پس از ممنوعیت مصرف آنتی بیوتیک در پرورش دام و طیور، مصرف ترکیبات پری بیوتیک، پروبیوتیک، سین بیوتیک، پارابیوتیک و پست بیوتیک در واحدهای پرورشی دام، طیور و آبزیان رواج یافته است. اما هر یک از این محصولات بسته به ترکیبات تشکیل دهنده، عملکرد های مختلفی دارند. در این مقاله سعی به معرفی و آشنایی بیشتر این ترکیبات داریم. لطفأ با ما همراه باشید.
امروزه پرورش دهنگان طیور با کمک محرک های رشد در صدد دست یابی به حداکثر پتانسیل ژنتیکی و تامین نیاز های رفاهی پرنده در مزارع پرورشی هستند. استفاده از آنتی بیوتیک در مزارع پرورش علاوه بر ویژگی درمانی، در دز کمتر باعث بهبود عملکرد و افزایش بازده پرنده می شود. اما، پس از ممنوعیت مصرف آنتی بیوتیک توسط اتحادیه اروپا و آشنایی بیشتر مردم با اثرات زیان بار آن (مقاومت دارویی، از بین بردن فلور طبیعی دستگاه گوارش، عدم جذب اندوتوکسین و مایکوتوکسین ها، افزایش باکتری های مقاوم و انتقال آنها به انسان) اولویت مصرف کنندگان به استفاده از فرآورده های بدون آنتی بیوتیک تغییر یافته است.
کاهش مصرف آنتی بیوتیک در پرورش طیور، نیازمند استفاده از راه حل های طبیعی مورد اعتماد و جایگزینی آنتی بیوتیک با سایر افزودنی های خوراک با هدف بهبود سلامت و رشد پایدار پرنده است. افزودنی های پروبیوتیک، پری بیوتیک، سین بیوتیک، پست بیوتیک و پارابیوتیک از جمله ترکیبات طبیعی تولید شده از مخمرها، باکتری ها و گیاهان بهبود دهنده عملکرد و سلامت طیور می باشند. در ضمن لاشه تولیدی در زمان استفاده از این ترکیبات فاقد آثار آنتی بیوتیک ها است.
پروبیوتیک در طیور
به میکرو ارگانیسم های زنده متشکل از باکتری های مفید، پروبیوتیک گفته می شود. این میکروارگانیسم ها در صورت استفاده در میزان اثرگذاری و سویه باکتریای مناسب که توانایی تکثیر، استقرار و عدم اثر بیماری زایی بر دستگاه گوارش میزبان داشته باشند می توانند با افزایش جمعیت باکتری های مفید دستگاه گوارش و با حذف رقابتی پاتوژن ها، فلور میکروبی دستگاه گوارش را به تعادل رسانده و از عفونت های گوارشی پیشگیری نمایند.
رایج ترین سویه های پروبیوتیک در طیور
همان طور که می دانید، پیشگیری از عفونتهای دستگاه گوارش موجب بهبود عملکرد و ارتقاء سیستم ایمنی پرنده می شود. تا کنون بیش از 400 سویه باکتری های پروبیوتیک شناسایی شده است. باکتری های لاکتوباسیلوس، باسیلوس سوبتیلیس، استرپتوکوکوس ها و بیفیدوباکترها، رایج ترین سویه های باکتریای مورد استفاده هستند.
حساسیت های پروبیوتیک ها
باکتری های اسید لاکتیک به دلیل عدم توانایی تشکیل اسپور، حساس به دمای فرآیند پلت هستند. از این رو، با مکانیزم هایی مانند پوشش دار کردن می توان از این باکتری ها در مقابل دما محافظت کرد. لازم به ذکر است، استفاده همزمان از آنتی بیوتیک و پروبیوتیک توصیه نمی شود. زیرا آنتی بیوتیک ها باکتری های پروبیوتیک رو نابود می کنند.
بهترین راهکار افزایش اثرگذاری پروبیوتیک، بعد از درمان های آنتی بیوتیک است. زیرا پروبیوتیک ها پس از کاهش فلور میکروبی روده توسط آنتی بیوتیک استقرار بهتری یافته و با افزایش جمعیت باکتری های گرم مثبت عملکرد دستگاه گوارش را بهبود می دهند.
عملکرد های پروبیوتیک مناسب:
پروبیوتیک ها با کاهش فعالیت باکتری های اوره آز و جلوگیری از تجزیه پروتئین ها به آمونیاک می توانند کارآیی پروتئین ها مصرفی میزبان را افزایش دهند. پروبیوتیک با تحریک ترشح آنزیم های گوارشی و افزایش قابلیت هضم مواد مغذی خوراک، باعث افزایش بهره وری مصرف خوراک یا ضریب تبدیل نیز می شوند.
همچنین آن ها با تداخل در چرخه روده ای –کبدی اسیدهای صفراوی و تبدیل اسید های صفرا اولیه به ثانویه باعث کاهش جذب چربی ها می شوند. شکل ثانویه اسیدهای صفراوی ثانویه به دلیل نامحلول بودن مجددأ جذب روده نشده و از طریق مدفوع دفع می گردد. تمام این مکانیسم ها در نهایت موجب کاهش غلظت تری گلیسرید، کلسترول سرم، کبد و گوشت می شود.
معیارهای انتخاب پروبیوتیک های تجاری:
از جمله معیار انتخاب پروبیوتیک های تجاری، سویه های باکتریایی است که در غلظت متناسب با دز اثر گذاری تولید شده باشد. همچنین سویه های باکتریایی مورد استفاده از خود میزبان منشأء گرفته شده و در طی فرآیندهای تولید، انبار داری و نقل و انتقال پایدار بوده و توانایی رشد خود را حفظ نماید. در واقع، سهولت تولید میکرب ها، جابجایی، ذخیره سازی، پایداری و بقای پروبیوتیک و توانایی تحمل نسبت به اسیدهای صفراوی از جمله نگرانی های عملکردی و امنیت زیستی محصولات پروبیوتیکی است.
بیماری های قابل درمان و پیشگیری طیور توسط پروبیوتیک ها:
سویه های پروبیوتیک انتخابی تاثیر بسزایی در درمان و پیشگیری بیماری هایی مانند اسهال، تورم نکروتیک روده، عارضه نشت روده ای، سندروم روده تحریک پذیر ( IBS) و همچنین جلوگیری از مقاومت به انسولین دارند.
مکانیسم اثر پروبیوتیک ها:
پروبیوتیک ها با تولید ترکیبات آنتی باکتریال (اسید لاکتیک، هیدروپراکسیدها، باکتریوسین ها)، مسدود کردن جایگاه های اتصال در سلول های اپیتلیال، افزایش قدرت اتصال سلولهای اپیتلیال به همدیگر(tight junction) در سد مخاطی، تخریب گیرنده های توکسین ها، کاهش pH و اثر رقابتی برای مواد مغذی با باکتری های مضر، موجب بهبود عملکرد دستگاه گوارش می شوند.
یکی از اثرات مهم پروبیوتیک ها تنظیم سیستم ایمنی و حمایت از سیستم ایمنی در بیماران مبتلا به التهاب روده است. پروبیوتیک ها با فعال کردن غیر طبیعی سیستم ایمنی موجب کاهش اثرات التهابی می شوند.
پری بیوتیک ها در طیور
در سال های گذشته تعاریف مختلفی از پریبیوتیک توسط محققین ارائه شده است. اما در مجموع، پری بیوتیک ها کربوهیدراتهای غیر قابل هضمی هستند که با اثرگذاری انتخابی خود موجب تحریک رشد و سلامت میزبان می شوند. این ترکیبات به صورت انتخابی با بهبود فعالیت و تکثیر باکتری های مثبت دستگاه گوارش موجب تعادل فلور میکروبی می شوند.
پری بیوتیک ها عمدتا فیبرهای جیره هستند که سوبسترای متابولیکی مناسبی برای باکتری ها فراهم می کنند. این ترکیبات توسط آنزیم های درون زای دستگاه گوارش هضم نشده و توسط میکروفلور باکتریای روده بزرگ تخمیر می شوند. در نتیجه تخمیر این ترکیبات، اسیدهای چرب کوتاه زنجیر در روده بزرگ تولید می شود. این اسید های چرب کوتاه زنجیر نقش فوق العاده ای در عملکرد صحیح متابولیسمی میزبان، تحریک رشد باکتری های مفید و مهار رشد باکتری های مضر، بهبود روند بازسازی بافت اپیتلیال روده، افزایش تولید مخاط، حفظ pH مناسب روده، کاهش جذب کلسترول، افزایش جذب کلسیم، آهن و منیزیم داشته و همچنین اثر مطلوب بر گلوکز و متابولیسم پروتئین در کبد دارند.
رایج ترین ترکیبات پری بیوتیکی:
امروزه ترکیباتی مانند اینوولین، گالاکوالیگوساکارید (GOS)، فروکتوالیگوساکارید (FOS)، مانان الیگوساکاریدها (MOS) لاکتولوز و مشتقات گالاکتوز و بتا گلوکان به عنوان رایج ترین پری بیوتیک هایی مورد استفاده در صنعت طبقه بندی می شوند. یکی از مهمترین منابع پریبیوتیک ها در تغذیه طیور دیواره مخمر است. دیواره مخمر حاوی مقادیر قابل توجهی از بتاگلوکان ها و مانان اولیگوساکاریدها است که این مسئله آن را تبدیل به یکی از محبوب ترین پری بیوتیک ها نموده است.
عملکردهای پری بیوتیک مناسب:
پری بیوتیکی مناسب است که بتواند موجب تحریک رشد سویه های باکتریای مفید،کاهش pH دستگاه گوارش شده و مقاوم در برابر فرآوری خوراک و هیدرولیز آنزیم های گوارشی باشد. همچنین پریبیوتیک نباید در بخش فوقانی دستگاه گوارش جذب شود. در نهایت پروبیوتیک باید با فراهم کردن محیطی مناسب برای رشد یک یا چند میکروارگانیسم مفید در روده بزرگ اسیدهای چرب زنجیره کوتاه تولید نماید.
سین بیوتیک ها در طیور
به ترکیبات پری بیوتیک و پروبیوتیک همراه با هم که با حفظ و تحریک انتخابی میکروارگانیسم های مفید دستگاه گوارش و تأمین انرژی سوخت و ساز آن ها عملکرد میزبان را بهبود می دهند، سین بیوتیک گفته می شود. کاربرد این دو ترکیب کنار هم اثر هم افزایی داشته و موجب تقویت عملکرد دستگاه گوارش می شود.
رایج ترین فرمول سین بیوتیکی مورد استفاده در پرورش طیور، ترکیب باکتری های پروبیوتیکی گفته شده و دیواره مخمر است.
پارابیوتیک چیست؟
براساس یافته های علمی جدید مصرف پروبیوتیک در میزبان هایی با سیستم ایمنی ضعیف توصیه نمی شود. بهترین راهکار در راستای بهبود عملکرد دستگاه گوارش این گونه میزبان ها، استفاده از شکل غیر فعال میکروب های گرم مثبت است. به سلول های میکروبی غیر فعال همراه با اجزاء کامل سلول که فعالیت بیولوژیکی ندارند پارابیوتیک گفته می شود. پارابیوتیک ها به دلیل ذخیره سازی و مصرف آسان تر نسبت به پروبیوتیک ها اولویت دارند. از جمله مهمترین عملکردهای پارابیوتیک تحریک سیستم ایمنی میزبان است.
روش های فرآوری پارابیوتیک ها:
سویه های باکتریایی طی فرآیندهایی مانند پرتودهی (یونیزان، ماوراء بنفش)، خشک کردن با فشار بالا و تغییرات pH غیر فعال شده و طی مراحل بعدی سانتریفیوژ، استخراج و تصفیه پارابیوتیک ها تولید می شوند.
مزایای پارابیوتیک:
عدم خطر انتقال باکتری، کاهش انتقال ژن های مقاوم به آنتی بیوتیک، سهولت تولید، حمل و نقل و ذخیره آسان تر ازجمله مزایای مصرف پارابیوتیک است.
| تفاوت پروبیوتیک و پارا بیوتیک | |
| پروبیوتیک ها | پارابیوتیک ها |
| میکروب های گرم مثبت فعال | میکروب های گرم مثبت غیر فعال |
| ترشح ترکیبات آنتی باکتریال (اسید لاکتیک، هیدروپراکسیدها، باکتریوسین ها) در میزبان | تحریک سیستم ایمنی میزبان |
| مسدود کردن جایگاه های اتصال در سلول های اپیتلیال و ممانعت از کلنی سازی پاتوژن ها در دستگاه گوارش میزبان | |
| افزایش قدرت اتصال سلولهای اپیتلیال دستگاه گوارش میزبان | |
| تخریب گیرنده های توکسین ها | |
| کاهش pH دستگاه گوارش و افزایش جذب مواد معدنی و تحریک فعالیت آنزیم های گوارشی | |
| اثر رقابتی برای مواد مغذی با باکتری های مضر | |
پست بیوتیک ها در طیور
به متابولیت های پروبیوتیک یا اجزاء ناشی از فعالیت های تخمیری پروبیوتیک ها در روده، پست بیوتیک می گویند. پست بیوتیک ها علاوه بر افزایش عملکرد رشد، موجب بهبود اکولوژی میکروبی روده و بیان سیتوکین ها دستگاه گوارش می شوند. به دلیل اینکه ترکیبات پست بیوتیک بر پایه میکروارگانیسم های زنده نیست، دما و حرارت دستگاه پلت زن هیچ گونه تأثیری بر عملکرد آنها ندارند.
ویژگی های پست بیوتیک:
ویژگی های بارز پست بیوتیک ها پایداری و سهولت ذخیره سازی، حمل و نقل آسان و ارتقا شاخصه های ایمنی است. پست بیوتیک با بهبود عملکرد و سلامت دستگاه گوارش طیور، مقاومت باکتریایی منتقل نمی کند. همچنین با کاهش pH باعث مهار رشد پاتوژن های فرصت طلب در خوراک و روده حیوانات می شوند. این ترکیبات فعالیت بازدارندگی گسترده ای در برابر گونه های مختلف پاتوژن هایی مانند سالمونلا، کلستردیوم پرفرنجس و اشرشیا کلای داشته و با تحریک ترشح سایتوکین ها سلامت دستگاه گوارش طیور را ارتقاء می دهند.
تفاوت پست بیوتیک و پارا بیوتیک:
پست بیوتیک، اجزاء سلولی باکتری مثبت که به صورت کامل یا بخشی از ترکیبات آنها همراه با ترشحات سلول گفته می شود. اما پارابیوتیک سلول کامل باکتریایی است.
نقش پست بیوتیک در دستگاه گوارش طیور:
پست بیوتیک ها با نقش حمایتی خود موجب بهبود عملکرد پروبیوتیک ها می شوند. پست بیوتیک ها با تغییر فلور میکروبی روده، ممانعت از تشکیل کلنی پاتوژن ها،کاهش از سیستم ایمنی میزبان حمایت کرده و مانع از عفونت های دستگاه گوارش می شوند. در واقع، پست بیوتیک ها به دلیل ساختار شفاف تر، پارامترهای دز ایمنی، ماندگاری طولانی تر بر عملکرد های فیزیولوژیکی میزبان اثرگذار تر هستند.
ترکیبات پست بیوتیک و نقش اثرگذاری آنها:
ویتامین ها (B و K)، اسیدهای آمینه و پپتید های ضد میکروبی ترکیبات پست بیوتیک، موجب کاهش رشد میکروب های مضر و ترکیبات اسیدچرب کوتاه زنجیره موجود در آنها به رشد باکتری های مفید دستگاه گوارش کمک می کنند. سایر ترکیبات پست بیوتیک می توان به، باکتریولیزها، سوپرناکتات های بدون سلول از مخمرها و باکتری ها، قطعات دیواره سلولی، آنزیم ها، اگزوپلی ساکارید ها و لیپو پلی ساکاریدها اشاره داشت.
مخمر سلولی در طیور
تمام ترکیبات باکتریای بهبود دهنده دستگاه گوارش بر پایه مخمر هستند. مخمرها جزو ترکیبات پروبیوتیکی بوده که موجب تحریک سیستم ایمنی و افزایش اثر بخشی واکسیناسیون، جلوگیری از تشکیل کلنی پاتوژن ها، افزایش یکپارچگی بافت روده، افزایش جمعیت باکتری های مفید دستگاه گوارش، بهبود عملکرد و افزایش راندمان تولید می شوند.
مخمرها متشکل از دو بخش دیواره سلولی (پلی ساکارید های بسیار مهم بتاگلوکان و مانان الیگوساکارید) و بخش درون سلولی (سیتوپلاسم متشکل از ریزمغذی ها، پروتئین ها وپپتیدها) هستند. دیواره مخمر سلولی که 50 درصد از وزن سلول را تشکیل می دهد به عنوان پری بیوتیک نقش عملکردی مختلفی دارد.
دیواره مخمر سلولی و روش های فرآوری آن:
دیواره مخمر سلولی از جمله پری بیوتیک های مورد استفاده در صنعت است که با ترکیباتی از جمله بتا گلوکان، مان الیگوساکارید و… موجب بهبود عملکرد دستگاه گوارش می شود. دیواره مخمر سلولی طی فرآیندهای اتولیز و هیدرولیز از سلول باکتریایی استخراج می شود. در فرآیند اتولیز طی مکانیزمی آنزیم های داخلی سلول مخمر با هدف تجزیه دیواره سلولی فعال می شود. در صورتی که طی فرآیند هیرولیز آنزیم های خارجی باعث تجزیه دیواره سلول مخمر می شود.
بتاگلوکان:
ترکیبات بتاگلوکان از جمله ترکیبات پلی ساکاری مهم دیواره مخمر سلول هستند. بتا گلوکان از ساختار و زنجیره های اصلی و فرعی ( بتا گلوکان 1و3 ، بتا گلوکان 1و6) تشکیل شده اند. بتا گلوکان ها بسته به منابع آن ( باکتری ها، جلبک ها، قارچ ها، کپک ها، غلات و مخمر ها) و نوع مخمر عملکرد های متفاوتی دارند.
منابع انواع بتاگلوکان در طیور
بتاگلوکان باکتریایی: بتا گلوکان های باکتریایی با واحد های قندی ساده ای (بتا 1و3 گلوکان ) هستند که در سلامت دستگاه گوارش نقش عمده ای را ایفا می کنند.
بتا گلوکان غلات: عمده ترین نقش بتا گلوکان غلات با توجه به ساختار بتا 1و3، 1و4 گلوکان بر سلامت قلب میزبان است.
بتا گلوکان قارچی: این گونه از بتا گلوکان ها با ساختار قندی زنجیره (بتا 1و6 ، 1و3 گلوکان) موجب تقویت سیستم ایمنی می شوند.
بتاگلوکان مخمری: این ترکیب با شاخه های اصلی بتا 1و3 گلوکان و شاخه های جانبی بتا 1و6 گلوکان در سلامت سیستم ایمنی نقش شاخص تری دارد.
نقش بتاگلوکان در دستگاه گوارش:
بتا گلوکان های موجود در دیواره سلولی مخمر با اثرات بیولوژیکی مانند اتصال به مایکوتوکسین ها، تحریک ترشح سیتوکین ها، افزایش تکثیر لنفوسیت ها، افزایش تیتر آنتی بادی و… باعث تقویت سیستم ایمنی، افزایش مقاومت به استرس، کاهش نرخ تلفات، افزایش مقاومت به بیماری ها و کاهش التهابات روده ای می شوند.
مکانیسم اثر بتا گلوکان ها:
مکانیسم ایمنی ذاتی پرندگان در حضور پاتوژن ها، عامل ایجاد کننده التهاب است. در صورتی که در زمان التهاب بتاگلوکان ها حضور داشته باشند، از طریق بافت های لنفاوی روده ای وارد سلول می شوند. پس از دریافت و تجزیه بتا گلوکان ها توسط سلول های ماکروفاژ و آزاد سازی ترکیبات آن ( سلول های سایتوکین و کموکین) سلول های ایمنی فعال شده و التهاب سلول های اپیتلیال کاهش می یابد. علاوه بر القای پاسخ های ایمنی ذاتی و اکتسابی، بتاگلوکان با القاء حافظه ایمنی ( Trained immunity) موجب تولید سایتوکین و پاسخ های ایمنی می شود.
بتا گلوکان علاوه بر القاء پاسخ های ایمنی با اتصال مستقیم به مایکوتوکسین ها ( بخصوص مایکوتوکسین های غیرقطبی) مانع از جذب این سموم توسط دستگاه گوارش می شوند.
اثر مانان الیگوساکارید ها:
مانان الیگوساکارید از جمله پلی ساکاریدهای مهم دیواره مخمر سلول می باشد که با اثرات فیزیولوژیکی مانند اتصال به باکتری های پاتوژن، بهبود جمعیت باکتری های مفید روده، بهبود مورفولوژی روده، تحریک ترشح و سنتز موسین، افزایش تیتر آنتی بادی، کاهش کلسترول و چربی سرم می تواند سیستم ایمنی ذاتی را تحریک و جمعیت میکروفلور روده را به تعادل برسانند. و با بهبود عملکرد رشد، از تلفات بیشتر جلوگیری نمایند.
