۲-۱۳-۲ انواع بنتونیت (مونتموریلونیت)
بنتونیت عموما به دو نوع تقسیم می شود:
١) سدیم مونتموریلونیت یا بنتونیت های متورم شونده (که نوع دارای بار الکتریکی پایین یا وایومینگ نیز خوانده می شود).
Na0.3Al1.7Mg0.3Si4O10 (OH)2
٢) کلسیم مونتموریلونیت یا بنتونیت های غیر متورم (که نوع دارای بار الکتریکی بالا یا چیتو نیز خوانده می شود).
Ca0.3Al1.6Mg0.3Si4O10 (OH)2
بنتونیت های متورم یا بنتونیت های سدیم دار می توانند چندین برابر حجم معمولی خود آب جذب کنند و منبسط شوند، به طوری که حالت ژله ای، پلاستیکی و چسبندگی به خود بگیرند. این نوع بنتونیت در صنعت، معمولا در سیالات حفاری و دوغاب (گل آب) دیواره ها استفاده می شود. میزان جذب یونی، شکل پذیری، انبساط و انقباض در کانی بنتونیت سدیم دار از نوع کلسیم دار آن بیشتر است. ابعاد شبکه بنتونیت سدیم دار و کلسیم دار، از ۶/٩ آنگستروم در حالت معمولی به ٢٠ آنگستروم در صورتی که رطوبت محیط صد درصد باشد، افزایش خواهد یافت. از طرفی هرچه بنتونیت دارای درصد بالاتری مونتموریلونیت باشد از خاصیت تورمی بیشتری برخوردار است. دلیلی که سدیم مونتموریلونیت به این نام خوانده می شود این است که سدیم را به عنوان فراوان ترین کاتیون قابل تبادل در خود دارد و ایجاد خاک رس تورمی می کند. سدیم مونتموریلونیت دارای ظرفیت تبادل کاتیونی بالایی بوده و از کریستال های نازک و انعطافپذیری برخوردار است. این خصوصیات سبب پخش و پراکنش سریع در آب، گرانروی آبی بالا و توانایی استثنایی تشکیل لایه های نازک می شود. سدیم مونتموریلونیت در هنگام تماس با رطوبت به چندین برابر حجم توده خشک اولیه، افزایش حجم پیدا می کند. با این وجود، از میان اَشکال مختلف مونتموریلونیت کم ترین فراوانی را دارد.کلسیم مونتموریلونیت که کلسیم را به عنوان عمده ترین کاتیون تبادلی در خود دارد، از ویژگی های جذبی مشابه با سدیم مونتموریلونیت برخوردار است. با وجود این، اگر یون سدیم در دسترس باشد کاتیون کلسیم می تواند جای خود را به سدیم بدهد (کریم پور ، ١٣٧٨).
۲-۱۳-۳ انواع مصارف بنتونیت ها در دامپروری
خصوصیات ویژه بنتونیت از قبیل آبگیری، تورم و افزایش حجم با جذب آب، ویسکوزیته، ظرفیت بالای تبادل یونی و باند شدن با کاتیون های مختلف، آن را به ماده با ارزشی برای محدوده وسیعی از کاربردها در صنعت و سیستم های پرورشی و مزرعهای تبدیل کرده است (میازو ، ٢٠٠۵).
۲-۱۳-۴ جذب و کاهش آمونیاک
در مزارع بزرگ پرورش دام و طیور حجم زیادی مدفوع و فضولات تولید می شود که موجب انتشار عوامل بیماری زا، آلودگی هوا و ایجاد بوی نامطبوع می شود. یکی از این گازهای مضر که موجب آلودگی محیط می شود، آمونیاک است. این گاز توسط باکتری ها و فعالیت آنزیم ها در مدفوع حیوانات و طیور تولید می شود و سپس وارد محیط اطراف حیوان شده و موجب مسمومیت حیوانات می شود (امون ، ١٩٩٧). بنتونیت سبب جذب نیتروژن آمونیاکی و حذف اثرات مضر آن می شود. به همین دلیل در تصفیه فاضلاب گاوداری از آن استفاده می شود. به گونهای که استفاده از ٢۵/۶ درصد بنتونیت در فاضلاب، سبب جذب ۵٠ درصد نیتروژن آمونیاکی و فسفر محلول شد (لف کورت ، ٢٠٠١). گراتا و همکاران (٢٠٠٨)، گزارش کردند که استفاده از بنتونیت در مدفوع و کود جوجه ها، باعث کاهش میزان قارچ ها می شود. بنتونیت با کاهش غلظت آمونیاک آب موجب افزایش ظرفیت اکسیژنی آب در استخرهای پرورش آبزیان می شود. از طرفی نتایج آزمایش ها نشان می دهد که استفاده از مکمل بنتونیت در جیره غذایی ماهی قزلآلای رنگین کمان موجب شد تا وزن بدن، بازدهی مصرف خوراک، سرعت رشد و ذخیره پروتئین بدن بهبود پیدا کند (جاناتان ، ٢٠٠٨).
۲-۱۳-۵ جذب نیتروژن آمونیاکی
به منظور کاهش سمیت میزان بالای نیتروژن آمونیاکی در مایع شکمبه، استفاده از زئولیت و بنتونیت توصیه شده است. بنتونیت توانایی جذب نیتروژن آمونیاکی از مایع شکمبه و آزادسازی آن در مراحل بعدی را داد. ظرفیت جذب بنتونیت حدود ۶ تا ۱۲ میلیگرم نیتروژن آمونیاکی به ازاء هر گرم بنتونیت میباشد. این عمل جذب و رهاسازی به دلیل تبادل یونی انجام می‏شود. به‏واسطه این امر منبع نیتروژنی مداومی برای میکروب‏های شکمبه فراهم می‏شود. از این رو استفاده از آن خصوصأ در جیرههای حاوی مقادیر بالای اوره و پروتئین (قابل تجزیه) بسیار مؤثر است. حضور یونهای دیگر، pH محلول و نوع بنتونیت مصرفی از جمله عوامل مؤثر بر خاصیت جذبی بنتونیت هستند (اسپوسیتو و همکاران، ۲۰۰۷).
طی چند مرحله آزمایش اثر اضافه کردن بنتونیت بر غلظت نیتروژن آمونیاکی شکمبه (در شرایط آزمایشگاهی) توسط بریتون (۱۹۷۸) مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اول اثر افزودن بنتونیت به کازئین، کنجاله سویا، یا اوره بررسی شد. ترکیب بنتونیت با کازئین، کنجاله سویا و اوره پس از ۴ ساعت انکوباسیون منجر به کاهش در غلظت نیتروژن آمونیاکی شکمبه شد (به ترتیب ۳۵، ۵/۳۵ و ۶۲ درصد) و پس از ۲۴ ساعت تفاوت در غلظت نیتروژن آمونیاکی محیط حاوی کازئین و کنجاله سویا حفظ شد، درصورتیکه در خصوص اوره، غلظت نیتروژن آمونیاکی پس از ۲۴ ساعت تفاوتی با گروه شاهد نداشت. در مرحله دوم بنتونیت سدیم به دو روش مرطوب و غیر مرطوب به کنجاله سویا افزوده شد. بر اساس نتایج بدست آمده افزودن بنتونیت به مواد ذکر شده بهصورت مرطوب و سپس خنک کردن مخلوط حاصل در ۶۵ درجه سانتیگراد، تأثیر بیشتری بر کاهش غلظت نیتروژن آمونیاکی محیط نسبت به روش غیر مرطوب داشت و در جیره گوسفندان پرواری ۲ و ۴ ساعت پس از خوراک د
ادن غلظت نیتروژن آمونیاکی بهطور معنیداری کاهش یافت.
ونگلوسکی و همکاران (۱۹۹۸) نیز گزارش نمودند که جذب آمونیاک توسط زئولیت زودتر و در ساعات اولیه قرار گرفتن در محیط انجام میشود درصورتیکه در بنتونیت با تأخیر و در ساعات بعدی صورت می‏گیرد.
۲-۱۳-۶ تأثیر بنتونیت بر پارامترهای تخمیر و جمعیت میکروبی شکمبه
برخی از آزمایشات حاکی از تأثیر بنتونیت بر بهینه‏سازی محیط تخمیر و نهایتاً محصولات تخمیر شکمبه است. در‏حالیکه بعضی پژوهشهای دیگر بیانگر تأثیر غیر مستقیم بنتونیت بهواسطه تغییر در جمعیت میکروبی یا فعالیت آنزیمهای موجود در محیط است (اسلامووا و همکاران ، ۲۰۱۱).
گوشل و همکاران (۱۹۹۸) با اضافه کردن ۲، ۳، ۴ و ۶ درصد بنتونیت به ماده خشک جیره تأثیر بنتونیت بر پارامترهای تخمیر را مورد مطالعه قرار دادند. نتایج گزارش شده از این پژوهش حاکی از آن است که اضافه کردن بنتونیت در مجموع تأثیری بر قابلیت هضم ماده خشک و ماده آلی در شرایط آزمایشگاهی نداشت ولی با افزایش میزان بنتونیت، غلظت نیتروژن آمونیاکی در شرایط آزمایشگاهی کاهش یافت. در ادامه این پژوهش مقادیر ۲ و ۴ درصد بنتونیت به جیره گوسالههای نر، غلظت نیتروژن آمونیاکی در شکمبه کاهش، ولی تأثیری بر ترکیبات نیتروژن دار غیر پروتئینی خون نداشت.
نتایج آزمایش سونس و همکاران (۱۹۸۸) با استفاده از ۲ درصد بنتونیت در جیره گوسفندان پرواری نشان داد که افزودن بنتونیت به طور معنیداری سبب افزایش pH شکمبه شد، ولی تأثیری بر غلظت لاکتات و نسبت استات به پروپیونات در شکمبه و خون نداشت. آیتچیسون و همکاران (۱۹۸۶) گزارش کردند که افزودن بنتونیت سبب افزایش pH محیط انکوباسیون شد ولی اثر معنیداری بر غلظت کل اسیدهای چرب فرار نداشت و فقط نسبت مولی استات به پروپیونات کاهش یافت.
براساس گزارشات موهینی و همکاران (۲۰۰۱)، افزودن ۶ درصد بنتونیت سدیم به طور معنیداری قابلیت هضم پروتئین خام را افزایش داد در حالیکه قابلیت هضم الیاف خام کاهش یافت. همچنین غلظت کل اسیدهای چرب فرار افزایش و غلظت استات به طور معنیداری کاهش یافت. گالین و چابوت (۱۹۸۱) در مطالعه اثر افزودن ۴ درصد بنتونیت، کلینوپتیلولیت، غبار کارخانجات سیمان و نوعی بافر تجاری بر فراسنجههای تخمیر، گزارش نمودند که سه ساعت پس از مصرف خوراک، pH شکمبه گوسالههایی که بافر تجاری را مصرف کرده بودند، ۶۸/۶، ۶/۶، ۶/۶، ۵۶/۶ و ۴۴/۶ به ترتیب برای شاهد، بنتونیت، غبار سیمان وکلینوپتیلولیت بود.
جیکس و همکاران (۱۹۸۶) اثرات افزودن ۲ درصد بنتونیت سدیم بر قابلیت هضم و فراسنجههای تخمیر در گوسالههای نر را بررسی کردند. براساس نتایج این آزمایش بنتونیت سدیم، قابلیت هضم دیواره سلولی و دیواره سلولی بدون همیسلولز را کاهش داد. بنتونیت غلظت مولی ایزوبوتیرات را در شکمبه کاهش داد ولی بر نسبت سایر اسیدهای چرب فرار اثری نداشت. ایوان و همکاران (۲۰۰۱) اثر افزودن ۲ درصد بنتونیت و ۲ درصد بنتونیت به همراه ۲/۲ درصد کازئین به جیره های حاوی کنجاله خرمای روغنی را در گوسفند مورد بررسی قرار دادند. بر اساس نتایج این آزمایش افزودن بنتونیت اثر زیادی بر pH شکمبه نداشت، و سبب افزایش قابلیت هضم ماده آلی و دیواره سلولی شد. هر چند این کار غلظت نیتروژن در مایع شکمبه را افزایش داد، ولی قابلیت هضم نیتروژن را در کل دستگاه گوارش به طور غیر معنیداری کاهش داد.
ها و همکاران (۱۹۷۹) دریافتند که افزودن ۲ درصد بنتونیت به جیره حاوی مقادیر بالای کنسانتره اثر معنی‏داری بر فراسنجههای تخمیری در برههای پرواری نداشت ولی pH مدفوع و ذخیره منیزیم در بدن افزایش یافت.
مورن (۲۰۰۵) بیان کرده است که استفاده از سدیم بنتونیت به میزان ۴ درصد ماده خشک جیره هضم دانهها را در شکمبه متعادل میکند و از مصرف بیش از حد دانه توسط گاو جلوگیری میکند. آقا شاهی (۱۳۸۴) گزارش کرد که استفاده از ۲ درصد بنتونیت فراوری شده و نشده و کلینوپتیلولیت تأثیری بر غلظت نیتروژن آمونیاکی در شرایط درون شیشهای نداشت ولی استفاده از ۴ درصد از این مواد معدنی به طور مؤثری غلظت نیتروژن آمونیاکی را خصوصاً در ساعات اولیه پس از انکوباسیون کاهش داد. دانشمسگران (۱۳۸۴) گزارش کرد که استفاده از ۳۵۰ گرم بنتونیت سدیم در روز به ازای هر راس گاو هلشتاین اثر غیر معنیداری بر میزان تولید شیر گاوهای شیری پر تولید دارد. افزودن بنتونیت سدیم به جیرههای کم علوفه به طور مختصری تولید و چربی شیر را افزایش میدهد.
۲-۱۴ بنتونیت و میکروارگانیسم‏های شکمبه