنوان نشانگر یا بخش های غیر قابل هضم NDF و ADF و عناصر کمیاب به عنوان نشانگر طبیعی و افزودن سایر مواد نشانگر به خوراک را در برمی گیرد که از مقادیر بازیابی این نشانگرها برای تخمین قابلیت هضم استفاده می شود.

روش های درون تنی گرچه می توانند دقیق ترین و فیزیولوژیک ترین (نزدیک ترین به شرایط واقعی و طبیعی دام) روش ها باشند؛ اما محدودیت های خاص خود را نیز دارند. به عنوان مثال، آلودگی به پروتئین اندوژنوس (درون زا یا دارای منشأ درونی مانند ترشحات خود مجرای گوارشی و...)، تغییرات در جریان گوارش، تداخلات میکروارگانیسمی، تفاوت های حیوانی و... جزو منابع ایجاد خطا یا تنوع در نتایج این فرایند هستند. به هر حال روش های سنجش قابلیت هضم درون تنی یا In-vivo حداقل به عنوان استانداردی برای مقایسه سایر روش های ارزیابی خوراک کاربرد دارند.

2- کیسه گذاری In-situ (In Sacco) : همان طور که از نام آن پیداست، مبنای این روش را استفاده از کیسه های حاوی نمونه خوراکی برای اندازه گیری تجزیه پذیری یا ناپدید شدن ماده خوراکی از درون کیسه در طول مجرای گوارشی شامل می شودکه در اواخر دهه 1970 میلادی توسط اورسکوف و مک دونالد و همکاران ابداع شد. در این روش نمونه خوراک مورد آزمایش از طریق فیستول شکمبه ای در این محل رها شده و امکان تاثیرگذاری متقابل بین نمونه خوراکی و محیط شکمبه فراهم می شود. این روش یک روش پویا است که در آن عوامل موثر بر خوراک در شکمبه مانند دما، آنزیم ها،pH و... اثر خود را بر خوراک نشان می دهند.

این روش نیز تحت تأثیر عوامل مختلف مانند فرمول خوراک، اندازه منافذ و جنس کیسه (داکرون، پلی استر و...)، میزان نمونه، اندازه ذرات نمونه و تفاوت های حیوانی (گونه، جنس، سن و وضعیت فیزیولوژیکی و سلامت و...) قرار می گیرد. آلودگی میکروارگانیسمی، تفاوت در روش های تهیه و فراوری خوراک و تفاوت های مربوط به انجام مراحل بعد از بیرون آوردن کیسه (شستشوی کیسه و...) نیز می تواند به نوبه خود تأثیرگذار و منبع نوسان در نتایج باشد؛ بنابراین، استانداردسازی حداکثری روش های درون تنی به طوری که نوسان در نتایج و خطا را به حداقل ممکن برساند در این روش ها و نتایج آنها بسیار اهمیت دارد.

3- برون تنی (In-vitro): روش های برون تنی بر مبنای شبیه سازی شرایط هضم خوراک در درون بدون در شرایط آزمایشگاهی استوار است که به سه بخش اصلی شامل سنجش قابلیت هضم ماده خشک برون تنی (IVDMD/ In-vitro dry matter digestibility)، تولید گاز برون تنی (IVGPT/ in-vitro gas production) و روش آنزیمی سنجش قابلیت هضم برون تنی (IVED/Enzymatic in-vitro digestibility technique) تقسیم می شود.

روش سنجش قابلیت هضم ماده خشک به طور گسترده برای سنجش قابلیت هضم خوراک های دامی استفاده می شود که در منابع دارای همبستگی مناسب و بالایی با روش های درون تنی است. البته قابلیت هضم برآورد شده در شرایط آزمایشگاهی به طور کلی در مورد نمونه های علوفه کمتر از روش های درون تنی است. روش های مختلفی زیرمجموعه این نوع سنجش قابلیت هضم ایجاد شده است که در یکی از رایج ترین روش ها نمونه خوراک به مدت 48 ساعت در مایع شکمبه انکوباسیون شده و سپس در پپسین (آنزیم هضمی) قرار داده می شود. این روش دارای سادگی و دقت نسبتاً خوبی است که باعث گستردگی استفاده از آن شده است.

روش تولید گاز در آزمایشگاه به مدت دهه ها برای شبیه سازی تخمیر شکمبه ای خوراک و مواد خوراکی استفاده شده است که با استفاده از ترکیب میکروارگانیسم های شکمبه (مایع شکمبه)، بافر و مواد معدنی در دمای 39 درجه (مشابه دمای بدن دام) و در زمان های تا 72 یا 96 یا نهایتاً 144 ساعت برای انکوباسیون نمونه خوراکی استفاده می شود. مقدار گاز تولید شده در این سیستم به ازای هر گرم ماده خشک نمونه خوراک اندازه گیری می شود تا مبنای قابلیت هضم خوراک قرار گیرد. این روش اخیراً جهت سنجش گازهای گلخانه ای (به ویژه متان) که توسط دام ها با مصرف خوراک های مختلف تولید می شود نیز بکار گرفته می شود تا مبنای کاهش تولید این نوع گازها به وسیله تغییر در تغذیه دام ها قرار گیرد.

تکنیک هضم آنزیمی در محیط آزمایشگاهی نیز عمدتاً برای اندازه گیری قابلیت هضم پروتئین و کربوهیدرات استفاده می شود که در آن برای سنجش قابلیت هضم پروتئین خوراک دام از انکوباسیون خوراک با بافر فسفوبورات و آنزیم پروتئولتیک (هضم کننده پروتئین) از منشأ باکتری های استرپتومایسس استفاده می شود. قابلیت هضم منابع انرژی خوراک نیز با استفاده از یک فرایند دو مرحله ای صورت می گیرد که طی آن ابتدا از مواد شیمیایی مانند اسیدکلریدریک (HCl) و آنزیم هایی مانند آمیلاز و پپسین استفاده می شود و در مرحله دوم از آنزیم سلولاز به تنهایی یا ترکیب با آنزیم هایی مانند آمیلاز استفاده می شود تا هضم آنزیمی شبیه سازی شود. برخی منابع بهترین پیش بینی از قابلیت هضم یا تجزیه پذیری آنزیمی را با استفاده از پپسین و سلولاز گزارش نموده اند. روش سنجش آنزیمی قابلیت هضم برای سنجش آزمایشگاهی خوراک ها یک روش نسبتاً ساده و دردسترس است که تکرارپذیری رضایت بخشی دارد. حتی برخی منابع روش های آنزیمی را دارای دقت بالایی در اندازه گیری قابلیت هضم پروتئین و کربوهیدرات نسبت به روش های شیمیایی و بیولوژیکی دانسته اند.

4- روش های نوین مانند روش اسپکتروسکوپی نزدیک مادون قرمز یا (NIRS): یکی از پیشرفته ترین روش های سنجش نمونه های خوراکی است که با سرعت و سهولت بالا و دقت مناسب خود باعث شده که آنالیز نمونه های خوراکی در تعداد بیشتر و با سرعت بالاتر برای تولیدکنندگان خوراک و مواد خوراکی دامی و دامپروران میسر شود. این سرعت باعث شده که تجزیه و تحلیل متعارف یک نمونه خوراکی (شامل فیبر، نیتروژن، کربوهیدرات، چربی و خاکستر) که هر یک از آنها حدود 16 ساعت به طور متوسط زمان می برد در شرایط مناسب طی مدت 2 تا 3 دقیقه به طور همزمان مورد آنالیز قرار گیرند. در این روش مقدار بسیار کمی از نمونه خوراکی (نیم تا یک گرم) در معرض طیف نوری در محدوده 1100 تا 2500 نانومتر (نزدیک به مادون قرمز) قرار می گیرد و مقادیر منعکس شده از نمونه که نشانگر پیوندهای شیمیایی درون نمونه است توسط دستگاه اندازه گیری می شود. این پیوندهای شیمیایی در علوم پایه مشخص کننده تمام مواد آلی شامل قندها، فیبرها (کربوهیدرات های ساختمانی)، پروتئین ها، لیپیدها و... است. البته برای هر کدام از این آنالیزها، دستگاه NIRS نیازمند تنظیم استاندارد (کالیبره شدن) است.

آزمایش های موارد مسمومیت زا و خطرزا در مواد خوراکی دامی و طیوری: بحث ایمنی مواد غذایی با یک نگرانی فزاینده در سطح جهان مواجه است که بخش بزرگی از آن به مواد خوراکی دارای منشأ دامی و طیوری برمی گردد و آن هم به طور قابل توجهی تحت تأثیر آلودگی های خوراک دام و طیور قرار دارد. آلاینده ها می توانند سموم قارچی (مایکوتوکسین ها)، فلزات سنگین و یا مواد دارای منشأ صنعتی مانند سموم آفت کش و ضد علف های هرز و باقیمانده داروهای دامپزشکی را شامل شود. طیف وسیعی از منابع آلودگی ها را خوراک ها و مواد خوراکی دارای منشأ گیاهی شامل می شود، اما مواد غذایی دارای منشأ حیوانی که در تغذیه دام و طیور استفاده می شوند نیز می توانند باعث آلودگی های خاص خود هستند. ریشه این آلودگی ها عموماً مواردی مانند فلزات سنگین موجود در خاک یا روش های فراوری، خطا در فرمولاسیون و ساخت خوراک و آلودگی در حین حمل و نقل و نگهداری و... است که با توجه به این موارد آنالیزهای مرتبط با سنجش آلودگی ها دارای اهمیت ویژه ای هستند. با توجه به گستردگی آلودگی ها و در نتیجه روش های آنالیز آنها باید در مورد لزوم انجام آنها، روش ها و زمان های نمونه گیری و آزمایشگاه ها و روش های آزمایشگاهی مناسب برای هر کدام از آنها به مشاورین متخصص مراجعه نمود. به عنوان مثال، سموم قارچی آفلاتوکسین، اُکراتوکسین آ، زیرالنون، فومونیسین (فامونیسین) و داُکسی نیوالنول و T-2 و... معمولاً در دانه های غلات یا علوفه که مدت طولانی در معرض رطوبت و شرایط نامناسب نگهداری قرار گرفته اند، مورد سنجش قرار می گیرد که از دستگاه HPLC و دستگاه های کروماتوگرافی برای آنالیز نمونه ها و تعیین این سموم استفاده می شود.