ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΚΤΗΝΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΚΛΙΝΙΚΩΝ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΚΤΗΝΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΚΛΙΝΙΚΩΝ ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΖΩΩΝ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑΣ ΠΡΟΛΗΨΗΣ ΤΗΣ ΥΠΟΞΕΙΑΣ ΔΥΣΠΕΠΤΙΚΗΣ ΟΞΕΩΣΗΣ ΤΩΝ ΓΑΛΑΚΤΟΠΑΡΑΓΩΓΩΝ ΑΓΕΛΑΔΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΖΕΟΛΙΘΟΥ (ΚΛΙΝΟΠΤΙΛΟΛΙΘΟΥ) ΣΤΟ ΣΙΤΗΡΕΣΙΟ ΤΟΥΣ ΜΑΡΙΑΣ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑΣ ΚΑΡΑΤΖΙΑ ΓΕΩΠΟΝΟΥ MSc ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΖΩΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

2 ΚΑΡΑΤΖΙΑ ΜΑΡΙΑ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ Α.Π.Θ. Μελέτη της δυνατότητας πρόληψης της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης των γαλακτοπαραγωγών αγελάδων με την προσθήκη ζεόλιθου (κλινοπτιλόλιθου) στο σιτηρέσιο τους. ISBN «Η έγκριση της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής από την Κτηνιατρική Σχολή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει αποδοχή των γνωμών του συγγραφέως» (Ν. 5343/1932, άρθρο 202, παρ. 2) 2

3 Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή Ρουμπιές Νικόλαος, καθηγητής, επιβλέπων Ταϊτζόγλου Ιωάννης, αναπληρωτής καθηγητής, μέλος Πανούσης Νικόλαος, επίκουρος καθηγητής, μέλος Επταμελής Εξεταστική Επιτροπή Φλώρου-Πανέρη Παναγιώτα, καθηγήτρια Αρσένος Γεώργιος, αναπληρωτής καθηγητής Ταϊτζόγλου Ιωάννης, αναπληρωτής καθηγητής, μέλος συμβουλευτικής επιτροπής Χρηστάκη-Σαρικάκη Ευτέρπη, αναπληρώτρια καθηγήτρια Γιαδίνης Νεκτάριος, επίκουρος καθηγητής Πολυζοπούλου Ζωή, επίκουρη καθηγήτρια Βαλεργάκης Γεώργιος, λέκτορας 3

4 Στην οικογένειά μου και σε όσους με στήριξαν ηθικά 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΖΕΟΛΙΘΟΙ Ι. ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΙΙ. ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ ΙΙΙ. ΒΑΣΙΚΕΣ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΖΕΟΛΙΘΩΝ IV. ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΖΕΟΛΙΘΩΝ ΣΤΗ ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΖΩΩΝ.. 20 α. Επίδραση των ζεόλιθων στη λειτουργία του πεπτικού συστήματος και στη διαδικασία της πέψης και της απορρόφησης ουσιών.21 β. Επίδραση των ζεόλιθων στις αποδόσεις των παραγωγικών ζώων γ. Επίδραση των ζεόλιθων στην αντιμετώπιση και πρόληψη διαφόρων παθολογικών καταστάσεων δ. Επίδραση των ζεόλιθων στην προστασία των παραγωγικών ζώων από τις μυκοτοξινώσεις, τοξικώσεις από βαρέα μέταλλα, ραδιενεργά στοιχεία και ενδογενείς τοξικές ουσίες

6 ΥΠΟΞΕΙΑ ΔΥΣΠΕΠΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ α. Αίτια και συχνότητα εμφάνισης της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης β. Πειραματική πρόκληση της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης γ. Υποξεία δυσπεπτική οξέωση - πτητικά λιπαρά οξέα αιματολογικές και βιοχημικές παράμετροι 39 δ. Πρόληψη της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ- Η ΔΙΚΗ ΜΑΣ ΜΕΛΕΤΗ Α. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Ι. ΥΛΙΚΑ...41 ΙΙ. ΜΕΘΟΔΟΙ α. Βιοχημικές εξετάσεις στο υγρό περιεχόμενο της μεγάλης κοιλίας (Μ.Κ.)...47 β. Βιοχημικές εξετάσεις στον ορό του αίματος 47 γ. Αιματολογικές εξετάσεις 48 δ. Αξιολόγηση της σύστασης των κοπράνων ε. Προσδιορισμός του σωματικού βάρους των ζώων.. 49 στ. Ιστολογική εξέταση του τοιχώματος της μεγάλης κοιλίας ζ. Στατιστική ανάλυση Β. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ι. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στις βιοχημικές παραμέτρους του υγρού περιεχομένου της μεγάλης κοιλίας α. ph β. Συνολική συγκέντρωση των Πτητικών Λιπαρών Οξέων (Π.Λ.Ο.)

7 γ. Εκατοστιαία αναλογία του οξικού οξέος επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο.59 δ. Εκατοστιαία αναλογία του προπιονικού οξέος επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο.63 ε. Εκατοστιαία αναλογία του βουτυρικού οξέος επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο...67 στ. Εκατοστιαία αναλογία του βαλερικού οξέος επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο...71 ζ. Εκατοστιαία αναλογία των ισολιπαρών οξέων επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο.75 ΙΙ. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στις αιματολογικές παραμέτρους α. Αιματοκρίτης..80 β. Αιμοσφαιρίνη.. 83 γ. Αριθμός λευκών αιμοσφαιρίων.87 δ. Ποσοστιαία αναλογία των λεμφοκυττάρων. 91 ε. Ποσοστιαία αναλογία των ουδετερόφιλων κοκκιοκυττάρων. 95 ΙΙΙ. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στις βιοχημικές παραμέτρους του ορού του αίματος α. Γλυκόζη β. β-υδροξυβουτυρικό οξύ γ. Ακετοξικό οξύ ΙV. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στη σύσταση των κοπράνων.112 V. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στο σωματικό βάρος των ζώων

8 VI. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στο τοίχωμα της Μ.Κ Γ. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Ι. Πρόκληση της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης ΙΙ. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στις παραμέτρους του υγρού περιεχομένου της μεγάλης κοιλίας α. ph β. Συνολική συγκέντρωση των Π.Λ.Ο γ. Εκατοστιαία αναλογία του οξικού οξέος επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο δ. Εκατοστιαία αναλογία του προπιονικού οξέος επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο ε. Εκατοστιαία αναλογία του βουτυρικού οξέος επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο στ. Εκατοστιαία αναλογία του βαλερικού οξέος επί της ολικής συγκέντρωσης των Π.Λ.Ο ζ. Εκατοστιαία αναλογία ισολιπαρών οξέων επί του συνόλου των Π.Λ.Ο..126 ΙΙΙ. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στις αιματολογικές παραμέτρους α. Αιματοκρίτης β. Αιμοσφαιρίνη 127 γ. Αριθμός λευκών αιμοσφαιρίων δ. Εκατοστιαία αναλογία των λεμφοκυττάρων.127 ε. Εκατοστιαία αναλογία των ουδετερόφιλων κοκκιοκυττάρων. 128 IV. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στις βιοχημικές παραμέτρους του ορού του αίματος α. Γλυκόζη β. β-υδροξυβουτυρικό οξύ (β-ηβα).129 8

9 γ. Ακετοξικό οξύ (Ac-Ac) V. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στη σύσταση των κοπράνων VΙ. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στο σωματικό βάρος των ζώων.130 VΙΙ. Επίδραση του κλινοπτιλόλιθου στο τοίχωμα της Μ.Κ Δ. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ..131 Ε. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ.133 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 134 SUMMARY ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

10 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα έρευνα πραγματοποιήθηκε με στόχο τη μελέτη της επίδρασης ενός φυσικού ζεόλιθου, του κλινοπτιλόλιθου, στην πρόληψη της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης, μετά την προσθήκη του στο σιτηρέσιο των βοοειδών. Θεωρώ πρωταρχικό καθήκον μου να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες στον καθηγητή του Διαγνωστικού Εργαστηρίου της Κτηνιατρικής Σχολής κ. Νικόλαο Ρουμπιέ, του οποίου η συχνή καθοδήγηση, ηθική συμπαράσταση και υποστήριξη συνετέλεσε τα μέγιστα στην εκπόνηση της παρούσας διατριβής. Αισθάνομαι επίσης, την υποχρέωση να ευχαριστήσω τον αναπληρωτή καθηγητή του Εργαστηρίου Φυσιολογίας κ. Ιωάννη Ταϊτζόγλου και τον επίκουρο καθηγητή της Κλινικής Παραγωγικών Ζώων κ. Νικόλαο Πανούση για τη σημαντική βοήθειά τους σε όλη τη διάρκεια της μελέτης αυτής. Θεωρώ ακόμη καθήκον μου να ευχαριστήσω τον αναπληρωτή καθηγητή του Εργαστηρίου Υγιεινής και Διατροφής Αθλουμένων του ΤΕΦΑΑ του Α.Π.Θ. κ. Βασίλειο Μούγιο, για την πολύτιμη βοήθειά του σχετικά με τη μέτρηση των συγκεντρώσεων των λιπαρών οξέων στο στομαχικό περιεχόμενο. Ακόμη θα ήθελα να ευχαριστήσω το λέκτορα Επιδημιολογίας του Εργαστηρίου Οικονομίας Ζωικής Παραγωγής κ. Μάριο Γεωργιάδη για την πολύτιμη βοήθειά του σχετικά με τη στατιστική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων και το λέκτορα του Εργαστηρίου Παθολογικής Ανατομικής κ. Παναγιώτη Λουκόπουλο για την καταγραφή και αξιολόγηση των ιστολογικών αποτελεσμάτων. Επιθυμώ ακόμη να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στη Διευθύντρια του Εργαστηρίου Διατροφής κα. Παναγιώτα Φλώρου-Πανέρη και στην αναπληρώτρια καθηγήτρια κα. Ευτέρπη Χρηστάκη-Σαρικάκη για τη σημαντική βοήθειά τους στην ανάλυση των ζωοτροφών που χρησιμοποιήθηκαν. Ιδιαίτερες ευχαριστίες οφείλω στους ζωοκόμους της Κλινικής των Παραγωγικών Ζώων κ.κ. Νικόλαο Ίλτσο, Αθανάσιο Καρασανλή και Δημήτριο Χατζηαθανασιάδη για τη σημαντική βοήθεια που μου παρείχαν κατά τη διάρκεια του πειραματισμού. 10

11 Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους γονείς μου για την απεριόριστη υποστήριξη και κατανόηση που μου έχουν προσφέρει σε όλη τη διάρκεια των σπουδών μου. 11

12 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εντατικοποίηση της εκτροφής των βοοειδών με στόχο τη μεγαλύτερη δυνατή παραγωγή γάλακτος και κρέατος, οδηγεί συχνά στη χορήγηση μεγάλων ποσοτήτων συμπυκνωμένων ζωοτροφών, και ιδιαίτερα δημητριακών καρπών, σε βάρος των χονδροειδών ζωοτροφών. Η πρόσληψη από τα βοοειδή σιτηρεσίων με υψηλή περιεκτικότητα εύπεπτων υδατανθράκων και χαμηλή συγκέντρωση κυτταρινών, χωρίς την κατάλληλη προσαρμογή της μικροβιακής χλωρίδας της μεγάλης κοιλίας (Μ.Κ.), οδηγεί στην εμφάνιση της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης (subacute rumen acidosis, SARA), συχνού προβλήματος τόσο σε εκτροφές γαλακτοπαραγωγών αγελάδων, όσο και σε εκτροφές εντατικής πάχυνσης μόσχων. Η νόσος προκαλεί μείωση της γαλακτοπαραγωγής, χρόνια απώλεια βάρους, κακή ανάπτυξη, αυξημένη νοσηρότητα και σε μερικές περιπτώσεις διάρροια, με συνέπεια την πρόωρη απομάκρυνση των ζώων από την παραγωγή και αυξημένη θνησιμότητα (Nocek, 1977). Η διάγνωση της νόσου στηρίζεται στη μέτρηση του ph του περιεχομένου της Μ.Κ., που κυμαίνεται μεταξύ 5,2-5,6, και της συγκέντρωσης των λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου (πτητικών λιπαρών οξέων) (Cooper & Klopfenstein 1996, Krauze & Oetzel 2005). Η κλινική εξέταση ικανού αριθμού ζώων της εκτροφής και ο έλεγχος του χορηγούμενου σιτηρεσίου οδηγεί στην υποψία της νόσου, η οποία επιβεβαιώνεται με την εξέταση του περιεχομένου της Μ.Κ. Η πρόληψη της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης στηρίζεται στη χορήγηση ορθολογικών σιτηρεσίων, τα οποία καλύπτουν τις ανάγκες συντήρησης και παραγωγής των ζώων. Εν τούτοις, πολλές φορές αυτό είναι ιδιαίτερα δύσκολο λόγω έλλειψης επαρκών ποσοτήτων χονδροειδών ζωοτροφών και έτσι κατά καιρούς χρησιμοποιούνται διάφορα προσθετικά, όπως το διττανθρακικό νάτριο, το οξείδιο του μαγνησίου και ο μπεντονίτης, για την πρόληψη της νόσου. Από τη διαθέσιμη βιβλιογαφία προκύπτει ότι διάφοροι ερευνητές χορήγησαν τα τελευταία χρόνια πειραματικά ζεόλιθο στα σιτηρέσια των βοοειδών και εξέτασαν την επίδρασή του στη τιμή του ph του περιεχομένου της Μ.Κ. και στη παραγωγή των πτητικών λιπαρών οξέων (Johnson και συν. 1988, Bosi και συν. 2002, Eng και συν. 12

13 2003, Nikkhah και συν. 2003). Τα αποτελέσματα των ερευνών τους διέφεραν μεταξύ τους, πιθανόν λόγω των διαφορετικών μορφών ζεόλιθων, φυσικών ή συνθετικών που χρησιμοποίησαν, της διαφορετικής δοσολογίας και της διάρκειας χορήγησης. Από τη μελέτη των διαθέσιμων βιβλιογραφικών πηγών συνάγεται το συμπέρασμα ότι η προσθήκη των ζεόλιθων στα σιτηρέσια των βοοειδών αυξάνει την πεπτικότητα των υδατανθράκων, αξιοποιώντας καλύτερα την ενέργεια της παρεχόμενης τροφής. Οι μεταβολές αυτές επηρεάζουν την τιμή του ph του στομαχικού περιεχομένου και την παραγωγή των πτητικών λιπαρών οξέων στη Μ.Κ. σε υγιή ζώα. Με βάση τα δεδομένα αυτά και την έλλειψη οποιασδήποτε βιβλιογραφικής αναφοράς σχετικά με την επίδραση των ζεόλιθων στην πρόληψη της υποξείας δυσπεπτικής οξέωσης των αγελάδων, αποφασίστηκε η πειραματική διερεύνηση της επίδρασης που έχει η προσθήκη κλινοπτιλόλιθου στο σιτηρέσιο των αγελάδων στην προκαλούμενη νόσο. Η εργασία αυτή αποτελείται από τρία μέρη: α) στο πρώτο μέρος γίνεται ανασκόπηση της διεθνούς βιβλιογραφίας σχετικά με τις ιδιότητες και την επίδραση των ζεόλιθων στην υγιεινή κατάσταση των παραγωγικών ζώων, και γίνεται αναφορά στην υποξεία δυσπεπτική οξέωση των βοοειδών. β) το δεύτερο μέρος περιλαμβάνει τη δική μας έρευνα, τα αποτελέσματα και τη συζήτησή τους, και γ) το τρίτο μέρος περιλαμβάνει τα συμπεράσματα και τις προτάσεις. 13

14 ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΖΕΟΛΙΘΟΙ Ι. ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ Οι ζεόλιθοι αποτελούν μια μεγάλη ομάδα λευκών, κατά κανόνα, κρυσταλλικών, ένυδρων υδροξυλιο-αργιλιο-τεκτοπυριτικών ορυκτών των αλκαλίων και αλκαλικών γαιών και σχηματίζουν πολύ μεγάλο αριθμό τρισδιάστατων κρυσταλλικών δομών. Η ανακάλυψη τους έγινε από το Σουηδό ορυκτολόγο Freiherrr Alex Frederick Cronstedt το 1756 και η ονομασία τους προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις «ζέω» και «λίθος», εξαιτίας του αφρίσματος που παρατηρείται κατά την υποβολή τους σε θέρμανση, λόγω της αποβολής νερού (Mumpton και Fishman 1977, Murphy και συν. 1978, Mumpton 1984a, Mumpton 1999, Roy και συν. 2000, Τσιραμπίδης 2002). Γεωλογικά αποθέματα ζεόλιθων απαντώνται σε όλη την υδρόγειο και κυρίως σε πετρώματα ηφαιστειογενούς προέλευσης, προερχόμενα από την υδροθερμική εξαλλοίωση διάφορων αργιλιοπυριτικών ορυκτών, όπως αστρίων και αστριοειδών (Mumpton 1984a). Κατά το τέλος της δεκαετίας του `50, οι ζεόλιθοι αναγνωρίστηκαν ως το κύριο συστατικό πολυάριθμων ηφαιστειακών πετρωμάτων σε λίμνες των δυτικών ΗΠΑ και σε θαλάσσιες περιοχές της Ιταλίας και της Ιαπωνίας. Στην Ελλάδα ζεολιθικά κοιτάσματα έχουν, μέχρι σήμερα, εντοπιστεί σε πολλές περιοχές της Θράκης και σε νησιά του νοτιοανατολικού Αιγαίου και του Ιόνιου πελάγους (Kassoli- Fournaraki 2002). Οι ιδιαίτερες φυσικοχημικές ιδιότητες των φυσικών ζεόλιθων, προσέδωσαν σε αυτούς τεράστιο εμπορικό ενδιαφέρον. Ιδιαίτερα τα τελευταία χρόνια, η ζήτησή τους αυξήθηκε ραγδαία, λόγω των πολλαπλών εφαρμογών τους στη γεωργία (Armbruster 2001), τη βιομηχανία και την κτηνοτροφία (Mumpton 1984a, Τσιραμπίδης 2002). 14

15 Η μεγάλη ζήτηση των φυσικών ζεόλιθων και η αδυναμία ανεύρεσης επαρκών εκμεταλλεύσιμων κοιτασμάτων, οδήγησε στην παρασκευή τεχνητών ζεόλιθων, με κύριο μέλημα των επιστημόνων την επίτευξη όμοιων φυσικοχημικών ιδιοτήτων, με εκείνες των φυσικών προϊόντων (Τσιραμπίδης 2002). Μέχρι σήμερα και παρά την αναγνώριση 50 ειδών φυσικών ζεόλιθων, με σχετικά σταθερές ιδιότητες και χαμηλό κόστος, έχουν παρασκευαστεί περισσότερα από 100 συνθετικά είδη, με κύριο στόχο την κάλυψη των αναγκών της βιομηχανίας. Από τους φυσικούς ζεόλιθους περισσότερο διαδεδομένοι είναι ο κλινοπτιλόλιθος, ο χαβαζίτης, το ανάλκιμο, ο εριονίτης, ο ευλανδίτης, ο λωμονίτης, ο μορδενίτης, ο νατρόλιθος και ο ψιλλινίτης. Από τους παραπάνω, ο κλινοπτιλόλιθος και το ανάλκιμο απαντούν σε μεγαλύτερες ποσότητες στα φυσικά κοιτάσματα παγκόσμια, ενώ ο κλινοπτιλόλιθος απαντάται ιδιαίτερα συχνά και στα ελληνικά πετρώματα (Hawkins 1984, Holmes 1994, Kassoli-Fournaraki 2002, Τσιραμπίδης 2002). ΙΙ. ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ Οι ζεόλιθοι σχηματίζουν ένυδρους κρυστάλλους, που αποτελούνται από πολυάριθμα τρισδιάστατα πλαίσια τετραέδρων αργιλίου-πυριτίου-οξυγόνου συνδεδεμένα μεταξύ τους (Holmes 1994). Από την ένωση των παραπάνω τετράεδρων, που καλούνται πρωτογενείς δομικές ομάδες, προκύπτουν οι δευτερογενείς δομικές ομάδες, που όταν συνδεθούν μεταξύ τους διαμορφώνουν τις τελικές μικροπορώδεις κρυσταλλικές δομές των ζεόλιθων, στις οποίες οφείλονται οι επιθυμητές ιδιότητές τους (Tsitsishvili 1988). Στο σχήμα 1 απεικονίζεται ένα ζεολιθικό τετράεδρο, όπου είναι εμφανής η σχέση των ιόντων οξυγόνου (λευκές σφαίρες) με το ιόν αργιλίου ή πυριτίου (μαύρη σφαίρα) (Holmes 1994). Στο σχήμα 2 απεικονίζεται ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται τα τετράεδρα μεταξύ τους (Mumpton και Fishman 1977, Mumpton 1984a). 15

16 Σχήµα 1. Σχέση µεταξύ ιόντων πυριτίου ή αργιλίου (µαύρη σφαίρα) και ιόντων οξυγόνου σε ένα τυπικό ζεολιθικό τετράεδρο. Σχήµα 2. Απεικόνιση πολύεδρου που προκύπτει από τη συνένωση των τετράεδρων SiO4 4- και (AlO4-5 ). Το κρυσταλλικό πλέγμα που σχηματίζεται με τον τρόπο αυτό είναι φορτισμένο αρνητικά, η ηλεκτρική του όμως ουδετερότητα επιτυγχάνεται με την παρουσία των 16

17 ανταλλάξιμων κατιόντων, που συγκρατούνται χαλαρά στις εσωτερικές κοιλότητες του πλέγματος και περιβάλλονται από νερό. Τα ανταλλάξιμα κατιόντα είναι κυρίως μονοσθενή και δισθενή μεταλλικά ιόντα Na +, K +, Ca 2+ και Mg 2+ (Mumpton και Fishman 1977, Flaningen 1984, Mumpton 1984a, Holmes 1994). Τα ελεύθερα αυτά κατιόντα, υπό κατάλληλες συνθήκες, ανταλλάσσονται με κατιόντα του περιβάλλοντος, χωρίς να αλλοιώνεται η κρυσταλλική δομή των ζεόλιθων (Hawkins 1984). Ο γενικός χημικός τύπος των ζεόλιθων είναι: M 2/n O Al 2 O 3 xsio 2 yh 2 O όπου Μ είναι ένα άλκαλι ή μία αλκαλική γαία, n το σθένος του κατιόντος, x ένας αριθμός από 2 μέχρι 10 και y ένας αριθμός από 3 μέχρι 7. Ο χημικός και ο κρυσταλλικός τύπος του κλινοπτιλόλιθου είναι: (NaK) 2 O Al 2 O 3 10SiO 2 8H 2 O και (Na 3 K 3 )(Al 6 Si 30 O 72 ) 24H 2 O αντίστοιχα. Τα ιόντα στην πρώτη παρένθεση του κρυσταλλικού τύπου είναι τα λεγόμενα ανταλλάξιμα κατιόντα ενώ αυτά στη δεύτερη χαρακτηρίζονται ως δομικά γιατί, μαζί με τα ιόντα Ο, σχηματίζουν τα τετραεδρικά πλαίσια της κρυσταλλικής δομής (Mumpton 1984a). Όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό από την τρισδιάστατη απεικόνιση των ζεόλιθων, τα αργιλιοπυριτικά πλαίσια είναι σε μεγάλο βαθμό ανοικτά και περιέχουν διαύλους και κενούς χώρους, κοιλότητες, που γεμίζουν μερικώς με κατιόντα και νερό. Οι ενδοκρυσταλλικοί κενοί χώροι αποτελούν το 20-50% του ολικού όγκου των κρυστάλλων και επικοινωνούν με την εξωτερική επιφάνεια μέσω ανοιγμάτων ή λιμένων εισόδου, όπως ονομάζονται, διαμέτρου 3 έως και 10 Å (Flaningen 1984). Διάφορες μεγαλομοριακές ενώσεις είναι δυνατόν να οδηγηθούν μέσω των διαύλων στους ενδοκρυσταλλικούς κενούς χώρους και να προσροφηθούν (Mumpton και Fishman 1977, Mumpton 1984a, Τσιραμπίδης 2002). Το σύστημα διαύλων και κοιλοτήτων και τα ανοίγματα των λιμένων εισόδου, είναι διαφορετικά σε κάθε ζεολιθική δομή, επιτρέποντας έτσι σε μεγάλη ποικιλία υλικών να δεσμεύονται σε αυτά τα «μοριακά κόσκινα» (Τσιραμπίδης 2002). 17

18 ΙΙΙ. ΒΑΣΙΚΕΣ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΖΕΟΛΙΘΩΝ Η ευρύτερη χρήση των ζεόλιθων τα τελευταία χρόνια στη βιομηχανία, τη γεωργία και την κτηνοτροφία οφείλεται στις ιδιαίτερες φυσικοχημικές ιδιότητές τους. Οι κυριότερες από τις ιδιότητες αυτές είναι οι παρακάτω (Mumpton 1984a): α. Η ικανότητα προσρόφησης διάφορων ουσιών και από τον λόγο αυτό η χρησιμοποίησή τους ως «μοριακών κοσκίνων». β. Η ιδιότητα αποβολής και επαναπροσρόφησης νερού. γ. Η ιοντοανταλλακτική ικανότητα. δ. Η σταθερότητά τους σε όξινο περιβάλλον. Οι ιδιότητες αυτές είναι αποτέλεσμα της συγκεκριμένης κρυσταλλικής δομής και της σύνθεσης σε κατιόντα κάθε είδους ζεόλιθου (Holmes 1994). Η προσροφητική ικανότητα των ζεόλιθων ποικίλλει και εξαρτάται από σειρά παραμέτρων που αναφέρονται τόσο στους ίδιους τους ζεόλιθους, όσο και στις ουσίες οι οποίες πρόκειται να προσροφηθούν. Κύρια χαρακτηριστικά των ζεόλιθων που επηρεάζουν την ιδιότητά τους αυτή είναι η αναλογία Si/Al, ο αριθμός και το εύρος των διαύλων, που εξαρτάται από τον αριθμό των ατόμων Ο 2, η γεωμετρία, το είδος, η συγκέντρωση και η θέση των κατιόντων της δομής τους, ο αριθμός και το σχήμα των κοιλοτήτων, των διαύλων και η ενέργεια προσρόφησης κάθε ζεόλιθου (Flaningen 1984). Ακόμη, το μέγεθος των κρυστάλλων και ο βαθμός της κρυσταλλικής συσσωμάτωσης επηρεάζουν σημαντικά την προσροφητική ικανότητά τους. Από την πλευρά της προσροφήσιμης ουσίας, η χημική σύνθεση και κυρίως, το μοριακό της μέγεθος, επηρεάζουν μερικώς την ιδιότητα αυτή των ζεόλιθων (Mumpton και Fishman 1977, Mumpton 1984a, Tsitsishvili 1988, Holmes 1994). Ουσίες με πολύ μεγάλο μοριακό βάρος συνήθως δεν προσροφούνται, ενώ άλλες με μικρό ή μέσο μεταφέρονται εύκολα στο εσωτερικό του ζεολιθικού πλέγματος διαμέσου των διαύλων εισόδου. Η προσροφητική ικανότητα των ζεόλιθων επηρεάζεται σημαντικά από τη θερμοκρασία, η αύξηση της οποίας οδηγεί στην αποβολή νερού από τις κοιλότητες και την προσρόφηση και κατακράτηση ουσιών με μεγαλύτερο μοριακό βάρος. Έτσι οι ζεόλιθοι χρησιμοποιούνται ως μοριακά κόσκινα, διαχωρίζοντας σύνθετα μίγματα 18

19 ενώσεων διαφορετικού μοριακού βάρους και μεγέθους (Mumpton και Fishman 1977, Mumpton 1984a, Tsitsishvili 1988; 2002, Holmes 1994). Η ιδιότητα αποβολής και επαναπρόσληψης νερού από τους ζεόλιθους αποτελεί στην πραγματικότητα έναν ειδικό τύπο προσρόφησης. Η θέρμανση των ζεόλιθων οδηγεί στην αποβολή του νερού που περιέχουν και στην επαναπρόσληψη του όταν μειωθεί η θερμοκρασία (Holmes 1994). Μία άλλη σημαντική ιδιότητα των ζεόλιθων είναι η ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων του κρυσταλλικού τους πλέγματος με ιόντα του περιβάλλοντος. Τα ανταλλάξιμα κατιόντα συγκρατούνται χαλαρά στην τετραεδρική δομή και είναι εύκολο να απομακρυνθούν ή να ανταλλαγούν, μετά από έκπλυση με κάποιο διάλυμα, που περιέχει σε υψηλή συγκέντρωση ένα άλλο ιόν (Holmes 1994). Η ιδιότητα αυτή των ζεόλιθων καλείται ΙοντοΑνταλλακτική Ικανότητα - ΙΑΙ (Cation Exchange Capacity-CEC) και εκφράζει τον αριθμό των κατιόντων που είναι διαθέσιμα για ανταλλαγή ανά μονάδα βάρους ή όγκου ζεόλιθου (Semmens 1984). Η διαδικασία της ανταλλαγής ιόντων διαφέρει μεταξύ των διαφόρων μορφών ζεόλιθων, ακόμα και όταν γίνεται κάτω από τις ίδιες συνθήκες. Οι κρυσταλλικοί ζεόλιθοι, όπως ο κλινοπτιλόλιθος είναι καλύτεροι «ιοντοανταλλάκτες» σε σύγκριση με τους μη κρυσταλλικούς, όπως ο μπεντονίτης. Η ιδιότητα αυτή των ζεόλιθων εξαρτάται κυρίως από την αναλογία Al/Si στο κρυσταλλικό πλέγμα. Η αύξηση της αναλογίας αυτής συνεπάγεται μεγαλύτερη έλλειψη φορτίων, με αποτέλεσμα να απαιτείται μεγαλύτερος αριθμός αλκαλίων και αλκαλικών γαιών για την ηλεκτρική ουδετερότητα (Holmes 1994). Η ταχύτητα της ιοντοανταλλαγής εξαρτάται άμεσα από τη θερμοκρασία και το μέγεθος του κρυστάλλου, ενώ η φύση των ανταλλάξιμων κατιόντων επηρεάζει την ποιότητα της ανταλλαγής. Το μέγεθος και το σθένος των κατιόντων επηρεάζουν τη διάχυσή τους στους κενούς χώρους του πλέγματος. Αυτό οφείλεται στο ότι κάθε ζεόλιθος λειτουργεί ως «κόσκινο ιόντων», επιτρέποντας την είσοδο στο πλέγμα του των ιόντων με μικρό μέγεθος και αποκλείοντας εκείνα μεγάλου μεγέθους. Οι παραπάνω ιδιότητες προσδίδουν στους ζεόλιθους το χαρακτηριστικό της εκλεκτικότητας συγκεκριμένων κατιόντων. Ο κλινοπτιλόλιθος, σύμφωνα με τον Ames (1960) εμφανίζει την ακόλουθη εκλεκτικότητα σε κατιόντα: 19

20 Cs>Rb>K>NH 4 >Ba>Sr>Na>Ca>Fe>Al>Mg>Li Άλλη σημαντική ιδιότητα των ζεόλιθων είναι η σταθερότητά τους σε όξινο περιβάλλον, η οποία παρουσιάζει διακυμάνσεις στα διάφορα είδη και εξαρτάται από την αναλογία Si/Al του κρυστάλλου (Tsitsishvili 1988). Έτσι ο κλινοπτιλόλιθος, ο μορδενίτης και ο φεριονίτης, στους οποίους η σχέση Si/Al κυμαίνεται από 5 έως 6, είναι σταθεροί σε διαλύματα με ph=2, σε αντίθεση με άλλους ζεόλιθους, ειδικά τους συνθετικούς, που είναι λιγότερο σταθεροί. IV. ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΖΕΟΛΙΘΩΝ ΣΤΗ ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΖΩΩΝ Όπως ήδη αναφέρθηκε, η χρήση των φυσικών όσο και των συνθετικών ζεόλιθων, ως πρόσθετων υλών στα σιτηρέσια των παραγωγικών ζώων, έχει αυξηθεί ραγδαία τα τελευταία χρόνια. Οι πρώτες αναφορές για τη χρήση τους αυτή εντοπίζονται στο τέλος της δεκαετίας του 1960, όταν Ιάπωνες ερευνητές παρατήρησαν ότι η προσθήκη μοντμοριλονίτη, ενός φιλοπυριτικού ορυκτού, συγγενούς με τους ζεόλιθους, στο σιτηρέσιο κρεοπαραγωγών ορνιθίων, βελτίωσε την πεπτικότητα της χορηγούμενης τροφής, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της κρεοπαραγωγικής τους ικανότητας (Quisenberry 1968). Από τότε και μέχρι σήμερα έχουν διενεργηθεί πολλοί πειραματισμοί με στόχο τη μελέτη της επίδρασης της προσθήκης φυσικών και συνθετικών ζεόλιθων στα σιτηρέσια των περισσότερων παραγωγικών ζώων. Έτσι, ειδικότεροι στόχοι των πειραματισμών αυτών ήταν αφενός ο προσδιορισμός της ιδανικής αναλογίας προσθήκης των ζεόλιθων στα σιτηρέσια και αφετέρου ο έλεγχος της επίδρασης των ορυκτών αυτών στις αποδόσεις, την υγιεινή κατάσταση και στην πρόληψη ή στη θεραπεία διάφορων παθολογικών καταστάσεων. Από τη μελέτη των ερευνών αυτών προκύπτουν, πολλές φορές, αντικρουόμενα και μη επαναλήψιμα αποτελέσματα, τα οποία οδηγούν σε αντιφατικά συμπεράσματα ως προς την επίδραση των ζεόλιθων στη διατροφή των ζώων. Τα κυριότερα πιθανά αίτια για τα αντικρουόμενα αποτελέσματα είναι η χρησιμοποίηση στους διάφορους πειραματισμούς ζεολιθοφόρων υλικών με διαφορετική περιεκτικότητα σε ζεόλιθο και διαφορετικές προσμίξεις, από διαφορετικά κοιτάσματα 20

21 και με διαφορετικές ιδιότητες (Sheppard 1984). Ακόμη, η χρονική διάρκεια πολλών πειραματισμών ήταν πολύ μικρή, με συνέπεια τα αποτελέσματα να είναι αναξιόπιστα. Παρά τα αντικρουόμενα αποτελέσματα, στον επιστημονικό κόσμο έγινε αποδεκτή η χρησιμότητα των ζεόλιθων ως προσθετικών ζωοτροφών. Έτσι η Ευρωπαϊκή Ένωση με την Οδηγία 70/524/ΕΟΚ (European Commission Regulation No 2200/2001) έχει εγκρίνει τη χρήση των ζεόλιθων και συγκεκριμένα του κλινοπτιλόλιθου ως συνδετική και αντισυσσωματική ύλη στα σιτηρέσια βοοειδών, μικρών μηρυκαστικών, χοίρων, κονίκλων και πτηνών. Ως μέγιστη επιτρεπόμενη δόση ορίζεται αυτή των 20g/kg τελικού μίγματος τροφής. α. Επίδραση των ζεόλιθων στη λειτουργία του πεπτικού συστήματος και στη διαδικασία της πέψης και της απορρόφησης ουσιών Η επίδραση των φυσικών και συνθετικών ζεόλιθων στο πεπτικό σύστημα των παραγωγικών ζώων διαφέρει λόγω της διαφορετικής ανθεκτικότητάς τους στο όξινο ph. Η σταθερότητα των φυσικών ζεόλιθων είναι μεγαλύτερη εκείνης των συνθετικών και εξαρτάται άμεσα από την αναλογία Si/Al, δηλαδή όσο υψηλότερη είναι η αναλογία αυτή, τόσο μεγαλύτερη είναι και η σταθερότητα του ζεόλιθου (Holmes 1994). Οι φυσικοί ζεόλιθοι, κατά κανόνα, διέρχονται από τον πεπτικό σωλήνα και αποβάλλονται με τα κόπρανα αυτούσιοι, σε αντίθεση με τους συνθετικούς που αποδομούνται σε μικρότερο ή μεγαλύτερο βαθμό. Έτσι, διαπιστώθηκε ότι η προσθήκη συνθετικού ζεόλιθου Α στα σιτηρέσια ορνίθων (Roland και συν. 1993), αναπτυσσόμενων αμνών (Pond και συν. 1984) και σκύλων (Cefali και συν. 1995) συνοδεύεται από αύξηση των συγκεντρώσεων Si και Al στο αίμα, στους ιστούς και τα ούρα των ζώων. Αντίθετα, η προσθήκη κλινοπτιλόλιθου στα σιτηρέσια αναπτυσσόμενων αμνών (Pond και συν. 1984, Pond 1989) και χοίρων (Pond και συν. 1989) δεν επηρέασε τις παραπάνω συγκεντρώσεις. Σχετικά με την επίδραση των ζεόλιθων στην αφομοίωση της ξηράς ουσίας (Ξ.Ο.) από τα μηρυκαστικά, υπάρχει ασυμφωνία μεταξύ των αποτελεσμάτων διαφόρων ερευνητών. Έτσι, οι Mumpton και Fishman (1977), Sweeney και συν. (1984), Hemken και συν. (1984), Pond (1984a) και Roussel και συν. (1992), 21

22 διαπίστωσαν αύξηση, οι McCollum και Galyean (1983) δεν παρατήρησαν καμιά μεταβολή, ενώ αντίθετα οι Hutcheson (1984), Johnson και συν. (1988) και Grabherr και συν. (2009), διαπίστωσαν μείωση της προσλαμβανόμενης Ξ.Ο. Τα αντικρουόμενα αποτελέσματα των ερευνητών αυτών οφείλονται στο γεγονός ότι χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικές μορφές ζεόλιθων, σε διάφορα ποσοστά και σε σιτηρέσια διαφορετικής σύνθεσης. Ο Κατσούλος (2005) χορήγησε σε γαλακτοπαραγωγούς αγελάδες, για χρονικό διάστημα περίπου 300 ημερών, κλινοπτιλόλιθο σε ποσοστό 2,5% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών, σταθερής σύνθεσης και δεν παρατήρησε καμιά μεταβολή στην πρόσληψη της τροφής. Οι White και Ohlrogge (1974) διαπίστωσαν ότι οι ζεόλιθοι δεσμεύουν τα ιόντα αμμωνίου (ΝΗ + 4 ) που απελευθερώνονται στη Μ.Κ. των μηρυκαστικών κατά την αποδόμηση μη πρωτεϊνικών αζωτούχων ουσιών και τα απελευθερώνουν σταδιακά, ανταλλάσσοντάς τα με ιόντα νατρίου που εισέρχονται στη Μ.Κ. με το σίελο. Η παρατήρηση αυτή αποτέλεσε την αφορμή για τη διεξαγωγή πολλών πειραματισμών με στόχο τον προσδιορισμό της επίδρασης των ζεόλιθων στην παραγόμενη στη Μ.Κ. αμμωνία. Τα αποτελέσματα των ερευνών υπήρξαν και πάλι αντικρουόμενα. Έτσι, οι Hemken και συν. (1984) παρατήρησαν μείωση της συγκέντρωσης της αμμωνίας στη Μ.Κ., όταν χορηγήθηκε κλινοπτιλόλιθος σε ποσοστό 6% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών στο σιτηρέσιο γαλακτοπαραγωγών αγελάδων που περιείχε ουρία 2%. Στα ίδια αποτελέσματα κατέληξαν και οι Sweeney και συν. (1984) και Nestorov και συν. (1979) προσθέτοντας 5% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών κλινοπτιλόλιθο στα σιτηρέσια μόσχων και αρνιών που περιείχαν ουρία, αντίστοιχα. Στο ίδιο συμπέρασμα κατέληξαν και οι McCollum και Galyean (1983) χορηγώντας κλινοπτιλόλιθο σε μόσχους που κατανάλωναν σιτηρέσια πλούσια σε συμπυκνωμένες τροφές. Αντίθετα, άλλοι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ζεόλιθοι δεν επηρεάζουν τη συγκέντρωση της αμμωνίας στη Μ.Κ., τόσο in vitro όσο και in vivo. Στο συμπέρασμα αυτό κατέληξαν οι Pickett και συν. (2002), χρησιμοποιώντας, in vitro, κλινοπτιλόλιθο και συνθετικό ζεόλιθο Α σε ποσοστό 2,5% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών. Στα ίδια αποτελέσματα κατέληξαν και οι Bergero και συν. (1997) προσθέτοντας στο σιτηρέσιο γαλακτοπαραγωγών αγελάδων 250 g 22

23 κλινοπτιλόλιθου την ημέρα, οι Bosi και συν. (2002) χορηγώντας 200g κλινοπτιλόλιθου και οι Johnson και συν. (1988) προσθέτοντας συνθετικό ζεόλιθο Α σε ποσοστό 2% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών στο σιτηρέσιο των ίδιων ζώων. Ακόμη, οι Sweeney και συν. (1984) διαπίστωσαν ότι η χορήγηση 5% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών κλινοπτιλόλιθου στο σιτηρέσιο με αυξημένη συμμετοχή χονδροειδών ζωοτροφών, δεν επηρέασε τη συγκέντρωση της αμμωνίας στη Μ.Κ. Η επιλεκτική δράση των ζεόλιθων και ειδικά του κλινοπτιλόλιθου στη δέσμευση των ιόντων αμμωνίου (ΝΗ + 4 ), παρατηρείται και σε άλλα είδη ζώων εκτός των μηρυκαστικών (Ames 1960, 1967, Bernal και Lopez-Real 1993). Πειραματισμοί σε χοίρους (Shurson και συν. 1984a) και επίμυες (Pond και συν. 1981) έδειξαν ότι η προσθήκη στην τροφή κλινοπτιλόλιθου μειώνει σημαντικά τη συγκέντρωση της αμμωνίας στην πυλαία κυκλοφορία, δεσμεύοντας μεγάλο μέρος της στον εντερικό αυλό (Pond και συν. 1988). Η δέσμευση αυτή της αμμωνίας (ΝΗ 3 ) δεν επηρεάζει αρνητικά την ουρεολυτική βακτηριακή χλωρίδα του παχέος εντέρου και τη δραστηριότητα της ουρεάσης (Varel και συν. 1987). Η δέσμευση της ΝΗ 3 στο γαστρεντερικό σωλήνα, οδηγεί στη μείωση του βάρους των οργάνων που εμπλέκονται στο μεταβολισμό της (ήπαρ και νεφροί) και την εξοικονόμηση θρεπτικών συστατικών με συνέπεια την καλύτερη ανάπτυξη του μυϊκού ιστού (Pond και συν. 1993, Yannakopoulos και συν. 2002). Όταν οι φυσικοί ζεόλιθοι προστίθενται σε υδατικά διαλύματα με όξινο ή αλκαλικό ph, ενεργούν ως ρυθμιστικοί παράγοντες (Filippidis και συν. 1996). Πολλοί ερευνητές έχουν προσπαθήσει να αξιοποιήσουν την ιδιότητά τους αυτή, με στόχο τη ρύθμιση του ph του περιεχομένου της Μ.Κ., τα αποτελέσματα όμως των μελετών τους είναι αντιφατικά. Η χορήγηση κλινοπτιλόλιθου σε γαλακτοπαραγωγούς αγελάδες στη δόση των 250g (Bergero και συν. 1997) ή 200g ανά ζώο ημερησίως (Bosi και συν. 2002), ή σε ποσοστό 1,4% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών (Moghaddam και Taghizadeh 2001) δεν επηρέασε την τιμή του ph του περιεχομένου της Μ.Κ., όπως και η προσθήκη του σε σιτηρέσια πλούσια σε χονδροειδείς τροφές (Sweeney και συν. 1984). Μείωση του ph παρατηρήθηκε όταν ενσωματώθηκε κλινοπτιλόλιθος σε ποσοστά 2,5 και 5% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών σε σιτηρέσια μόσχων πλούσια σε συμπυκνωμένες τροφές (McCollum και Galyean 1983) και σε 23

24 σιτηρέσιο γαλακτοπαραγωγών αγελάδων σε ποσοστό 3% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών (Moghaddam και Taghizadeh 2001). Αντιθέτως, οι Eng και συν. (2003) διαπίστωσαν σημαντική άνοδο του ph όταν αντικατέστησαν με κλινοπτιλόλιθο καρπούς δημητριακών σε ποσοστό 1,2% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών σε σιτηρέσιο μόσχων πλούσιο σε συμπυκνωμένες τροφές. Αντίθετα, η προσθήκη συνθετικών ζεόλιθων δεν επηρεάζει την τιμή του ph του περιεχομένου της Μ.Κ. (Johnson και συν. 1988, Pickett και συν. 2002, Grabherr και συν. 2009). Η ιδιότητα πρόσληψης και απελευθέρωσης νερού των ζεόλιθων αποτέλεσε το ερέθισμα μελέτης της πιθανής επίδρασής τους στον όγκο και το ρυθμό ροής της υγρής φάσης του περιεχομένου του γαστρεντερικού σωλήνα των βοοειδών. Σύμφωνα με τους McCollum και Galyean (1983) η χορήγηση κλινοπτιλόλιθου σε διάφορα ποσοστά, σε σιτηρέσια μόσχων με υψηλή περιεκτικότητα συμπυκνωμένων ζωοτροφών δεν επηρέασε σημαντικά τον όγκο των υγρών στη Μ.Κ. αν και παρατηρήθηκε μια τάση αύξησής του και παράλληλης μείωσης της ξηράς ουσίας, ανάλογη με το ποσοστό συμμετοχής του κλινοπτιλόλιθου. Τα ευρήματα αυτά αποδίδονται στην επάνοδο μεγαλύτερης ποσότητας υγρών στη Μ.Κ., πιθανόν λόγω της μεταβολής της ωσμωτικής πίεσης από τη κατακράτηση νερού και τη δέσμευση κατιόντων του περιεχομένου από τον κλινοπτιλόλιθο. Στα ίδια περίπου αποτελέσματα κατέληξαν και άλλοι ερευνητές προσθέτοντας 3% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών (Galyean και Chabot 1981) και 5% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών (Sweeney και συν. 1984) κλινοπτιλόλιθου σε σιτηρέσια μόσχων πλούσια σε χονδροειδείς τροφές όπου ο όγκος και ο ρυθμός ροής της υγρής φάσης του περιεχομένου της Μ.Κ. παρέμειναν πρακτικά ανεπηρέαστοι. Από την άλλη, η προσθήκη συνθετικού ζεόλιθου Α σε ποσοστό 2% επί της Ξ.Ο. των συμπυκνωμένων ζωοτροφών στο σιτηρέσιο γαλακτοπαραγωγών αγελάδων, μείωσε τον όγκο και το ρυθμό ροής των υγρών της Μ.Κ. (Johnson και συν. 1988). Η προσθήκη ζεόλιθων στο σιτηρέσιο των βοοειδών δεν φαίνεται να επηρεάζει αρνητικά τη ζωτικότητα της μικροβιακής χλωρίδας της Μ.Κ. και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του στομαχικού περιεχομένου. Σύμφωνα με τους Moghaddam και Taghizadeh (2001), η προσθήκη ζεόλιθου σε ποσοστά 1,8 και 3% επί της Ξ.Ο. των 24