صنعت دام و طیور

اکسید منیزیم در خوراک دام و طیور از جمله مهمترین مواد معدنی مورد استفاده در انواع خوراک دام و طیور است.

منیزیم عنصری است که عملکردهای متعددی در مسیرهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی دارد. بدن حیوانات حاوی حدود  05/0 درصد منیزیم است که حدود 70 درصد آن در اسکلت و باقیمانده در بافت های نرم موجود است. تنها حدود 1% از کل منیزیم در مایعات خارج سلولی یافت می شود. اختلال در متابولیسم منیزیم می تواند اثرات جدی بر سلامتی حیوان داشته باشد و کمبود منیزیم (هیپومنیزیمی) می تواند یک وضعیت تهدید کننده زندگی باشد. منیزیم همچنین نقش اساسی در متابولیسم پروتئین و اسیدهای آمینه دارد. همچنین، کمبود منیزیم در مشکلات تولید مثل حیوانات و انسان نیز دخالت دارد.

یک مثال رایج از هیپومنیزیمی در حیوانات نشخوارکننده، بیماری معروف به کزاز علفی است که عمدتاً گاوهای شیری را مبتلا می کند. کزاز علفی یا همان طور که معمولاً به آن تلو تلو خوردن علفی می گویند، به دلیل کاهش غلظت منیزیم پلاسما ایجاد می شود. سطح طبیعی منیزیم سرم خون در گاوها بین2/1  تا 8/3 میلی گرم در 100 میلی لیتر گزارش شده است. هموستاز منیزیم توسط یک سیستم هورمونی تنظیم نمی شود. غلظت منیزیم در پلاسما به جذب مداوم منیزیم از دستگاه گوارش و الزامات نگهداری، تولید شیر، رشد و بارداری است. محل اولیه جذب منیزیم در گاوها شکمبه است. چهار میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز برای جبران از دست دادن منیزیم در روده مورد نیاز است. برای یک گاو با وزن 700 کیلوگرم، 8/2 گرم در روز Mg مورد نیاز است. اگر گاو شیری را تولید کند که حاوی حدود12/0 گرم  بر لیتر منیزیم  باشد، نیاز روزانه به طور قابل توجهی افزایش می یابد، زیرا ترشح منیزیم در شیر بدون توجه به غلظت منیزیم پلاسما حفظ می شود. بنابراین، گاوی که مثلاً 60 لیتر شیر در روز تولید می کند، نیاز اضافی به 2/7 گرم در روز بیش از مقدار مورد نیاز برای نگهداری دارد. بنابراین نیاز روزانه 10 گرم در روز Mg خواهد بود.

تحقیقات نشان داده است که MgO به راحتی در محلول اسید و مایع شکمبه حل می شود و بسیاری از متخصصان تغذیه حیوانات این ترکیب را  جهت تغذیه پیشنهاد می دهند. همچنین  محققین دریافتند که اکسید منیزیم و هیدروکسید منیزیم قابلیت دسترسی زیستی مشابهی در گاوهای گوشتی دارند. افزودن اکسید منیزیم به مخلوط های معدنی برای کاهش افت منیزیم سرم در گاو مفید است. دسترسی آزاد به گاوها به مخلوط 1: 1 نمک و اکسید منیزیم برای جلوگیری از کزاز علفی مفید بوده است. اگر دریافت منیزیم خیلی کم باشد، می توان مکمل را با استفاده از مخلوطی از منیزیم و ملاس که در بلوک های معدنی فشرده شده است، ارائه کرد.

عملکرد منیزیم در رشد گیاهان

یک عملکرد حیاتی Mg²⁺ در فتوسنتز، فعال شدن ریبولوز بیس فسفات کربوکسیلاز است. آنزیم ریبولوز بیس فسفات کربوکسیلاز مسئول جذب دی اکسید کربن و تبدیل آن به کربن آلی مانند قند و نشاسته است. هنگامی که به کلروپلاست ها نور برخورد میکند، ورود Mg²⁺ به داخل روزنه هوایی به ازای H⁺ آغاز می شود. این شرایط با pH بالا و غلظت Mg²⁺ بالا برای واکنش کربوکسیلاز ضروری است. عملکرد اصلی دیگر  Mg²⁺ پل زدن آدنوزین تری فسفات (ATP) با آنزیم هایی است که فسفوریلاسیون را کاتالیز می کنند. این مسیر بیوشیمیایی مکانیسم اساسی است که توسط آن انرژی منتقل می شود و فرآیندهای آنزیمی فعال می شوند. یکی دیگر از عملکردهای اساسی  Mg²⁺ تثبیت ساختار و پیکربندی اسیدهای نوکلئیک است. آنزیم های ریبوزیمیک که در ریبوزوم قرار دارند به کاتیون های دو ظرفیتی به ویژه  Mg²⁺ نیاز دارند. در ریبوزیم ها، غلظت بالای  Mg²⁺ برای اتصال رشته tRNA  (اسید ریبونوکلئیک انتقال  دهنده) به ریبوزوم مورد نیاز است. بنابراین، کمبود Mg²⁺  تأثیر زیان آوری بر تشکیل پلی پپتید و در نتیجه سنتز پروتئین خواهد داشت، که پس از آن تأثیر چشمگیری بر رشد گیاه دارد.

علائم کمبود منیزیم همیشه در برگهای مسن تر شروع می شود سپس به برگ‌های جوان‌تر منتقل می‌شود، زیرا Mg²⁺  در آبکش بسیار متحرک است و در صورت ناکافی بودن عرضه، از برگ‌های مسن‌تر به جوان‌تر منتقل می‌شود، که منجر به کلروز یا زردی بین رگبرگی می‌شود. در بافت برگ، مقدار آستانه برای شروع علائم کمبود در ناحیه حدود 2 میلی گرم در هر گرم ماده خشک است.

کودهای منیزیمی

کشاورزی صنعتی می تواند خاک را از مواد مغذی ضروری مانند منیزیم تخلیه کند، که پس از آن می تواند بر کیفیت و عملکرد محصول تأثیر منفی بگذارد. تحقیقات نشان داده است که رابطه مشخصی بین مقدار منیزیم قابل استخراج در خاک و مقدار جذب شده توسط درخت و در نتیجه محتوای منیزیم برگ وجود دارد. همچنین مشخص شده که MgO سنتزی نسبت به منیزیم مشتق شده از الیوین، دولومیت یا کیزریت، به ویژه در خاک شنی اسیدی، برتری دارد. در خاک  های خنثی، استفاده از MgSO₄   منیزیم را به سرعت در اختیار گیاه قرار می دهد. برای مقایسه کودهای معدنی منیزیم به جدول  زیر مراجعه کنید.

منیزیم در تغذیه حیوانات

منیزیم عنصری است که عملکردهای متعددی در مسیرهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی دارد. بدن حیوانات حاوی حدود  05/0 درصد منیزیم است که حدود 70 درصد آن در اسکلت و باقیمانده در بافت های نرم موجود است. تنها حدود 1% از کل منیزیم در مایعات خارج سلولی یافت می شود. اختلال در متابولیسم منیزیم می تواند اثرات جدی بر سلامتی حیوان داشته باشد و کمبود منیزیم (هیپومنیزیمی) می تواند یک وضعیت تهدید کننده زندگی باشد. منیزیم همچنین نقش اساسی در متابولیسم پروتئین و اسیدهای آمینه دارد. همچنین، کمبود منیزیم در مشکلات تولید مثل حیوانات و انسان نیز دخالت دارد.

یک مثال رایج از هیپومنیزیمی در حیوانات نشخوارکننده، بیماری معروف به کزاز علفی است که عمدتاً گاوهای شیری را مبتلا می کند. کزاز علفی یا همان طور که معمولاً به آن تلو تلو خوردن علفی می گویند، به دلیل کاهش غلظت منیزیم پلاسما ایجاد می شود. سطح طبیعی منیزیم سرم خون در گاوها بین2/1  تا 8/3 میلی گرم در 100 میلی لیتر گزارش شده است. هموستاز منیزیم توسط یک سیستم هورمونی تنظیم نمی شود. غلظت منیزیم در پلاسما به جذب مداوم منیزیم از دستگاه گوارش و الزامات نگهداری، تولید شیر، رشد و بارداری است. محل اولیه جذب منیزیم در گاوها شکمبه است. چهار میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز برای جبران از دست دادن منیزیم در روده مورد نیاز است. برای یک گاو با وزن 700 کیلوگرم، 8/2 گرم در روز Mg مورد نیاز است. اگر گاو شیری را تولید کند که حاوی حدود12/0 گرم  بر لیتر منیزیم  باشد، نیاز روزانه به طور قابل توجهی افزایش می یابد، زیرا ترشح منیزیم در شیر بدون توجه به غلظت منیزیم پلاسما حفظ می شود. بنابراین، گاوی که مثلاً 60 لیتر شیر در روز تولید می کند، نیاز اضافی به 2/7 گرم در روز بیش از مقدار مورد نیاز برای نگهداری دارد. بنابراین نیاز روزانه 10 گرم در روز Mg خواهد بود.

تحقیقات نشان داده است که MgO به راحتی در محلول اسید و مایع شکمبه حل می شود و بسیاری از متخصصان تغذیه حیوانات این ترکیب را  جهت تغذیه پیشنهاد می دهند. همچنین  محققین دریافتند که اکسید منیزیم و هیدروکسید منیزیم قابلیت دسترسی زیستی مشابهی در گاوهای گوشتی دارند. افزودن اکسید منیزیم به مخلوط های معدنی برای کاهش افت منیزیم سرم در گاو مفید است. دسترسی آزاد به گاوها به مخلوط 1: 1 نمک و اکسید منیزیم برای جلوگیری از کزاز علفی مفید بوده است. اگر دریافت منیزیم خیلی کم باشد، می توان مکمل را با استفاده از مخلوطی از منیزیم و ملاس که در بلوک های معدنی فشرده شده است، ارائه کرد.

منیزیم در تغذیه  طیور

مواد خوراکی که معمولاً برای طیور استفاده می شود معمولاً حاوی ppm 2400 -1100 در جیره غذایی است و بنابراین معمولاً مکمل منیزیم ضروری نیست. برخی مراکز پژوهشی پیشنهاد ppm 600 منیزیم به جوجه ها تا 8 هفتگی و ppm 400 پس از آن  را ارائه داده اند.   همچنینppm  500 منیزیم را برای پرورش بوقلمون و اردک توصیه می کنند.

.