دستکاری میکروارگانیسم های دستگاه گوارش به منظور بهبود پاسخ ایمنی در پرندگان
مهندس علیرضا صادقی، رئیس آزمایشگاه مرکزی اداره کل دامپزشکی مازندران
دکتر خسرو قزوینیان ، استادیارگروه علوم دامی دانشکده دامپزشکی دانشگاه سمنان
دکتر وحید رضایی پور، استادیار گروه علوم دامی دانشگاه آزاد قائمشهر
چکیده:
به منظور بررسی اثرات دستکاری میکروارگانیسم های دستگاه گوارش پرندگان با استفاده از پروبیوتیک و اسیدهای آلی بر عملکرد، خصوصیات لاشه و پاسخ ایمنی جوجه های گوشتی، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تیمار و 4 تکراربه ازای هر تیمار انجام شد. در این آزمایش 240 قطعه جوجه یکروزه گوشتی سویه رأس 308 به صورت 15 قطعه مخلوط از دو جنس در هر تکرار(پن) قرار داده شدند. تیمارها شامل 1- جیره پایه فاقد افزودنی ( شاهد) ؛2 –جیره پایه بعلاوه 1/0 درصد پروتکسین ؛ 3- جیره پایه به علاوه 3/0 سالکیل و 4- جیره پایه به علاوه 1/0 درصد پروتکسین به همراه 3/0 درصد سالکیل بود، که تا پایان 42 روزگی آب و خوراک به صورت آزاد در اختیار پرندگان قرار داشت. میزان خوراک مصرفی و اضافه وزن جوجه های هر تکرار بصورت هفتگی و محاسبه و جهت تعیین عیار پادتن ، طی 2 مرحله ، از سیاهرگ بال رنده خونگیری شد. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد در کل دوره پرورش ، استفاده از پروتکسین و سالکیل اثر معنی داری بر عملکرد داشت. مصرف همزمان پروتکسین و سالکیل موجب بهترین ضریب تبدیل در میان همه جیره های آزمایشی شد و بیشترین تأثیر را بر درصد وزنی لاشه و اندام گوارشی داشت . بالاترین عیار پادتن نیوکاسل و گامبورو در جیره حاوی پروتکسین به همراه سالکیل و بیشترین عیار پادتن برونشیت در جیره حاوی پروتکسین مشاهده شد. به طور کلی میتوان نتیجه گرفت با دست کاری میکروارگانیسمهای دستگاه گوارش و ایجاد تعادل میکروبی مناسب در این اندام ، از طریق مصرف جداگانه و یا همزمان پروتکسین و سالکیل ،میتوان عملکرد و پاسخ ایمنی پرنده را به نحو مطلوبی بهبود بخشید.
مقدمه
جمعیت میکروبی دستگاه گوارش، به ترکیب پیچیده ای از میکروارگانیسم های تک سلولی همانند باکتری ها، قارچ ها وتک یاخته ها اطلاق میشود که در قسمتهای معینی از دستگاه گوارش استقرارمییابند. بیشترین سطحی از بدن که در معرض باکتریها قرار دارد، پوشش مخاطی دستگاه گوارش است که سطح ظریف اپی تلیوم را پوشانده و اثرات متقابل زیادی با ارگانیسم های این عضو دارد. در سالهای اخیر دانشمندان با استفاده از روشهای پیشرفته بیوتکنولوژی ، کاربرد آن را در علوم مختلف ، بالاخص تغذیه و فیزیولوژی دام و طیور گسترش داده اند. دست کاری میکروارگانیسمهای دستگاه گوارش پرنده از طریق مصرف پروبیوتیکها و اسیدهای آلی ، نمونه بارزی از کاربرد بیوتکنولوژی در صنعت طیور به شمارمیرود که سبب افزایش قابلیت هضم مواد مغذی ، مقاومت نسبت به عوامل بیماریزا و حفظ سلامت حیوان میگردد.
باکتری های تولید کننده اسید لاکتیک نظیر لاکتوباسیلها، از عوامل اصلی تشکیل دهنده پروبیوتیک ها هستند که برای رشد به محیطی نسبتاً اسیدی نیاز دارند و با جبران نواقص احتمالی جمعیت میکروبی دستگاه گوارش و ایجاد توازن میکروبی ،موجب افزایش مقاومت نسبت به عفونت ها میشوند. دستکاری جمعیت میکروبی دستگاه گوارش به دنبال مصرف یک مکمل پروبیوتیکی با ایجاد تغییرات کیفی در جمعیت میکروبی اندام گوارشی موجب کاهش جمعیت باکتریایی با فعالیت بالای بتاگلوکورونیدازی شده و احتمالاً با تحریک آنزیمهای مؤثر بر هضم مواد غذائی پیچیده و یا فراهم آوردن آنزیمها توسط منابع باکتریایی و ساخت ویتامینها و سایر مواد مغذی ضروری که ممکن است در جیره غذایی به مقادیر کافی وجود نداشته باشند، موجب بهبود عملکرد پرنده میگردند.
مواد و روش ها
در این آزمایش از 240 قطعه جوجه یکروزه سویه رأس 308، از هر دو جنس با 4 تیمار و 4 تکرار در قالب یک طرح کاملاً تصادفی در 16 قفس (پن ) جداگانه به نسبت مساوی15 قطعه در هر قفس استفاده شد. جوجه ها از روز اول به طور تصادفی بین تیمارهای آزمایشی توزیع شدند. تیمارها عبارت بودند از تیمار اول : جیره پایه بدون هیچ یک از افزودنیهای پروتکسین و سالکیل به عنوان شاهد ؛ تیمار دوم : جیره پایه بعلاوه 1/0( یک کیلو در تن ) پروتکسین ؛ تیمارسوم : جیره پایه به علاوه 3/0 درصد ( سه کیلودر تن ) سالکیل و تیمار چهارم : جیره پایه بعلاوه 1/0 در صد پروتکسین به همراه 3/0 درصد سالکیل. جیره پایه مورد استفاده در این تحقیق در هر چهار تیمار به صورت یکسان و بر اساس انجمن تحقیقات ملی( NRC) تنظیم گردید.
پس از پایان دوره آزمایش ( 6 هفتگی ) تعداد 2 پرنده به صورت تصادفی از هر تکرار انتخاب و پس از تعیین وزن ، ذبح و جهت بررسی قسمتهای مختلف لاشه تجزیه و با استفاده از ترازوی دیجیتال با دقت 01/0 وزن شدند و سپس بر اساس درصدی از وزن زنده هر پرنده گزارش شدند.برای تعیین عیارپادتن واکسن ها، طی 2 مرحله از دوره پرورش (14 و 30 روزگی) از پرندگان خونگیری به عمل آمد. در هر تکرار داده های حاصل از تحقیق با رویه ANOVA و نرم افزار آماری SAS تجزیه واریانس شدند و مقایسه میانگین هر صفت نیز با آزمون چند دامنه ای دانکن ، در سطح 5 در صد انجام شد.
نتایج و بحث
1- عملکرد جوجه های گوشتی
بر اساس نتایج مندرج در جدول 1 اثر جیره های آزمایشی بر میزان خوراک مصرفی روزانه، اضافه وزن جوجه ها و ضریب تبدیل غذایی در دوره آغازین ، رشد و کل دوره معنی داربود (05/0> P). دو دوره آغازین بیشترین و کمترین مصرف روزانه خوراک به ترتیب در جیره شاهد و جیره حاوی سالکیل مشاهده شد.در دوره رشد و کل دوره نیز بیشترین میزان مصرف روزانه خوراک مربوطه به جیره شاهد بود ولی در این دوره ها کمترین میزان مصرف در جیره حاوی پروتکسین + سالکیل دیده شد. بیشترین ضریب تبدیل در دوره آغازین ، مربوط به جیره شاهد و کمترین آن مربوط به جیره حاوی پروتکسین بود، ولی جیره های دیگر به غیر از شاهد، اختلاف معنی داری باهم نداشتند(05/0 <P). در دوره رشد و کل دوره نیز بیشترین و کمترین ضریب تبدیل به ترتیب در جیره شاهد و جیره حاوی پروتکسین +سالکیل دیده شد.
بهتر شدن ضریب تبدیل در پرندگانی که در این آزمایش از جیره حاوی پروتکسین استفاده کرده اند میتواند بیانگر این مطلب باشد که مصرف این ترکیب پروبیوتیکی سبب بروز تغییرات کیفی جمعیت میکروبی طبیعی دستگاه گوارش شده است که با تحریک آنزیمهای مؤثر بر هضم مواد غذایی پیچیده و یا تولید آنزیمهای مؤثر بر تجزیه پلی ساکاریدهای غیر قابل هضم در پرنده، میزان اسیدهای چرب کوتاه زنجیرو دیگر متابولیتهای انرژی زا در پرنده افزایش یافته است. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد در کل دوره پرورش ، مصرف همزمان پروتکسین و سالکیل موجب کمترین مصرف خوراک روزانه ، بیشترین اضافه وزن و بهترین ضریب تبدیل درمیان همه جیره های آزمایشی شده است. لذا با القای میکروارگانیسمهای مفید از طریق یک مکمل پروبیوتیکی و دستکاری میکروارگانیسمهای دستگاه گوارش از طریق کاهشPH و کمک به رشد و تکثیر لاکتوباسیل ها و دیگر میکروارگانیسم های مفید، میتوان به شکل مؤثری عملکرد پرنده را بهبود بخشید.
|
جدول1- مقایسه میانگین عملکرد جوجه های گوشتی در دوره های آغازین ، رشد و کل دوره |
||||
|
جیره آزمایشی |
||||
|
صفات |
جیره پایه |
پروتکسین |
سالکیل |
پروتکسین+ سالکیل |
|
دوره آغازین( 1 تا 21 روز) |
||||
|
خوراک مصرفی( گرم در روز ) |
31/0±89/62 |
0/47±91/61 |
55/0±00/61 |
41/0±30/62 |
|
اضافه وزن ( گرم در روز ) |
58/0±72/30 |
17/0±88/33 |
04/0±69/32 |
12/0±51/33 |
|
ضریب تبدیل غذایی (گرم در گرم ) |
05/0±05/2 |
02/0±83/1 |
01/0±86/1 |
01/0±86/1 |
|
دوره رشد ( 22 تا 42 روز ) |
||||
|
خوراک مصرفی( گرم در روز ) |
59/0±44/151 |
49/0±42/148 |
36/0±50/150 |
46/0±53/147 |
|
اضافه وزن ( گرم در روز ) |
41/0±51/70 |
06/0±38/75 |
82/0±90/72 |
04/1±63/76 |
|
ضریب تبدیل غذایی (گرم در گرم ) |
01/0±15/2 |
01/0±97/1 |
03/0±07/2 |
03/0±93/1 |
|
کل دوره ( 1 تا 42 روز ) |
||||
|
خوراک مصرفی( گرم در روز ) |
34/0±17/107 |
43/0±16/105 |
46/0±74/105 |
38/0±91/104 |
|
اضافه وزن ( گرم در روز ) |
14/0±62/50 |
11/0±63/54 |
41/0±80/52 |
49/0±07/55 |
|
ضریب تبدیل غذایی (گرم در گرم ) |
01/0±12/2 |
01/0±92/1 |
02/0±00/2 |
02/0±90/1 |
|
حروف متفاوت در هر ردیف اختلاف معنی دار بین تیمارها را نشان میدهد (05/0>P). |
||||
2- فراسنجه های خونی و ایمنی
الف- لیپیدهای خون و سلولهای خونی
بر اساس نتایج مندرج در جدول 2 مقایسه اثر تیمار های مختلف آزمایشی بر میزان لیپیدهای خون، نشان دهنده وجود اختلاف معنی دار در میزان کلسترول و تریگلیسیرید خون پرندگانی است که جیره حاوی پروتکسین استفاده کردهاند (05/0> P). به طوری که کمترین مقدار این دو فراسنجه در جیره حاوی پروتکسین مشاهده شد. اسیدیته و اسیدهای صفراوی دو عامل بازدارنده مهم در رشد میکروبهای دستگاه گوارش به شمار میروند، زیرا نمک های صفراوی سبب کاهش کشش سطحی و امولسیفه شدن چربی ها و در نتیجه سهولت هضم آنها در روده میشوند. از طرفی دیواره سلولی باکتریها بالاخص باکتریهای گرم منفی نیز دارای چربی است ؛ لذا پروبیوتیک ها میبایست نسبت به صفرا مقاوم باشند .سازوکارهای دخیل درکاهش فعالیت آنزیمی ناشی از مصرف لاکتوباسیلها با مکانیسم جایگزینی آنها به جای برخی از اعضای جمعیت میکروبی دستگاه گوارش مرتبط است.پروبیوتیکها شرایطی را در دستگاه گوارش ایجاد میکنند که میزان فعال سازی باکتریایی ناشی از مواد شیمیایی بلع شده را تغییر میدهد؛ به عنوان مثال کاهشHp بر تولید آمونیاک و متابولیسم اسیدهای صفراوی مؤثر است.
طبق جدول 2 اثر جیره های آزمایشی بر شاخص گلبول های سفید معنی دار نبود(05/0<P). اما نکته قابل ملاحظه آن است که در این شاخص ، بیشترین مقدار در جیره حاوی پروتکسین مشاهده شد. اثر تیمارها بر فراسنجه های گلبول قرمز، هموگلوبین، درصد هتروفیل، لنفوسیت و پلاکت خون جوجه ها معنی دار بود(05/0 >P). پرندگانی که جیره حاوی پروتکسین مصرف کرده بودند، بیشترین میزان گلبول قرمز و هموگلوبین را داشتند. در این شاخص ها اختلاف بین بقیه تیمارها معنی دار نبود (05/0 <P) . بیشترین درصد هیتروفیل در پرندگانی که از جیره حاوی سالکیل استفاده کرده بودند، مشاهده شد و کمترین میزان این شاخص نیز در جیره حاوی پرئتکسین + سالکیل دیده شد. با افزایش در صد هتروفیل در خون پرنده ، به صورت پیوسته از میزان لنفوسیت آنها کاسته شد. به طوریکه درست عکس نتایج مربوط به تعداد هترفیل، جیره حاوی پروتکسین + سالکیل بیشترین درصد لنفوسیت را به خود اختصاص داد. در همین راستا کمترین درصد این فراسنجه نیز در جیره حاوی سالکیل مشاهده شد.پرندگانی که جیره حاوی پروتکسین به همراه استفاده کرده بودند، نیز بیشترین درصد پلاکت را نشان دادند که نقش مهمی در فرایند انعقاد خون پرنده ایفا میکند.
دستگاه گوارش یکی از مناطقی است که بیشترین مواجهه را نسبت به میکروارگانیسمهای بیماریزا و ترکیبات دیگری همچون پادگنها و کار سینوژنها داراست. در پرندگان ، هتروفیل ها جز اولین سلولهایی هستند که در طول پاسخ التهابی ، در محل عفونت حضور مییابند. آندریسن و همکاران گزارش کردند هتروفیل ها فاگوسیتوز کننده هستند و هنگامی که در معرض لاکتوباسیلها قرار میگیرند. فعالیت فاگوسیتوزی و باکتری کشی آنها افزایش مییابد. این محققین همچنین اعلام کردند هتروفیل های پرندگان پاتوژنهای اولیه را از طریق غیراکسیداتیو و با تکیه بر مکانیسم های غیر وابسته به اکسیژن از بین میبرند.
|
جدول 2- مقایسه میانگین میزان لیپیدها و سلولهای خونی جوجه ها |
||||
|
تیمارها |
||||
|
صفات |
جیره پایه |
پروتکسین |
سالکیل |
پروتکسین+ سالکیل |
|
لیپیدهای خون |
||||
|
کلسترول(MG/DL) |
79/0±27/145 |
80/0± 24/138 |
69/0±00/146 |
62/0±21/144 |
|
تری گلیسرید(MG/DL) |
70/0±98/85 |
28/2± 41/72 |
82/0±79/90 |
36/1±42/82 |
|
شاخص های خونی |
||||
|
گلبول قرمز خون (RBC)(×106/mm3) |
07/0±99/2 |
07/0 ±13/3 |
04/0±87/2 |
09/0±05/3 |
|
هموگلوبین 5(Hb) (g/dl) |
12/0 ±02/8 |
21/0 ±40/8 |
05/0± 70/7 |
07/0±09/8 |
|
گلبول سفید خون 6(WBC) (×106/mm3) |
24/0±19/21 |
05/0±95/21 |
60/0±55/21 |
53/0±51/21 |
|
هتروفیل(0/0) |
22/0±89/70 |
52/0±48/61 |
31/0±64/71 |
68/0±19/61 |
|
لنفوسیت (0/0) |
23/0±10/29 |
52/0± 52/38 |
32/0±34/28 |
68/0±76/38 |
|
پلاکت (0/0) |
41/0±15/22 |
48/0±44/26 |
48/0±55/23 |
61/0±73/26 |
|
حروف متفاوت در میانگینهای هر ردیف اختلاف معنی دار بین تیمارها را نشان میدهد(05/0 >P). |
||||
ب- پادتن های سرم
نتایج حاصل از این تحقیق در جدول 3 نشان میدهد اثر جیره های آزمایشی بر تیتر پادتن سرمی جوجه ها ،بجز تیترالایزا 8(ELISA) برونشیت در 14 روزگی، در بقیه موارد معنی دار بود (05/0 >P). در تست ممانعت از هماگلوتیناسیون (HI) بیشترین عیار پادتن نیوکاسل در 14 روزگی پرنده ، در جیره حاوی پروتکسین+ سالکیل مشاهده شد که بین این جیره و جیره حاوی پروتکسین اختلاف معنی دار نبود (05/0<P). این روند با اندکی اختلاف در عیار پادتن همین واکسن در 30 روزگی نیز مشاهده شد. به طوری که در این سن، بیشترین عیار واکسن نیوکاسل در جیره حاوی پروتکسین + سالکیل دیده شد. با این تفاوت که بین بقیه جیره های آزمایشی اختلاف معنی دار نبود(05/0<P). جهت استحصال اطمینان بیشتر در آزمایشات ایمنی سرم ، تیتر پادتن نیوکاسل ، برونشیت و گامبورو توسط تستELISA نیز انجام شد که البته روند تغییرات در تست ELISA نیوکاسل ، همانند تست HI بود.
بالاتر بودن عیارپادتن در پرندگانی که از جیره حاوی پروتکسین به همراه سالکیل استفاده کرده اند، میتواند بیانگر این نکته باشد که حضور یک ترکیب اسیدیفایر در دستگاه گوارش با کاهش PH محیط ،شرایط را برای رشد و تکثیر باکتریهایی نظیر گونه لاکتوباسیلوس فراهم میکند که هم در جمعیت میکروبی طبیعی روده و هم در پروتکسین به مقدار زیاد موجود است. چیچلوسکی و همکاران گزارش کردند باکتریهای تولید کننده اسیدلاکتیک نظیر لاکتوباسیلها توسط سلولهای M بافت پوششی دستگاه گوارش پرنده جذب شده و به فولیکولهای لایه عمقی بافت لنفاوی منتقل شوند؛ که در آنجا توسط سلولهای ایمنی مورد ارزیابی قرار گرفته و سرانجام در بافتهای لنفوئیدی همانند گره های لنفاوی روده بند، پلاکهای پی یر و یا طحال مورد استفاده قرار میگیرند. این محققین در ادامه گزارش کردند ارتباط متقابل لاکتوباسیلها با سلولهای سیستم ایمنی نظیر ماکروفاژها و سلولهای T میتواند منجر به تولید پادتن هایی شود که اثرات مفیدی بر ایمنی پرنده ایفا میکند.
بر اساس نتایج مندرج در جدول 3 مشاهده میشود اثر تیمارها بر تیترELISA واکسن برونشیت جوجه ها در سن 30 روزگی تنها در پرندگانی که با جیره حاوی پروتکسین تغذیه شده بودند، با بقیه تیمارها اختلاف معنی داری داشت (05/0>P). در این سن بیشترین تیتر درجیره حاوی پروتکسین مشاهده شد. یافته های این تحقیق نشان میدهد بیشترین عیار پادتن گامبورو مربوط به جیره حاوی پروتکسین +سالکیل بود که البته بین این جیره و جیره حاوی پروتکسین اختلاف معنی داری مشاهده نشد (05/0<P).
غشاء مخاطی دستگاه گوارش نقش مهمی در جلوگیری از ورود پادگنها و میکروارگانیسم های مضر و حذف آنها از این عضو ایفا کرده و بطور همزمان در جذب انتخابی مواد مغذی نیز مؤثر میباشد.ایجاد تعادل در جمعیت میکروبی روده به مفهوم افزایش در میزان مقاومت نسبت به عفونتها بوده و کاهش مقاومت به هنگام اختلال در این تعادل میتواند عامل مهمی برای درک همبستگی بین میکروب و میزبان باشد. چگونگی ایجاد تعادل و یا اختلال در جمعیت باکتریها به خوبی روشن نیست ، به هر حال به نظر میرسد گونه های لاکتوباسیل و بیفیدوباکتر موجود در ترکیبات پروبیوتیکی نقش به سزایی در ایجاد این تعادل و افزایش سطح ایمنی موضعی و همورال میزبان ایفا نماید. با توجه به نتایج این مطالعه و بررسی تحقیقات مشابه میتوان نتیجه گرفت با دست کاری میکروارگانیسم های دستگاه گوارش و ایجاد تعادل میکروبی مناسب در این اندام ، از طریق مصرف جداگانه و یا همزمان پروتکسین و سالکیل ، میتوان عملکرد و پاسخ ایمنی پرنده را به نحو مطلوبی بهبود بخشید.
منابع:
1- رحیمی،ش ، الف.خاک سفیدی و ط. موسوی. 1382.مقایسه اثربیوتیک و آنتی بیوتیک بر سیستم ایمنی جوجه های گوشتی. مجله دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران. 2(58):159-162.
2- زارع شحنه، الف،پ. شورنگ و ع . صادقی. 1386 . بیوتکنولوژی در علوم دامی، انتشارات آییژ.
3- کریمی ، ک و ش .رحیمی.1382 . تأثیرسطوح مختلف پروبیوتیک بر عملکرد جوجههای گوشتی ، مجله پژوهش و سازندگی، 94-90.
|
جدول3- مقایسه میانگین عیار پادتنهای سرمی جوجه ها |
||||
|
جیره آزمایشی |
||||
|
جیره پایه |
پروتکسین |
سالکیل |
پروتکسین+سالکیل |
|
|
تستHI7 |
||||
|
نیوکاسل(14 روزگی) |
26/0±42/1 |
02/0±52/1 |
01/0±49/1 |
03/0±59/1 |
|
نیوکاسل(30 روزگی) |
05/0±06/2 |
21/0±38/2 |
07/0±10/2 |
11/0±62/2 |
|
تست ELISA |
||||
|
نیوکاسل(14 روزگی) |
7/21±67/729 |
6/14±33/780 |
8/22±00/734 |
1/34±33/850 |
|
نیوکاسل(30 روزگی) |
1/52±00/2179 |
1/181±70/2685 |
1/47±70/2281 |
7/27±70/3870 |
|
برونشیت(14روزگی) |
1/17±67/399 |
8/18±67/451 |
1/14±00/415 |
1/10±00/403 |
|
برونشیت(30روزگی) |
5/27±00/1247 |
8/24±67/1385 |
4/19±67/1221 |
4/33±00/1293 |
|
گامبورو(30روزگی) |
7/46±33/3344 |
3/31±33/3698 |
3/34±00/3295 |
4/19±33/3774 |
|
حروف متفاوت در میانگینهای هر ردیف اختلاف معنی دار بین تیمارها را نشان میدهد (05/0>P). |
||||