خصوصیات بنتونیت

• آب گیری
• تورم و افزایش حجم با جذب آب
• ویسکوزیته
• ظرفیت بالای تبادل یونی
• باند شدن با کاتیون‌های مختلف
• بنتونیت سبب جذب نیتروژن آمونیاکی و حذف اثرات مضر آن می‌شود. به همین دلیل در تصفیه فاضلاب گاوداری از آن استفاده می‌شود.
• استفاده از بنتونیت در مدفوع و کود جوجه‌ها، باعث کاهش میزان قارچ‌ها می‌شود.
• بنتونیت با کاهش غلظت آمونیاک آب باعث افزایش ظرفیت اکسیژنی آب در استخرهای پرورش آبزیان می‌شود.
•  استفاده از مکمل بنتونیت در جیره غذایی ماهی قزل آلای رنگین کمان باعث شد تا وزن بدن، بازدهی مصرف خوراک، سرعت رشد و ذخیره پروتئین بدن بهبود پیدا کند (جاناتان، ٢٠٠٨).
• بنتونیت به‌عنوان یک افزودنی خوراکی، می‌تواند آلاینده‌های مختلفی از قبیل: کاسیوم رادیواکتیو (راچوبیک، ٢٠٠١)، استرونتیوم رادیواکتیو (راچوبیک، ٢٠٠1)، آفلاتوکسین‌ها (شل، ١٩٩٣) و کادمیوم (گروسیسکی، ٢٠٠٠) را جذب کند و مقادیر کمتری را برای دستگاه گوارش در دسترس بگذارد.
• بنتونیت باعث جذب فلزات سنگین و باکتری‌ها (کاتسوماتا، ٢٠٠٣) و عوامل سمی و ضد تغذیه ای (فیلیپس، ٢٠٠٢؛ شل، ١٩٩٣).
• هو و همکاران (٢٠٠٢) به وسیله مطالعات آزمایشگاهی نشان دادند که مونتموریلونیت می‌تواند باکتری‌های اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس را جذب کند ولی تاثیرات ضد باکتریایی ندارند و همچنین محدودیتی در رشد باکتری‌ها ایجاد نمی‌کنند.
• خاصیت جذب یون‌ها و مولکول‌ها توسط بنتونیت بسیار بالا است. نوع کلسیم دار سریع تر آب جذب می‌کند ولی نوع سدیم دار ظرفیت بیشتری برای جذب یون‌ها دارد. نوع کلسیم دار با اسید آلی واکنش می‌دهد تا ناخالصی‌هایی مانند کلسیت را حل کند و یون‌های دو ظرفیتی مانند کلسیم را با هیدروژن جایگزین نماید و فلزاتی مانند آهن دو و سه ظرفیتی، آلومینیوم و منیزیم را شسته و باعث افزایش سطح مخصوص ، تخلخل و تغییر شبکه بلورین شود.
• بنتونیت، ناخالصی‌ها و باکتری‌های لخته شده را جذب و با حذف نمک‌های منیزیم و کلسیم سبب سبک شدن آب می‌شود.

اثرات بنتونیت در کاهش آمونیاک

• یکی از این گازهای مضر که باعث آلودگی محیط می‌شود، آمونیاک است.
• این گاز توسط باکتری‌ها و فعالیت آنزیم‌ها در مدفوع حیوانات و طیور تولید می‌شود و سپس وارد محیط اطراف حیوان شده و موجب مسمومیت حیوانات می‌شود (امون، ١٩٩٧).
• در مزارع بزرگ پرورش دام و طیور حجم زیادی مدفوع و فضولات تولید می‌شود که باعث انتشار عوامل بیماری‌زا، آلودگی هوا و ایجاد بوی نامطبوع می‌شود .

اثرات بنتونیت در تغذیه نشخوارکنندگان

در گاوهای شیری، بنتونیت به علت داشتن خاصیت بافری، PH شکمبه را تنظیم و از اسیدوز جلوگیری می‌کند و باعث ماندگاری بیشتر غذا در شکمبه و افزایش تاثیرات میکروارگانیسم‌ها بر روی فیبر جیره می‌شود که باعث تولید اسید استیک شده و درصد چربی شیر را افزایش می‌دهد.

این تاثیر سدیم اسمکتیت در گاوهای پر تولید که اکثر جیره آن‌ها را کنسانتره تشکیل می‌دهد، مشهودتر است، زیرا از کاهش چربی شیر در آن‌ها جلوگیری می‌کند.

استفاده از بنتونیت در جیره‌های خشبی و جیره‌هایی با کنسانتره بالا در نشخوارکنندگان، باعث جذب محصولات سمی تولید شده از هضم و کاهش تجمع مواد سمی در بافت‌های نهایی مثل گوشت می‌شود (هانتینگتون، ١٩٩٨).

به منظور کاهش مسمومیت آمونياکي نشخوارکنندگان، استفاده از زئوليت و بنتونيت توصيه شده است. بر اساس تحقيقات انجام شده بنتونيت با جذب اسيدهاي آمينه آزاد آن‌ها را از معرض تخمير شکمبه اي دور نموده و به اين طريق سبب می‌شود بهتر در دسترس دام قرار گيرد. علاوه بر اين بنتونيت قادر به محافظت کنجاله سويا از تاثير آنزیم‌های تجزيه کننده پروتئين است.

جايگزيني پروتئين کنجاله سويا همراه بنتونيت سديم، به جاي آرد ماهي در جيره نشان می‌دهد که اضافه کردن بنتونيت سبب بهبود معني دار افزايش وزن روزانه و خوراک مصرفي شده است.

هو و همکاران (2002) بیان کردند که اضافه کردن بنتونيت به ميزان ٢% به کنجاله خرماي روغني سبب کاهش جمعيت پروتوزايي و کاهش غلظت نيتروژن آمونياکي در شکمبه شد.

آقاشاهي و همکاران (١٣٨۴) گزارش کرده است که استفاده از ۴% از بنتونيت يا کلينوپتيلوليت، به‌طور موثري غلظت نيتروژن آمونياکي را خصوصا در ساعات اوليه پس از انکوباسيون کاهش داده و اين اثر با بالا رفتن ميزان تجزيه پذيري پروتئين بيشتر شد.

از اين رو استفاده از ۴% بنتونيت فراوري شده يا کلينوپتيلوليت را به منظور جلوگيري از مسموميت آمونياکي توصيه می‌کند. فِن و لِنگ (1989) گزارش کردند که افزودن ٨ % بنتونيت به جيره گوساله‌های پرواري موجب افزايش وزن آن‌ها نسبت به شاهد شده است(١٠٠٩ در مقابل ٩٨٠ گرم در روز).

نتيجه آزمايشات مارتين و همکاران (1969) نشان داده است که سديم بنتونيت بر روي متابوليسم نيتروژن، کلسيم و فسفر در گوسفندان موثر بوده و استفاده از ٢% بنتونيت در جيره علوفه اي حاوي اوره، بهره وري نيتروژن و فسفر را بهبود می‌بخشد.

همچنين دريافتند که وقتي تجمع آمونياک در شکمبه بالا باشد، بنتونيت آن را جذب خواهد کرد و زماني که تجمع آمونياک کاهش يابد، بنتونيت مقدار زيادي از آن را آزاد خواهد کرد به اين ترتيب باعث افزايش راندمان آمونياک در شکمبه می‌شود.

علاوه بر اين در گاوداری‌ها از بنتونيت‌ سديم‌دار به‌ دليل‌ قابليت‌ جذب‌ بالاي آن ‌براي جذب‌ ادرار و جمع‌ آوري ديگر فضولات استفاده‌ می‌شود. در آمريكا ٢١ درصد بنتونيت ‌در اين‌ بخش‌ به ‌مصرف‌ می‌رسد (کریم پور، ١٣78).

در آزمايشي نشان داده شده که 0/75 درصد بنتونيت در جيره گوسفندان تاثير معني داري بر اضافه وزن روزانه و خوراک مصرفي نداشته است. اما به‌طور معني داري موجب افزايش کل اسيدهاي چرب فرار در شکمبه شده است (فن و لنگ، 1989).

آقاشاهی و همکاران (١٣٨۴)، پژوهشی به منظور مطالعه اثرات بنتونیت فرآوری شده و فرآوری نشده و کلینوپتیلولیت، بر توان تولیدی و فراسنجه‌های هضم و تخمیر مواد خوراکی در گوساله‌های نر، انجام دادند. استفاده از کلینوپتیلولیت، بنتونیت فرآوری شده و بنتونیت طبیعی به‌ترتیب (6/37، 6/41، 6/36) سبب بهبود معنی‌دار ضریب‌تبدیل شدند. همچنین مصرف بنتونیت فرآوری شده،

بنتونیت طبیعی و کلینوپتیلولیت سبب کاهش جمعیت پرتوزوآیی شد. افضل‌زاده و همکاران (٢٠٠٧)، با آزمایشی که بر روی گوسفندان نژاد زندی انجام دادند، گزارش کردند که بنتونیت سدیم مصرف ماده خشک را افزایش و باعث بهبود ضریب‌تبدیل غذایی در بره‌های پرواری نژاد زندی می‌شود.

جوردن (١٩۵۴) گزارش کرد که سرعت رشد و راندمان مصرف خوراک در بره‌های تغذیه شده با جیره حاوی مکمل‌های بنتونیتی، افزایش می‌یابد. به علاوه فِن و لنگ (١٩٨٩)گزارش کردند، هنگامی‌که بنتونیت به‌عنوان یک مکمل جیره ای در خوراک حیوانات اهلی مورد استفاده قرار می‌گیرد، مصرف خوراک و میزان رشد بهبود می‌یابد. وانگ (١٩٩۵)، عنوان کردند که مونتموریلونیت در انسان برای درمان اسهال بکار برده می‌شود.

استفاده از بنتونيت به‌عنوان پلت بايندر

پلت کردن يکي از روش‌های فرآوري مواد خوراکي است که علاوه بر کاهش اتلاف خوراک و حمل و نقل آسان آن باعث افزايش قابليت هضم و مصرف خوراک و در نتيجه بهتر شدن رشد حيوان می‌گردد.

براي افزايش دوام پلت انواع گوناگوني از بايندرهاي پلت از قبيل ملاس، چربي، پروتئين، بنتونيت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بنتونيت، رسي کلوئيدي است که آب زيادي جذب کرده و با افزايش تورم به ماده اي ژلاتيني تبديل می‌شود که ذرات مواد غذايي را به هم می‌چسباند و به نظر می‌رسد طبيعت خوراک پلت شده را بهبود می‌بخشد و علاوه بر اين به علت قابليت جذب کاتيوني بالايي که دارد، کاتیون‌های سديم، پتاسيم و منيزيوم را جذب کرده و به‌عنوان ماده اي خنثي با pH خنثي تا خيلي کم آلکالی، عمل کرده و با مواد اوليه خوراک ترکيب نمی‌شود (مارتین و همکاران، ١٩٦٩).

نقش بنتونیت در جذب آفلاتوکسین‌ها

بر اساس بررسی‌های صورت گرفته بنتونیت می‌تواند به بعضی از آفلاتوکسین‌ها متصل شده و از جذب آن‌ها در دستگاه گوارش حیوان جلوگیری کنند.

اخیرا گروهی از پژوهشگران در دانشگاه تگزاس روش جدیدی جهت ارزیابی توان جذب جاذب‌های مختلف در شرایط برون‌تنی ابداع کرده‌اند و امیدوارند که بتوانند نتایج آزمایشات درون‌تنی را با دقت قابل‌قبولی پیش‌بینی کنند.

این محققان تاکنون با بررسی برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی جاذب‌های رسی و همچنین مقدار آفلاتوکسین جذب شده در روش مبتنی بر معادلات ایزوترم، ابراز امیدواری کرده‌اند که از این طریق عوامل کنترل کننده جذب آفلاتوکسین را شناخته و موثرترین جاذب‌ها را بدون انجام آزمایشات پرهزینه تغذیه ای انتخاب نمایند.

گرنت و فیلیپس (1998) گزارش کردند که مقدار یون کلسیم در ترکیب جاذب رسی بر مقدار جذب آفلاتوکسین موثر است، اما کانویشیِر و همکاران (2006) با بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی و جذب آفلاتوکسین در 20 نمونه جاذب رسی از مناطق مختلف، گزارش کردند که مقدار یون‌های کلسیم، سدیم، پتاسیم و منیزیم در ترکیب جاذب بر توان جذب آفلاتوکسین اثر مشخصی نداشتند.

دیکسون و همکاران (2008) گزارش کردند که توزیع اندازه ذرات تعیین کننده‌ی 65 درصد نوسانات در نتایج جذب آفلاتوکسین می‌باشد. آروید و همکاران (2008) با بررسی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و جذب آفلاتوکسین بیان کردند که بهترین جاذب‌های آفلاتوکسین اسیدیته بین 8/8 تا 7/1 داشتند و کلسیم کاتیون اصلی قابل تبادل در آن‌ها بود.

این محققان همچنین با بررسی ترکیب جاذب‌ها توسط FTIR به این نتیجه رسیدند که جاذب‌هایی که در موقعیت‌های اکتاهدرال خود حاوی آهن و منیزیم بودند، موثرترین جاذب‌ها بودند و وجود آلومینیوم در این موقعیت با کارایی پایین جذب آفلاتوکسین همراه بود.

مولدر و همکاران (2008) با بررسی اندازه ذرات و جذب آفلاتوکسین در روش ایزوترم بیان کردند که ذرات درشت تر جاذب‌هایی ضعیف بودند و ذرات با اندازه بین mµ 0/1-1 ظاهرا مسئول اصلی جذب مایکوتوکسین‌ها می‌باشند. این محققان همچنین بیان کردند که بین نسبت ذرات با اندازه کمتر از mµ2 در ترکیب جاذب و جذب آفلاتوکسین 0/72 همبستگی وجود دارد (0/72 =R²).

دیکسون و همکاران (2008) گزارش کردند که برای انتخاب اولیه‌ی جاذب‌های رسی جهت استفاده بعدی در تغذیه دام و طیور تست‌های اولیه‌ی ذیل مورد نیاز می‌باشد:

• تفرق (پراش) اشعه ایکس جهت ارزیابی حضور فاز مونتموریلنیت در ساختار بنتونیت
• فلورسنس اشعه ایکس جهت بررسی شیمیایی و عنصری بنتونیت
• ارزیابی‌های کمی شامل ظرفیت تبادل کاتیونی
• توزیع اندازه ذرات
• طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز جهت تعیین حضور منیزیم و آهن در ساختار جاذب که با افزایش جذب AFB1 رابطه مستقیم دارد.
• اسیدیته (pH) جاذب در آب – بین 8/5-6/5 .
• بررسی کارایی جذب AFB1 بر اساس روش ایزوترم لانگمویر جهت ارزیابی ظرفیت جذب آفلاتوکسین توسط جاذب رسی