نقش منگنز در بدن دام و اثرات کمبود آن
منگنز (Mn) به‌عنوان یکی از عناصر ضروری در متابولیسم بدن، نقشی کلیدی در عملکرد بسیاری از آنزیم‌ها و پروتئین‌ها ایفا می‌کند. این عنصر برای متابولیسم طبیعی آمینواسیدها، کربوهیدرات‌ها، و لیپیدها ضروری است و در تمام سیستم‌های بدن مورد نیاز است. از جمله وظایف اصلی نقش منگنز در بدن دام می‌توان به فعالیت آنزیم‌های وابسته به منگنز، تولید غضروف و توسعه استخوان اشاره کرد.
کمبود منگنز می‌تواند منجر به ناهنجاری‌های اسکلتی از جمله بزرگ شدن مفاصل، کوتاه شدن و ضعف استخوان‌ها، و مشکلاتی در تعادل و شنوایی به دلیل رشد ناکامل استخوان‌های گوش میانی شود.
مطالعات نشان داده‌اند که جنین‌های گاوهای آبستن حساسیت بیشتری به کمبود منگنز نشان می‌دهند، حتی اگر مادر علائمی از کمبود نداشته باشد. نوزادان متولد شده از مادرانی که جیره غذایی آن‌ها کمتر از 16 میلی‌گرم منگنز در هر کیلوگرم ماده خشک بوده است، به احتمال زیاد دچار تغییر شکل استخوانی می‌شوند.
تاثیر کمبود منگنز بر تولید مثل
مصرف ناکافی منگنز می‌تواند بازده تولید مثلی را کاهش دهد. مطالعات قدیمی نشان داده‌اند که گاوهایی که جیره‌ای حاوی 10 میلی‌گرم منگنز در هر کیلوگرم مصرف می‌کردند، دچار کاهش باروری و تولید گوساله‌هایی با ناهنجاری‌های استخوانی می‌شدند. افزایش منگنز به 30 تا 40 میلی‌گرم منجر به بهبود باروری و رفع ناهنجاری‌های اسکلتی شد. تحقیقات جدیدتر نشان داده است که مصرف 56 تا 66 میلی‌گرم منگنز می‌تواند نرخ آبستنی را افزایش دهد، هرچند این افزایش به‌طور آماری معنادار نبوده است.
نشانگرهای وضعیت منگنز
در حال حاضر، نشانگرهای دقیقی برای ارزیابی وضعیت منگنز در گاوها شناسایی نشده است. فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (Mn-SOD) که در میتوکندری یافت می‌شود، ممکن است با تغییرات در مصرف منگنز واکنش نشان دهد.
این آنزیم با دیگر آنتی‌اکسیدان‌ها همکاری می‌کند تا از تجمع گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) جلوگیری کند. در انسان‌ها و موش‌ها، تغییرات در مصرف منگنز می‌تواند فعالیت Mn-SOD را تغییر دهد.
یکی دیگر از آنزیم‌های وابسته به منگنز، آرژیناز است که در چرخه اوره نقش دارد. مطالعات نشان داده‌اند که کمبود منگنز می‌تواند فعالیت این آنزیم را کاهش داده و باعث افزایش آمونیاک و کاهش اوره در پلاسمای خون شود. این تغییرات می‌توانند بر عملکرد سیستم ایمنی نیز تاثیر بگذارند.
جذب و تنظیم منگنز
جذب منگنز از طریق پروتئین DMT1 صورت می‌گیرد که همچنین در جذب آهن، روی و مس نقش دارد. عوامل مختلفی مانند غلظت بالای آهن، مس، و کبالت می‌توانند جذب منگنز را کاهش دهند.
همچنین، جذب منگنز تحت تاثیر میزان مصرف آن قرار دارد؛ به‌طوری‌که با افزایش مصرف، جذب آن افزایش می‌یابد، اما مقدار زیادی از منگنز جذب‌شده از طریق صفرا به روده بازمی‌گردد.
جذب واقعی منگنز در نشخوارکنندگان بسیار پایین است. مطالعاتی که با استفاده از منگنز رادیواکتیو انجام شده است، نشان می‌دهند که جذب منگنز در گاوها حدود 0.5 درصد است، در حالی که این میزان در انسان‌ها 1 تا 2.5 درصد است. این تفاوت ممکن است ناشی از تفاوت‌های گونه‌ای یا مقدار مصرف منگنز باشد.
نیازهای تغذیه‌ای
نیاز دقیق به منگنز برای گاوهای شیری هنوز به‌طور کامل تعیین نشده است. با این حال، تحقیقات نشان می‌دهند که مصرف 250 تا 300 میلی‌گرم منگنز در روز برای گاوهای آبستن کافی نیست و می‌تواند در جنین‌ها منجر به مشکلاتی شود.
برای گاوهای شیری که روزانه 45 کیلوگرم شیر تولید می‌کنند، نیاز روزانه به منگنز 3.1 میلی‌گرم جذب‌شده تخمین زده شده است. این مقدار معادل مصرف حدود 580 میلی‌گرم منگنز از طریق جیره غذایی است.
فرمول‌های محاسبه نیاز به منگنز
نیاز به منگنز برای نگهداری و فعالیت‌های مختلف گاوها به‌صورت زیر محاسبه می‌شود:
- نگهداری: 0.0026 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن.
- رشد:2 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم افزایش وزن روزانه.
- بارداری:0.00042 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن از روز 190 آبستنی.
- شیردهی:0.03 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم شیر تولیدی.
برای گاوهای 700 کیلوگرمی در اواخر دوره آبستنی، نیاز روزانه به منگنز جذب‌شده حدود 2.1 میلی‌گرم و برای گاوهای شیری 650 کیلوگرمی با تولید 45 کیلوگرم شیر، حدود 3.1 میلی‌گرم است.
حداکثر میزان قابل تحمل
از آنجا که جذب منگنز بسیار پایین است، سمیت ناشی از آن نادر است. با این حال، مصرف جیره‌های حاوی 500 میلی‌گرم در کیلوگرم منگنز می‌تواند اثرات منفی بر جذب مس و آهن داشته باشد و علائم کمبود این عناصر را تشدید کند. حداکثر میزان قابل تحمل منگنز در جیره 2000 میلی‌گرم در هر کیلوگرم ماده خشک تعیین شده است.
