بخشی از مقاله
اثرات پری بیوتیک، پروبیوتیک و مخلوط آن ها بر عملکرد، پاسخ ایمنی و فلور میکروبی دستگاه گوارش جوجه های گوشتی
چکیده
به منظور بررسی اثرات پروبیوتیک، پری بیوتیک و مخلوط حاوی نسبت های مختلف از این دو افزودنی بر عملکرد، پاسخ ایمنی و فلور میکروبی روده کور، ۳۶۰ قطعه جوجه گوشتی یک روزه سویه کاب ۵۰۰ در قالب یک طرح کاملا تصادفی در تیمارهای شش گانه هر تیمار با ۴ تکرار) توزیع و با یکی از جیره های زیر تغذیه شدند: ۱- جیره پایه بدون افزودنی به عنوان شاهد (Ctrl)، ۲- جیره پایه + پری بیوتیک (Pre)، ۳- جیره پایه + پروبیوتیک (Pro)، ۴- جیره پایه + مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک به نسبت 1 به 1 (M1)، ۵جیره پایه + مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک به نسبت ۲ به ۱ (M2)، ۶- جیره پایه + مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک به نسبت 1 به ۲(M3). پروبیوتیک و پری بیوتیک بر اساس میزان توصیه شده شرکت سازنده به جیرهها افزوده شد. در طول دوره پرورش ۴۲ روزه، جوجه ها به ترتیب با جیره های آغازین (۲۱-۱ روزگی) و رشد (۴۲-۲۲ روزگی) تغذیه و عملکرد آنها به صورت هفتگی اندازه گیری شد. به منظور بررسی جمعیت فلور میکروبی، در ۲۱ و ۴۲ روزگی، ۴ قطعه جوجه از هر تیمار آزمایشی کشتار و از محتویات روده کور تحت شرایط استریل نمونه برداری شد. همچنین، پاسخ ایمنی جوجه ها در برابر گلبول قرمز گوسفند، در پایان دوره ی آزمایش با تعیین تیتر ایمنوگلوبولینهای خون مورد ارزیابی قرار گرفت. داده های آزمایش با استفاده از برنامه نرم افزاری SAS مورد تجزیه و آنالیز آماری قرار گرفت. نتایج نشان داد در دوره آغازین، تیمارهای M1 و M3 در مقایسه با گروه شاهد افزایش وزن بیشتری داشتند (۵ ۰ / ۰>P). افزودن مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک با نسبت ۱ به ۱ باعث بهبود ضریب تبدیل خوراک دوره ی آغازین در مقایسه با گروه شاهد شد (۵ ۰ / ۰>P). عملکرد جوجه ها در دوره ی پایانی و کل دوره (۴۲-۱ روزگی) تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفت. در پایان دوره ی آزمایش، تیتر ایمنوگلوبولین کل در تمامی گروههای افزودنی و تیتر IgM در تمامی گروهها (به استثنای گروه پری بیوتیک) در مقایسه با گروه شاهد افزایش معنیداری را نشان داد (۵ ۰ / ۰>). جمعیت باکتری لاکتوباسیلوس در ۲۱ روزگی، در گروههای M1, Pre ، و M3 و در پایان دوره نیز در تمام گروه های دریافت کننده افزودنی (به استثنای گروه Pre) در مقایسه با گروه شاهد بیش تر بود ( ۰ / ۰۵>P). تعداد باکتری اشرشیاکلی در دوره ۲۱ روزگی تحت تاثیر تیمارها قرار نگرفت اما در ۴۲ روزگی، جمعیت این باکتری در گروههای Pre و M3 نسبت به گروه شاهد به طور معنی داری کاهش یافت ( ۰ / ۰۵>P).
واژه های کلیدی: پاسخ ایمنی، پریبیوتیک، پروبیوتیک، جوجه گوشتی، عملکرد، فلور میکروبی
مقدمه
مشکلات و نگرانی های مرتبط با به کارگیری پیوسته آنتی بیوتیک ها (احتمال ایجاد مقاومت در برابر باکتریهای بیماری زا و نیز باقی ماندن آنها در فرآورده های حیوانی) باعث شده تا استفاده از آنتی بیوتیک ها عامل محرک رشد در بسیاری از نقاط دنیا با محدودیت هایی مواجه شود. حذف آنتی بیوتیک ها می تواند بر سلامت طیور اثرات نامطلوب داشته و هزینه تولید را افزایش دهد (۲۳). این وضعیت، باعث شد محققین در پی یافتن جایگزین هایی طبیعی، سالم و مؤثر برای آنتی بیوتیک ها باشند. از مهم ترین جایگزین های پیشنهاد شده برای آنتی بیوتیکها می توان پروبیوتیک ها و پری بیوتیک ها را نام برد (۱۰). پروبیوتیک ها مکمل های میکروبی زنده بوده که با بهبود تعادل میکروبی روده بر حیوان میزبان اثرات سودمند دارند (۹). پری بیوتیک ها، ترکیبات غیرقابل هضمی هستند که می توانند به طور انتخابی باعث تحریک رشد و یا فعالیت یک یا تعداد محدودی از باکتری های مفید دستگاه گوارش حیوان شده و در نتیجه، اثرات مطلوبی برجا می گذارند (۱۱). اثرات پروبیوتیک ها و پری بیوتیکها بر عملکرد، توان ایمنی و فلور میکروبی جوجه های گوشتی در پژوهش های زیادی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، نتایج پژوهش اخیر بزگرت و همکاران (۵) نشان داد جوجه های گوشتی تغذیه شده با جیره حاوی پروبیوتیک در مقایسه با گروه شاهد، افزایش وزن بیشتری دارند. همچنین، در پژوهش آنها، افزودن پری بیوتیک باعث افزایش وزن بیشتر و ضریب تبدیل غذایی بهتر شد. سلیم و همکاران (۲۳) و بای و همکاران (۲) گزارش کردند افزودن پروبیوتیک به جیره جوجه های گوشتی، باعث بهبود عملکرد (افزایش وزن بدن و ضریب تبدیل غذایی) شد. در پژوهش یانگ و همکاران (۳۴)، استفاده از پروبیوتیک باعث افزایش معنی دار وزن بدن و افزایش وزن روزانه در مقایسه با گروه شاهد شد که این اثرات سودمند، مشابه اثرات آنتی بیوتیک مورد استفاده در آزمایش بود. یافته های کیم و همکاران (۱۶) نشان داد تغذیه جوجه ها با جیره های حاوی پری بیوتیک و آنتی بیوتیک، بهبود معنی دار عملکرد جوجه های گوشتی را به دنبال دارد.
به کارگیری پروبیوتیک ها و پری بیوتیک ها می تواند عملکرد سیستم ایمنی جوجه های گوشتی را به گونه ای مفید، تحت تاثیر قرار دهد ( ۳۸، ۱۰ )، به عنوان مثال، یافته های سلیم و همکاران (۲۳) نشان دهنده اثرات سودمند پروبیوتیک بر پاسخ ایمنی جوجه ها می باشد. این محققین دریافتند که در جوجه های تغذیه شده با پروبیوتیک، تعداد گلبول های سفید، منوسایتها و ایمنوگلوبولینهای خون در مقایسه با گروه شاهد، افزایش نشان می دهند. در آزمایش بانگ و همکاران (۳۴) نیز غلظت ایمنوگلوبولین های خون (IgM , IgG , IgA) جوجه های تغذیه شده با پروبیوتیک در مقایسه با گروه شاهد افزایش معنی داری را نشان داد. هانگ و همکاران (۱۴) نیز گزارش کردند استفاده از الیگوکیتوزان که یک افزودنی پری بیوتیکی به شمار می رود، باعث افزایش غلظت ایمنوگلوبولین های خون و تکامل بهتر اندام های ایمنی طحال، بورس فابریسیوس و تیموس) شد.
میکروارگانیسم های دستگاه گوارش در تغذیه و سلامت حیوان نقش بسیار مهمی را ایفا می نمایند. گزارش شده که پروبیوتیک ها و پری بیوتیکها بر تعادل این میکروارگانیسم ها اثرات مطلوبی دارند (۱۰). یافته های اخیر (۲۳) نشان دهنده کاهش معنیدار جمعیت باکتری های ای کولای روده کور جوجه های تغذیه شده با پروبیوتیک، در مقایسه با گروه شاهد می باشد. یانگ و همکاران (۳۴) گزارش کردند افزودن پروبیوتیک به جیره باعث کاهش جمعیت باکتری های نامطلوب (ای کولای و سالمونلا) و افزایش جمعیت باکتری های سودمند
لاكتوباسیلوس و بیفیدوباکتر) روده کور جوجه های گوشتی شد. کیم و همکاران (۱۶) شاهد کاهش جمعیت
کلستریدیوم و اشرشیاکولی و افزایش جمعیت الاكتوباسیلوس در جوجه های گوشتی دریافت کننده پری بیوتیک بودند.
مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک، سین بیوتیک نامیده می شود. نشان داده شد که افزودن سین بیوتیک در مقایسه با هر یک از این دو افزودنی به تنهایی می تواند اثرات مفید بیشتری داشته باشد (۱۰).
در ایران از پروبیوتیک ها و پری بیوتیک های تجاری مختلفی در تغذیه جوجه های گوشتی استفاده می شود، اما در مورد امکان استفاده از مخلوط این افزودنیها به عنوان سین بیوتیک و این که با چه نسبتی مورد استفاده قرار گیرند تا بهترین کارایی را داشته باشند، اطلاعات زیادی وجود ندارد. لذا در این تحقیق، اثرات پری بیوتیک و پروبیوتیک به تنهایی و نیز اثر مخلوط حاوی نسبت های متفاوت از این دو افزودنی بر عملکرد، پاسخ ایمنی و جمعیت میکروبی دستگاه گوارش مورد مطالعه قرار گرفت.
مواد و روشها
پس از آماده سازی سالن پرورش، تعداد ۳۶۰ قطعه جوجه یک روزه از سویه تجاری کاب ۵۰۰ با میانگین وزن ۴۲ گرم از مجتمع طيور فارس واقع در شیراز خریداری و به محل آزمایش انتقال داده شدند. بی درنگ پس از ورود به سالن، جوجه ها در گروههای ۱۵ قطعه ای توزین و به صورت تصادفی بین واحدهای آزمایشی توزیع شدند. میانگین وزن اولیه جوجه ها در بین تیمارهای آزمایشی، اختلاف معنی داری نداشتند. در سه روز اول، از برنامه نوری دائم (۲۴ ساعت نور) و بعد از آن از برنامه ۲۳ ساعت نور و یک ساعت تاریکی استفاده شد. تمام شرایط پرورش (دما، تهویه و غیره) در طول دوره پرورش ۴۲ روزه برای تمامی گروه ها یکسان بوده و از هیچ گونه افزودنی غذایی دیگری از جمله آنتی بیوتیک استفاده نشد. تیمارها و طرح آزمایشی مورد استفاده
این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با شش تیمار و چهار تکرار انجام شد که در هر تکرار (پن) ۱۵ قطعه جوجه (مخلوط دو جنس) قرار داده شد. جیره های غذایی که معرف تیمارهای آزمایشی بودند عبارت بودند از: ۱- جیره پایه بدون هر گونه افزودنی (شاهد) (Ctrl)، ۲- جیره پایه پری بیوتیک (Pre)، ۳- جیره پایه + پروبیوتیک (Pro)، ۴- جیره پایه مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک به نسبت ۱ به ۱ ( M1)، ۵- جیره پایه +مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک به نسبت ۲ به ۱ (M2) و ۶- جیره پایه +مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک به نسبت ۱ به ۲ (M3). جوجه ها از ۱ تا ۲۱ روزگی با جیره دوره آغازین و از ۲۲ تا ۴۲ روزگی با جیره دوره پایانی تغذیه شدند. در طول دوره، جوجه ها دسترسی آزاد به آب و خوراک داشتند. جیره نویسی با استفاده از برنامه نرم افزار UFFDA و بر مبنای حداقل احتياجات غذایی توصیه شده (۱۹۹۴) NRC' (۲۱) تنظیم شد. اجزای تشکیل دهنده و ترکیب جیره های مورد استفاده در جدول ۱ ارائه شده است. پروبیوتیک و پری بیوتیک استفاده شده به ترتیب با نام های تجاری پریمالاک و فرماکتو، محصول شرکت استارلب آمریکا بود که بر اساس توصیه شرکت توزیع کننده آنها به جیره افزوده شدند. پریمالاک به میزان ۹۰۰ و ۲۲۵ و فرماکتو به میزان ۱۷۰۰ و ۹۰۰ گرم در تن خوراک به ترتیب به جیره های آغازین و پایانی اضافه شدند. بر اساس داده های شرکت سازنده، پری بیوتیک فرماکتر دارای ۱۲ درصد پروتئین خام، حداقل ۱/ ۱ درصد چربی خام، حداکثر دو درصد خاکستر و حداکثر ۴۵ درصد فیبر میسلیوم است.
جوجه های هر واحد آزمایشی در پایان هر هفته به صورت گروهی وزن کشی شدند. میزان افزایش وزن با استفاده از اختلاف وزن جوجه ها در آغاز و پایان هر هفته محاسبه شد. خوراک مصرفی هم به صورت هفتگی اندازه گیری شد. در طول دوره پرورش، جوجه های حذف یا تلف شده ثبت و ضریب تبدیل غذایی برای آن تصحيح شد (۲۳). یادآوری می شود میزان مرگ و میر در طول دوره ی پرورش، طبیعی و ناچیز بوده (۸ قطعه از ۳۶۰ قطعه و لذا این صفت مورد تجزیه و بررسی آماری قرار نگرفت. تیتر ایمنوگلوبولین علیه گلبول قرمز گوسفند برای بررسی کارایی سیستم ایمنی از روش هماگلوتاسیون استفاده شد. در این روش با تزریق گلبول قرمز گوسفند (SRBC) به عنوان آنتی ژن، پاسخ ایمنی اندازه گیری می شود. در ابتدا از یک رأس گوسفند، نمونه خون جمع آوری و به داخل فالكون حاوی ماده ضد انعقاد اتیلن دی آمین تترا استیک اسید منتقل شد. برای جداسازی گلبول قرمز، نمونه خون سه بار با محلول بافر سالین فسفاته شستشو شد (۶). سپس یک میلی لیتر از سوسپانسیون سه درصد گلبول قرمز گوسفند در بافر سالین فسفاته به سیاهرگ بال جوجه ها تزریق شد. تزریق در دو نوبت، در ۲۸ و ۳۵ روزگی و روی یک قطعه جوجه از هر تکرار انجام شد. هفت روز پس از آخرین تزریق SRBC، خون گیری انجام و سرم خون با استفاده از سانتریفیوژ (دور 2 ۳۰۰۰ و به مدت ده دقیقه) جدا شد. برای اندازه گیری تیتر آنتی بادی کل، آنتی بادی های مقاوم به ۲- مرکاپتو اتانول (ایمونوگلبولين Y) و آنتی بادی های حساس به ۲- مرکاپتواتانول (ایمونوگلولين M) از روش شیما و همکاران (۶) استفاده شد.
وزن اندامهای لنفاوی
در روز ۴۲ دوره ی پرورش، از هر تکرار یک قطعه جوجه کشتار و بلافاصله، دستگاه گوارش خارج شد. طحال
و بورس فابرسیوس به دقت جدا و با ترازویی با دقت
0/001 گرم توزین شدند. وزن نسبی این اندام ها (نسبت به وزن زنده ۴۲ روزگی) مورد بررسی و مقایسه آماری قرار گرفت. فلور میکروبی دستگاه گوارش به منظور شمارش جمعیت باکتری های مورد بررسی، در زمان کشتار (۲۱ و ۴۲ روزگی)، از محتویات روده کور تحت شرایط استریل نمونه برداری صورت گرفت. ظروف حاوی نمونه در یخ نگهداری شده و سریعا به آزمایشگاه میکروب شناسی گروه علوم دامی دانشکده کشاورزی منتقل شدند. برای کشت اشرشیاکولی از محیط کشت EMB و برای کشت لاکتوباسیلوس از محیط کشت MRS در شرایط بی هوازی استفاده شد (۳۴).
برای کشت باکتری ها، رقت های سریالی بر پایه -۱۰ در بافر فسفات استریل تهیه شد. در مرحله بعد، ۱۰۰ میکرولیتر از هر رقت در دو تکرار در داخل محیطهای کشت EMB و MRS منتقل و کشت سفرهای داده شد. محیط های کشت EMB در دمای ۳۷ درجه سانتی گراد در شرایط هوازی و MRS در دمای ۳۷ درجه سانتی گراد در شرایط غیر هوازی به مدت ۴۸ ساعت گرم خانه گذاری شدند. برای شمارش پرگنه ها از دستگاه شمارشگر پر گنه استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS (۲۴) انجام گرفت. میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن (۷) در سطح ۵ درصد مورد مقایسه قرار گرفتند.
نتایج و بحث
عملکرد
اثر تیمارهای مختلف آزمایشی بر عملکرد جوجهها افزایش وزن بدن، مصرف خوراک و ضریب تبدیل غذایی) در دوره های مختلف پرورش در جدول ۲ نشان داده شد. بررسی های آماری نشان داد که در دوره آغازین جوجه های تغذیه شده با جیره حاوی مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک با نسبت 1به 1 (گروه 1M) و مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک با نسبت ۱ به ۲ (گروه 3M) در مقایسه با گروه شاهد و گروه Pre افزایش وزن بیشتری دارند ( ۰ / ۰۵>P). در این دوره، بالاترین میزان افزایش وزن (۵۳۷ گرم) در گروه M مشاهده شد که نسبت به سایر گروهها، بالاتر بود ( ۰ / ۰۵>P). در دوره پایانی پرورش، از نظر افزایش وزن اختلاف معنی داری بین تیمارهای آزمایشی مشاهده نشد، هرچند که افزایش وزن تیمار M در مقایسه با سایر تیمارها از نظر عددی بیشتر بود. در مورد افزایش وزن کل دوره (۴۲-۱ روزگی)، بین گروه شاهد و افزودنی ها اختلاف معنی داری وجود نداشت، اما تیمار M1 دارای بالاترین (۱۸۰۲ گرم) و تیمار Pre دارای کمترین (۱۶۳۷ گرم) میزان افزایش وزن بودند که همین وضعیت باعث ایجاد اختلاف معنی دار بین این دو گروه شد( ۰ / ۰۵>P)
نتایج مربوط به مصرف خوراک نشان داد در طول دوره آزمایش، اختلاف معنی داری بین گروه شاهد و افزودنیها مشاهده نشد اما در دوره آغازین، گروه ML در مقایسه با گروه Pre خوراک بیشتری مصرف نمود
( ۰ / ۰۵ >P). از نظر ضریب تبدیل غذایی، در دوره آغازین پرورش، بهترین ضریب تبدیل غذایی ( 1/76) در تیمار تغذیه شده با جیره حاوی مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک با نسبت ۱ به ۱ مشاهده شد که نسبت به گروه شاهد (۱۹۶) بهبود معنی داری را نشان داد ( ۰ / ۰۵>P). تیمارهای آزمایشی بر ضریب تبدیل دوره پایانی و هم چنین کل دوره، اثر معنی داری نداشتند. در مورد اثرات پری بیوتیک و پروبیوتیک بر عملکرد جوجه های گوشتی نتایج متفاوتی گزارش شده اند. اگر چه برخی از محققان (۳۴۷۸) اثرات مثبت این افزودنی ها را بر عملکرد جوجه های گوشتی، گزارش کرده اند اما محققین دیگر (۱۷۳) اثر مثبتی مشاهده نکردند. قبلا گزارش شده بود که استفاده از مخلوط پروبیوتیک و پری بیوتیک سین بیوتیک) می تواند در مقایسه با هر یک به تنهایی اثرات مفید بیشتری بر عملکرد جوجه های گوشتی داشته باشد (۱۰). سهیل و همکاران (۲۸) گزارش دادند بهبود افزایش وزن جوجه های گوشتی تغذیه شده با سین بیوتیک، نتیجه اثر هم کوشی (سینرژیستی) پری بیوتیک و پروبیوتیک می باشد که می توانند باعث تحریک رشد باکتری های مفید، بهبود عملکرد روده و افزایش مقاومت در برابر بیماریها گردند. افزایش قابل توجه در میزان اسیدهای چرب کوتاه زنجیره، کتون ها، دی سولفید کربن و متیل استات که پس از استفاده از سین بیوتیک ها رخ میدهد، نشان دهنده اثرات سودمند غذاهای سین بیوتیکی بر سلامت حیوان می باشد (۲۷). لازم به یادآوری است، اثرات مثبت سین بیوتیکها بر عملکرد جوجه های گوشتی در برخی آزمایشات (۱۸) مشاهده نشده است. پروبیوتیک ها با ساز و کارهای مختلفی اثرات خود را اعمال می نمایند. تصور می شود پروبیوتیک ها با تأثیر بر فلور طبیعی و بهبود فرایند جذب در روده، عملکرد را بهبود می دهند (۲۹ ، ۹ ) پروبیوتیک و پری بیوتیک، ارتفاع پرزهای روده را تحت تأثیر قرار داده که این اثر به بهبود عملکرد منجر می شود (1، 35 ). در نتیجه تخمیر انجام شده از طریق باکتریهای پروبیوتیک، چندین اسید چرب کوتاه زنجیره تولید می شود. اعتقاد بر این است که این اسیدها در تغذیه سلول های روده و ریخت شناسی آن اثرات سودمند دارند (۳۳).
گزارش شده است که افزودن پری بیوتیک می تواند به برخی تغییرات مثبت در آنزیمهای گوارشی، ریخت شناسی دستگاه گوارش و سیستم ایمنی بدن منجر می شود (۳۵). هم چنین، پری بیوتیک ها می توانند راندمان استفاده از انرژی و پروتئین جیره را تحت تأثیر قرار داده (۳۶) و با افزایش ارتفاع پرزهای روده و تغییر ساختار مخاط، عملکرد را بهبود بخشند (۳۷). بهبود کارایی هضم و جذب غذا ممکن است به علت افزایش جمعیت باکتری های مفید، تأمین مواد مغذی، تحریک عروق و توسعه پرزهای روده ای باشد (۱۲ ، ۴ ). کاهش ضخامت سلول های اپیتلیوم می تواند باعث تسهیل و افزایش فرایند جذب در روده شده و نیازهای متابولیکی دستگاه گوارش را کاهش دهد. کاهش ضخامت سلول های اپیتلیال روده ممکن است به علت مهار تولید پلی آمینهای میکروبی و تولید اسیدهای چرب فرار باشد که باعث افزایش در ترن آور الکترولیتی و فعالیت سلولی روده شده و در نتیجه انرژی مصرفی می تواند برای فرآیندهای تولیدی حیوان از جمله تولید گوشت مورد استفاده قرار گیرد (۴).
پری بیوتیک ها می توانند یک سوبسترا برای رشد فلور روده به کار رفته و تکثیر فلور روده را به سمت باکتری های مفید سوق داده و از استقرار باکتری های بیماری زا ممانعت نمایند (۱۰).
همان طور که قبلا بیان شد، استفاده از پروبیوتیک ها، پری بیوتیک ها و سین بیوتیک ها در تغذیه جوجه های گوشتی با نتایج متفاوتی همراه بوده است. بی ثباتی مشاهده شده در نتایج تحقیقات می تواند به دلایل مختلفی
بستگی داشته باشد. محیط پرورش، شیوه مدیریت، تغذیه، نوع و میزان افزودنی، ویژگی های پرنده (سن، گونه،
