اثرات افزودن مخمر تجاری چیتاسل به جیره بلدرچین ژاپنی و اثر آن بر عملکرد رشد، برخی پارامترهای سرم، مورفولوژی روده و کاهش پاتوژن های روده

‌چکیده

هدف از انجام این پژوهش بررسی اثرات افزودن مخمر زنده چیتاسل (ساکارومایسز سرویزیه) بر عملکرد، برخی پارامترهای سرمی، مورفولوژی روده و کاهش پاتوژن های روده در بلدرچین ژاپنی بود. در این آزمایش 504 قطعه جوجه یک روزه بلدرچین بطور تصادفی به 7 تیمار و 6 تکرار و 12 قطعه جوجه بلدرچین در هر تکرار تقسیم شدند. تیمارها شامل تیمار شاهد (فاقد افزودنی) و سایر تیمارها شامل تیمار شاهد بعلاوه  0.25، 0.5 ،0.75، 1، 1.25 و 1.5 درصد مخمر بود. در 35 روزگی از هر تکرار 2 قطعه جدا شده و از ورید بال خونگیری شده و سپس کشتار شده  و از سرم جداشده از خون برای پارامترهای سرم، آنزیم های کبدی، سوپراکسید دیسموتازی، کاتالاز و اینترلوکین 1 و 6 استفاده شد. نتایج نشان داد که مخمر زنده ساکارومایسز سرویزیه باعث بهبود افزایش وزن و ضریب تبدیل خوراک، کاهش درصد چربی محوطه شکمی و افزایش اندازه تیموس، افزایش پروتئین کل و آلبومین در سرم، کاهش تری گلیسرید و کلسترول سرم، افزایش سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز در سرم و همچنین کاهش اینترلوکین های 1 و 6 و همچنین فاکتور نکروز دهنده تومور آلفا شد. تعداد باکتری های کلستریدیوم پرفرنجنس و ای-کلای بطور معنی داری در گروه های تغذیه شده با مخمر تجاری چیتاسل در مقایسه با گروه شاهد کاهش یافت. نتایج آزمایش نشان داد که استفاده از مخمر در تغذیه بلدرچین ژاپنی اثرات مفیدی به دنبال دارد و بهترین سطح مورد استفاده در این آزمایش 0.75 کیلوگرم بر تن ارزیابی شد. استفاده از مخمر باتوجه به اثرات مفیدی که در پارامترهای عملکردی وسرمی خون گذاشت و با کاهش بااکتری های پاتوژن نشان داد که میتواند گزینه مناسبی برای جایگزینی با آنتی بیوتیک باشد.

مقدمه

صنعت طیور یکی از بزرگترین بخش های رو به رشد اقتصاد تولید دام در سرتاسر جهان است بلدرچین ژاپنی اخیراً در بخش طیور مورد توجه قرار گرفته است که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است (1). توسعه صنعت فشرده طیور، نقش افزودنی های خوراک در جیره طیور را بیش از پیش مهم کرده است. استفاده مناسب از افزودنی های خوراک می تواند باعث افزایش بهره برداری از خوراک، بهبود تولید و ارتقای سلامت شود. سال‌ها پیش، آنتی‌بیوتیک‌ها در سطوح بالا در جیره‌های غذایی برای افزایش عملکرد طیور استفاده می‌شدند (2). با این حال، بقایایی از آن در بدن دام می ماند و مقاومت میکروبی در دام ایجاد کرده و انسان نیز با مصرف آن دچار مقاومت میکروبی می شود. بنابراین، هشدارهای پزشکی با انگیزه حذف کامل آنتی بیوتیک ها از خوراک دام (3) گزارش شده است. بنابراین، نیاز به یافتن موادی وجود دارد که بتوانند جایگزین محرک های رشد آنتی بیوتیکی در جیره غذایی شوند. هدف از این جایگزین ها افزایش عملکرد در عین حفاظت از محیط زیست و سلامت حیوانات است (4). بنابراین، پروبیوتیک هایی مانند مخمر S. cerevisiae به عنوان یک افزودنی خوراک برای بهبود عملکرد و سلامت حیوانات مورد بررسی قرار گرفته اند (5). پروبیوتیک ها میکروارگانیسم های زنده ای هستند که با رقابت با میکروارگانیسم های نامطلوب سلامت حیوانات را بهبود می بخشند، تعادل میکروبی روده و جذب مواد مغذی را بهبود می بخشند (6). ساکارومایسس سرویزیه (همچنین به عنوان مخمر نانوایی شناخته می شود) یکی از گونه های مخمر است که به فرمول های غذایی در جیره طیور اضافه می شود (7). ساکارومایسس سرویزیه حاوی سطوح قابل توجهی از پروتئین های قابل هضم، ویتامین ها، منیزیم، روی است و دیواره آن دارای ویژگی های بسیاری مانند پلی ساکارید α-D-مانان، کیتین و β-D-گلوکان است (8) که نقش مهمی در تعادل میکروبی مفید در روده، تکثیر بافت‌ها در روده و لنفوسیت‌ها دارد (9). بنابراین، مطالعه حاضر به منظور بررسی اثرات بالقوه استفاده از مخمرها در جیره بلدرچین ژاپنی به عنوان افزودنی خوراک بر عملکرد رشد، برخی از پارامترهای سرمی، مورفولوژی روده و تعداد E. coli و C. perfringens در مدفوع انجام شد.

مواد و روش ها

 تیمارهای آزمایشی و محل پرورش: 504 قطعه جوجه یک روزه بلدرچین ژاپنی در هفت تیمار، شش تکرار و دوازده قطعه جوجه در هر تکرار، در قالب طرح کاملا تصادفی تقسیم بندی شد. هر تکرار بعنوان یک واحد آزمایشی در نظر گرفته شد. پرورش جوجه ها در قفس های 50*50*60 بود و تمام دوره دسترسی کامل به آب و دان داشتند و تمام شرایط برای همه جوجه ها یکسان بود. در ابتدای آزمایش کلیه جوجه ها در هر تکرار وزن کشی شدند و وزن تکرار ها با هم برابر بود. تیمار های آزمایشی شامل جیره کنترل که فاقد مخمر بود و و جیره های دو تا هفت به ترتیب 0.25، 0.5 ،0.75، 1، 1.25 و 1.5 کیلوگرم در تن خوراک مخمر تجاری چیتا سل از شرکت چیتیکا به جیره پایه اضافه گردید. جیره استاندارد بر اساس احتیاجات NRC (1994) (10) تنظیم گردید. اجزای جیره و ترکیبات آن در جدول 1 گزارش شده است.

عملکرد رشد: خوراک مصرفی جوجه ها بصورت هفتگی کنترل گردید و در پایان هر هفته وزن جوجه های هر تکرار بصورت جداگانه توزین شده و و مقدار دان مصرفی نیز با استفاده از ترازوی سه صفر وزن کشی شد و در انتهای دوره با استفاده از داده های بدست آمده ضریب تبدیل غذایی، افزایش وزن  و میزان مصرف خوراک اندازه گیری شدو

خصوصیات لاشه و نمونه برداری از خون: در روز آخر آزمایش (35 روزگی) از هر تکرار 2 قطعه جوجه بصورت تصادفی انتخاب و توزین شدو از نسج بال نمونه خون تهیه و بلافاصله درون میکروتیوب 2 ریخته و با سانتریفیوژ با 3000 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه سرم آن جدا و سپس سرم جدا شده را در دمای منفی بیست درجه تا روز آنالیز نگهداری شد. و جوجه بعد از خونگیری کشتار گردید و اندام های لنفاوی و احشایی نیز بعد از کشتار وزن و ثبت گردید. حدود 8 گرم از محتویات دوازدهه، ژژنوم و ایلئوم جمع آوری شده و در80 میلی لیتر سالین فیزیولوژیک به منظور اندازه گیری اسیدیته نگهداری شد.

آنالیز بیوشیمیایی: نمونه های سرم گرفته شده جهت انداز گیری پروتئین کل، آلبومین، کلسترول، تری گلیسرید، آلانین ترانس آمیناز (ALT) آسپارتات آمینوترانسفراز (AST) به آزمایشگاه بیمارستان فوق تخصص رضوی منتقل گردید. اندازه گیری فعالیت کاتالازی و سوپراکسید دیسموتازی به روش رنگ سنجی آنزیمی صورت گرفت همچنین سطح اینترلوکین 1 و 6 و TNFα در سرم اندازه گیری شد.

 آزمایشات میکروبیولوژیک: به منظور اندازه گیری باکتری های ای کلای و کلستریدیوم پرفرنجنس در مدفوع از روش استاندارد استفاده شد. به مدت یک ساعت کیسه های پلاستیکی در قفس ها بصورت جداگانه پخش گردید و و مدفوع جمع آوری شد و همگن گردید. سپس از مدفوع های جمع آوری شده از هر قفس یک گرم جدا شده و در 9 میلی لیتر بافر فسفات سالین  (PBS) حل شد و سپس 100 میکرولیتر از هرکدام از رقت های 10⁶، 10⁷ و 10⁸ در محیط کشت EMB آگار کشت گردید و سپس به مدت 48 ساعت در دمای 37 درجه در آون نگهداری شدو سپس شمارش گردید.

آنالیز های هیستوپاتولوژی: در روز آخر آزمایش از هر تکرار دو قطعه کشتار گردید و از دئودنوم نمونه برداری شده و در داخل فرمالین 10 درصد نگهداری شد و بعد از 24 ساعت در پارافین قرار داده شد و چهار میکرومتر از آن برش داده شد و ارتفاع پرز و عمق کریپت و نسبت طول پرز به عمق کریپت اندازه گیری شد.

آنالیز آماری: کلیه داده ها وارد نرم افزار ایکسل و مرتب شد. سپس با استفاده از نرم افزار JAMP مورد تست نرمالیته قرار گرفت و سپس با استفاده از نرم افزار SAS-9.3  رویه ی GLM در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و جهت مقایسه میانگین ها نیز از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح معنی داری 05/0 استفاده شد.

نتایج

جدول دو نشان دهنده اثرات سطوح مختلف چیتاسل بر میزان مصرف خوراک، افزایش وزن و ضریب تبدیل غذایی در جوجه های گوشتی بلدرچین ژاپنی در کل دوره پرورش می باش. تیمارهای آزمایشی توانست اثرات معنی داری بر عملکرد از خود نشان دهد. تیمارهای آزمایشی اثر معنی داری بر مصرف خوراک نداشت. گروه تغذیه شده با 0.75، 1 ، 1.25 و 1.5 کیلوگرم در تن مخمر توانستند بطور معنی داری وزن نهایی را نسبت به گروه شاهد افزایش دهند. ضریب تبدیل غذایی با افزایش مقدار مخمر در جیره بطور معنی داری کاهش یافت (P≤0.05).

اثرات سطوح مختلف مخمر چیتاسل بر وزن نسبی لاشه، و اندام های دخلی و لنفوئیدی در جوجه های بلدرچین ژاپنی در سن 35 روزگی در جدول سه گزارش شده است. داده ها نشان دهنده اثر معنی دار تیمارهای آزمایشی بر چربی محوطه شکمی و اندازه تیموس می باشد (P≤0.05). درصد لاشه، کبد، سنگدان، قلب و اندام های لنفوئیدی تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی نسبت به گروه شاهد قرار نگرفتند. چربی محوطه شکمی به طور معنی داری با افزایش سطح مخمر نسبت به گروه شاهد کاهش یافت بگونه ای که کمتری مقدار چربی محوطه شکمی مربوط به گروه های تغذیه شده با مقادیر بالاتر از 0.75 گیلوگرم بر تن خوراک مخمر بود. اندازه تیموس نیز با افزایش سطح مخمر نسبت به گروه شاهد افزایش معنی داری پیدا کرد(P≤0.05).

نتایج اثرات افزودن سطوح مختلف مخمر تجاری ساکارومایسزسرویزیه بر اسیدیته دوازدهه، ژژنوم و ایلئوم در جدول 4 گزارش شده است. تیمارهای آزمایشی در کل دوره پرورش نتوانست اثر معنی داری بر اسیدیته روده بگذارد.

اثرات سطوح مختلف مخمر تجاری ساکارومایسز سرویزیه بر پارامترهای سرمی و فعالیت آنزیم های کبدی در جدول 5 نشان داده شده است. نتایج نشان می دهد که تیمارهای آزمایشی اثرات معنی داری بر پارامترهای سرمی داشتند اما اثر معنی داری بر آنزیم های کبدی نسبت به گروه شاهد نداشت. میزان پروتئین کل در خون در گروه های تغذیه شده با مخمر ساکارومایسز سرویزیه بطور معنی داری افزایش یافت (P≤0.05). در گروه های تغذیه شده با 0.75 درصد و مقادیر بیشتر بطور معنی داری نسبت به گروه شاهد پروتئین کل افزایش یافت. آلبومین موجود در سرم خون با افزایش سطوح مخمر بطور معنی داری افزایش یافت. کلسترول موجود در خون بطور معنی داری در گروه های تغذیه شده با 0.75 کیلوگرم در تن به بالا نسبت به گروه های شاهد و 0.25 و 0.5 کیلوگرم در تن کاهش یافت(P≤0.05). تری گلیسرید سرم نیز تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار گرفت بگونه ای که از تیمار سوم به بعد بطور معنی داری مقدار تری گلیسرید سرم نسبت به گروه شاهد کاهش یافت (P≤0.05).

اثرات سطوح مختلف افزودن مخمر چیتاسل بر سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و اینترلوکین ها در جوجه های گوشتی بلدرچین ژاپنی در سن 35 روزگی در جدول 6 گزارش شده است. همانطور که در جدول نیز میتوان مشاهده کرد تیمارهای آزمایشی بطور معنی داری بر پارامترهای مورد ارزیابی اثرگذار بود. سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز موجود در سرم با افزایش مصرف مخمر بطور معنی داری افزایش یافت (P≤0.05). اینترلوکین 1 و 6 و همچنین فاکتور نکروز دهنده تومور آلفا با افزایش سطح مخمر در جیره بطور معنی داری کاهش یافت.

در جدول 7 اثر تیمارهای آزمایشی بر تعداد باکتری های کلستریدیوم پرفرنجنس در مدفوع جوجه های گوشتی بلدرچین ژاپنی در سن 35 روزگی گزارش شده است. نتایج نشان داد که افزودن مخمر میتواند اثر معنی داری بر کاهش تعداد باکتری های کلستریدیوم پرفرنجنس و ای-کلای بگذارد(P≤0.05).

بحث :

در این مطالعه مخمر ساکارومایسز سرویزیه تجاری مورد استفاده توانست بطور معنی داری باعث کاهش ضریب تبدیل خوراکی و افزایش وزن نهایی شود. باتوجه به اظهارات بوردامولینا و همکاران (11) مخمر زنده دارای اثرات مطلوبی یر ضریب تبدیل خوراکی، افزایش وزن نهایی، قابلیت هضم مواد مغذی، مهار پاتوژن ها و تعامل سیستم ایمنی روده می شود. اسمیت و همکاران (12) گزارش کردند که استفاده از مخمر زنده در تغذیه میتواند باعث افزایش سطح جذب در روده شود. علاوه بر این در مطالعه ای دیگر ژانگ و همکارانش (13) گزارش کردند که استفاده از مخمر به مدت 5 هفته در تغذیه جوجه های گوشتی اثرات مثبت معنی داری بر افزایش وزن دارد (P≤0.05). اشوک و همکاران با دادن 5 و 10 درصد مخمر در خوراک بلدرچین ژاپنی اضافه کردند که باعث بهبود معنی دار در افزایش وزن کل شد. باتوجه به گزارشات محققین مختلف تاثیر افزودن مخمر بر عملکرد رشد میتواند ناشی از موارد زیر باشد. 1- افزایش فعالیت آنزیم های گوارشی و به دنبال آن بهبود قابلیت هضم خوراک 2- افزایش جذب افزایش جذب مواد مغذی از طریق تغیر در ساختار مورفولوژیک روده (14). با این حال تنوع در محصولات و نوع مخمر میتواند اثرات متفاوتی بجا بگذارد. بحث بسیاری بر روی اثرات مخمر بر صفات لاشه وجود دارد. در مطالعه حاضر استفاده از مخمر زنده ساکارومایسز سرویزیه اثر معنی داری بر کاهش چربی محوطه شکمی و افزایش اندازه تیموس داشت. این نتایج منطبق با نتایج آزمایش مورالس لوپز و همکاران (15) بود. طبق اظهارات یالچین و همکاران (16) انرژی اضافی در جیره پرندگان تغذیه شده با مخمر، ذخیره نشده و برای تنظیم سیستم ایمنی استفاده می شود. اسیدیته قسمت های مختلف روده تحت تاثیر سطوح مختلف مخمر قرار نگرفت که این نتایج با نتایج حاصل از مطالعه مارکویچ و همکاران، (17) مشابه بود. اما در مطالعه ای دیگر یالسین و همکاران (16) اثر کاهشی اسیدیته ژژنوم را با افزودن مخمر گزارش کردند.

تشخیص برخی از بیماری ها با استفاده از پارامترهای سرمی قابل تشخیص است. مقادیر پروتئین کل سرم، کلسترول، آلبومین و تری گلیسرید تحت تأثیر مکمل‌های مخمر قرار گرفت، اما فعالیت‌های ALT و AST تحت تأثیر قرار نگرفت. همسو با این مطالعه توماس زویسکا و همکاران (18) مشاهده کردند که تغذیه مکمل مخمر منجر به کاهش قابل توجه کلسترول سرم در مقایسه با تغذیه با گروه شاهد شد. آنزیم های اصلی آنتی اکسیدانی در خط اولیه دفاعی سوپراکسید دیسموتاز و کاتالازها هستند (19). در مطالعه حاضر افزودن مخمر زنده ساکارومایسز سرویزیه باعث افزایش معنی دار (P≤0.05). در فعالیت SOD و CAT شد. محققین مشابه با آزمایش ما گزارش کردند که مکانیسم های دفاع اکسیداتیو می تواند توسط مانان-الیگوساکاریدها و β-گلوکان ها که جزء S. cerevisiae هستند تحریک شود یک مطالعه مشابه گزارش (20) که دیواره مخمر در جیره می تواند با حذف باکتری های نامطلوب، از روده محافظت کند. سایتوکاین های پیش التهابی مانند IL-1 β، IL-6 و TNF-α نقش مهمی در پاسخ ایمنی ذاتی و تطبیقی ​​ایفا می کنند (21). نتایج ما نشان داد که مخمر زنده در سطوح مختلف می تواند به طور قابل توجهی از افزایش IL-1β، IL-6 و TNF-α سرم در مقایسه با گروه شاهد جلوگیری کند. این می تواند نشان دهد که در صورت عدم وجود یک چالش ایمنی یا پاتوژن های عفونی، بلدرچین های ژاپنی تغذیه شده با مخمر ممکن است پاسخ های التهابی نشان ندهند همانطور که توسط علیزاده و همکاران(9) نیز بیان شد. میکروبیوتای روده یکی از اجزای اصلی دفاعی در برابر پاتوژن های روده ای است. بنابراین، هر گونه اختلال در میکروبیوتای روده نقش عمده ای در ایجاد اختلالات روده ایفا می کند. نحوه دقیق عمل مخمر برای کاهش E. coli و C. perfringens روده به وضوح شناخته نشده است، اما مخمر باعث افزایش تولید سیتوکین ها توسط ماکروفاژها و IgA روده ای شده است که به آنتی ژن ها متصل می شود (22). علاوه بر این، به خوبی شناخته شده است که مخمر حاوی مانان-الیگوساکارید و بتاگلوکان است، این دو الیگوساکارید که رایج‌ترین هستند، نقشی مهم در کاهش باکتری های پاتوژن از طریق جلوگیری از کلونیزاسیون دارند.(23). علاوه بر این، لاکتوباسیل ها می توانند الیگوساکاریدهای فروکتو را تخمیر کنند که می تواند به کاهش رشد باکتری های بیماری زا مانند کلستریدیوم پرفرنجنس کمک کند (24). به گفته سوارز و گوارا (25) مخمر مکانیسم های متغیری از جمله تحریک سیستم ایمنی حیوان، اتصال و حذف عوامل بیماری زا دارد. با این حال، برخی از محققان گزارش کردند که افزودن مخمر هیچ تاثیر قابل‌توجهی بر تعداد E. coli CFU در گوارش روده ندارد (26).

نتیجه گیری

نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که افزودن مخمر چیتاسل میتواند اثرات مفیدی در جوجه های گوشتی بلدرچین ژاپنی داشته باشد. سطوح مختلف مخمر توانست باعث بهبود افزایش وزن کل و همچنین کاهش ضریب تبدیل غذایی در مقایسه با گروه کنترل شد. همچنین مخمر باعث کاهش درصد چربی شکمی شده و اندازه تیموس را افزایش داد. پارامترهای مربوط به سرم خون و آنزیم های کبدی نیز تحت تاثیر تیمارهای مخمر قرار گرفت. تعداد باکتری های کلستریدیوم پرفرنجنس و ای-کلای در مدفوع جوجه های تغذیه شده با مخمر بطور معنی داری کاهش یافت. بطور کلی با توجه به نتایج حاصل شده از این پژوهش میتوان گفت استفاده از مخمر تجاری چیتاسل اثرات مطلوبی دارد و باتوجه به نتایج میتوان گفت بهترین سطح مورد استفاده 0.75 کیلوگرم در تن خوراک می باشد.