سیستم ایمنی بدن یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار در بهبود عملکرد و سلامت دام و طیور محسوب می شود. تغذیه نیز به نوبه خود نقش مهمی در تعادل و تقویت سیستم ایمنی دارد. این مقاله مروری خلاصه از سیستم ایمنی و ارتباط بین تغذیه و عملکرد ایمنی است. همچنین به استفاده از افزودنی های خوراک در تغذیه دام و طیور به عنوان راه حلی موثر برای تقویت ایمنی بدن و پیشنهادی اطمینان بخش و اقتصادی می پردازیم.
نقش سیستم ایمنی در حیوانات چیست؟
سیستم ایمنی، سیستم فیزیولوژیکی پیچیده ای متشکل از سلول ها، اندام ها، بافت ها و پروتئین هایی است که نوع کارآمد آن حیوانات را در برابر ارگانیسم های بیماری زا مثل ویروس ها، باکتری ها و انگل ها محافظت می کند.
کاهش عملکرد یا تغییر جزئی در هر یک از جنبه های سیستم ایمنی می تواند بر عملکرد و سلامت دام وطیور تأثیر بگذارد و خطر ابتلا به بیماری های مختلف را افزایش دهد.
با درک نحوه عملکرد سیستم ایمنی، پرورش دهندگان دام و طیور و دامپزشکان می توانند استراتژی هایی برای پیشگیری و کنترل بیماری های عفونی ایجاد کنند.
انواع سیستم ایمنی
سیستم ایمنی به دو نوع ذاتی و اکتسابی تقسیم می شود. در حالی که سیستم ایمنی ذاتی اولین خط دفاعی را فراهم می کند، سیستم ایمنی اکتسابی می تواند پاتوژن های خاص را شناسایی کرده و به خاطر بسپارد تا یک پاسخ ایمنی موثر برای از بین بردن مهاجم ایجاد کند.
سیستم ایمنی ذاتی به عنوان سد اولیه در برابر نفوذ عوامل بیماری زا به بدن عمل می کند. این نوع ایمنی با پاسخ اولیه و سریع مشخص می شود که می تواند در عرض چند ثانیه به دنبال التهاب اولیه بافت رخ دهد. ایمنی اکتسابی در مقایسه با ایمنی ذاتی با تأخیر رخ داده و می تواند چندین روز طول بکشد. ایمنی اکتسابی یک واکنش خاص به پاتوژن های عفونی است و می تواند با مواجهه مکرر میکروب های مشابه تقویت شود.
سیستم ایمنی ذاتی ( innate immunity )
سیستم ایمنی اولین خط دفاعی در برابر عوامل بیماری زا را فراهم می کند. این سیستم از موانع فیزیکی مانند پوست و غشاهای مخاطی و مژک ها تشکیل شده است. علاوه بر این موانع فیزیکی، ایمنی ذاتی شامل اسید و آنزیم ها و سلول ها و پروتئین های تخصصی (در خون و بافت ها) می شود. عوامل بیماری زایی که از سد فیزیکی پوست و غشاهای مخاطی عبور کرده اند در مرحله اولیه می توانند توسط سلول های سیستم ایمنی از جمله ماکروفاژها، نوتروفیل ها و سلول های کشنده طبیعی شناسایی و از بین بروند.
سیستم ایمنی اکتسابی (adaptive immunity)
سیستم ایمنی اکتسابی یا اختصاصی، دومین خط دفاعی سیستم ایمنی است و زمانی فعال می شود که پاتوژن ها از سد ایمنی ذاتی بگذرند. همانند سیستم ذاتی، سیستم ایمنی اکتسابی شامل ایمنی هومورال و هم ایمنی سلولی است.
بر خلاف سیستم ایمنی ذاتی، که غیر اختصاصی است و برای دستههای گستردهای از پاتوژنها برنامهریزی شده است، سیستم ایمنی اکتسابی اختصاصی عمل می کند.
این سیستم متشکل از سلول های تخصصی به نام لنفوسیت ها است که شامل لنفوسیت های B و T است.
در مهره داران، سلول های B و سلول های T توسط سلول های بنیادی در مغز استخوان تولید می شوند. سپس پیش سازهای سلول T از مغز استخوان به تیموس مهاجرت می کنند و در آنجا تکامل می یابند. بورس فابریسیوس، اندامی که فقط در پرندگان یافت می شود نیز محل تولید و توسعه لنفوسیت های B است.
نقش لنفوسیت های B
لنفوسیت های B مسئول پاسخ ایمنی هومورال خاص به دلیل آنتی بادی ها (ایمونوگلوبولین ها) هستند که تولید می کنند و برای شناسایی و تخریب خاص عامل بیماری زا عمل می کنند. این آنتی بادی ها همچنین می توانند از حیوان در برابر عفونت های بعدی محافظت کنند. آنها حدود ۱۰٪ از لنفوسیت ها را تشکیل می دهند.
نقش لنفوسیت های T
این لنفوسیت ها به دلیل محل بلوغ آنها در تیموس “لنفوسیت T” نامیده می شوند. آنها مسئول مصونیت سلولی هستند زیرا توانایی تخریب سلولهای آلوده را دارند. آنها حدود ۸۰ درصد لنفوسیت ها را تشکیل می دهند. در حضور باکتری، ویروس یا هر مهاجم خارجی، سلولهای T تکثیر میشوند و با دیگر انواع گلبولهای سفید خون ارتباط پیدا میکنند تا خود را از خطر خلاص کنند. آنها همچنین این توانایی را دارند که به سلول های B بگویند آنتی بادی بسازند.
چه عواملی بر سیستم ایمنی دام و طیور موثرند؟
عوامل متعددی هستند که می توانند بر عملکرد سیستم ایمنی در دام ها و طیور تأثیر بگذارند. سرکوب سیستم ایمنی می تواند به دلیل عوامل عفونی، تغذیه نامناسب،عدم امنیت زیستی، مشکلات مدیریتی، استرس، یا ترکیبی از آنها ایجاد شود. در زیر به بررسی برخی ازین عوامل به اختصار می پردازیم:
تغذیه: تغذیه مناسب و متعادل یکی از مهمترین عوامل برای تقویت سیستم ایمنی است. کمبود ویتامینها، مواد معدنی و پروتئینها میتواند موجب ضعف در سیستم ایمنی شود. به ویژه ویتامینهای A، C، D و E و مواد معدنی مانند روی و سلنیوم در این زمینه نقش مهمی دارند.
شرایط محیطی: شرایط محیطی شامل دما، رطوبت، تهویه، و آلودگی هوا بر عملکرد سیستم ایمنی تاثیر میگذارد. محیطهای آلوده، پرجمعیت یا با تغییرات دمایی شدید ممکن است موجب فشار به سیستم ایمنی و افزایش خطر ابتلا به بیماریها شوند. تراکم بالای گله، تهویه ضعیف و قرار گرفتن در معرض سموم می تواند پاسخ ایمنی را تضعیف کند.
استرس: شرایط استرس زا می تواند سیستم ایمنی را سرکوب کند. عواملی مانند تراکم بیش از حد، حمل و نقل و تغییر در شرایط محیطی می توانند استرس ایجاد کنند.
شیوه های مدیریت: شیوه های مدیریت موثر برای حفظ سلامت گله و حمایت از سیستم ایمنی حیاتی است. اقداماتی مانند اقدامات امنیت زیستی، بهداشت مناسب، برنامه های واکسیناسیون و تشخیص زودهنگام بیماری ها به به حداقل رساندن خطر عفونت و بهینه سازی پاسخ ایمنی کمک می کند.
عوامل عفونی: قرار گرفتن در معرض عوامل بیماری زا از جمله باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و انگل ها می تواند به طور قابل توجهی بر سیستم ایمنی بدن تأثیر بگذارد. طیور پرورش یافته در محیط هایی با بار پاتوژن بالا یا اقدامات امنیت زیستی ناکافی به احتمال زیاد با چالش های ایمنی و شیوع بیماری مواجه می شوند.
واکسیناسیون: برنامه های واکسیناسیون برای محافظت از دام و طیور در برابر بیماری های خاص بسیار مهم است. واکسن ها سیستم ایمنی را تحریک می کنند تا پاسخی هدفمند در برابر پاتوژن های خاص ایجاد کند و به پیشگیری یا کاهش شدت عفونت کمک کند.
توجه به این نکته ضروری است که این عوامل به هم مرتبط هستند و می توانند بر یکدیگر تأثیر بگذارند. فراهم کردن شرایط بهینه، تغذیه مناسب و شیوه های مدیریتی برای حفظ سیستم ایمنی قوی در حیوانات و کاهش خطر شیوع بیماری ضروری است.
نقش تغذیه در سلامت گاو شیری چیست؟
ریزمغذی های جیره غذایی (ویتامین ها و عناصر معدنی کم مصرف) در صنعت گاو شیری، در تضمین بازده تولید و توانمندی سیستم ایمنی در اوایل دوره شیردهی نقش مهمی دارند.
پژوهش ها نشان دادهاند که تنش متابولیک در زمان حول و حوش زایش در گاوهای شیری ارتباط نزدیکی با اختلال عملکرد سیستم ایمنی و افزایش بیماری های متابولیک و عفونی مهم اقتصادی نظیر ورم پستان، جفت ماندگی، متریت، جابه جایی شیردان و کتوز در دوره انتقال می شود. هورمون های خاص مرتبط با زایمان می توانند منجر به برخی اثرات نامطلوب ایمنی در زمان حول و حوش زایمان شوند.
کمبود شدید مواد مغذی ماکرو و میکرو به دلیل کاهش DMI و بالانس منفی انرژی، اثر قابل توجهی بر مکانیسم های دفاعی میزبان و اختلالات سلامتی در اوایل شیردهی دارد. فعال سازی پاسخ ایمنی به انرژی نیاز دارد و سیستم ایمنی باید برای مواد مغذی ضروری که برای رشد، رشد ماهیچه و تولید شیر استفاده می شود، رقابت کند. بنابراین تعدیل تغذیه دام ها و بهبود مدیریت به منظور کاهش چالش های ایمنولوژیکی می تواند تأثیر مهمی بر بهینه سازی ایمنی و مقاومت بیماری در گاوهای انتقالی شود.
وبینار مدیریت و تغذیه گاوهای شیری در دوره انتقال l دکتر حسین جهانی
احتیاجات تغذیه ای در طول دوره تولید گاوهای شیری متفاوت خواهند بود و هر گونه مدیریت نامناسب احتیاجات غذایی با پاسخ های اختلال عملکرد و اختلالات سلامت مرتبط می باشد. گاوهای بیش از حد چاق و بیش از حد لاغر وقوع بالاتری از بیماری ها را نسبت به گاوهای با وضعیت بدنی مناسب در اوایل دوره شیردهی دارند. مصرف ماده خشک و تعادل انرژی در زمان خشکی منجر به اسکور بدنی نامناسب بالا و پایین در دوره زمانی حول و حوش زایمان خواهند شد.
اثرات تغذیه بر سلامت دام سبک (گوسفند)
تغذیه سالم نقش تعیین کنندهای بر سلامت دام زنده مانند گوسفند دارد. زمانی که تغذیه به میزان مطلوب باشد دام های بالغ و بره ها متناسب با جدول سنی خود رشد میکنند. تغذیه دام باید از علوفه های مناسب و کنسانتره تشکیل شود که بر حسب کیلوگرم در روز تعیین میشود. معمولا حداقل تغذیه در طول روز ۱۳۰۰ تا ۱۵۰۰ گرم تعیین میشود. در روش پرواری میزان تغذیه بیشتر است. اگر میزان تغذیه رعایت شود دام به موقع افزایش وزن خواهد داشت.
یک اثر مهم تغذیه سالم این است که سیستم ایمنی بدن دام، در مقابل بیماریها مقاومتر خواهد شد. بنابراین دامهای زنده ای که بیمار نیز هستند سریعتر سلامت خود را به دست میآورند. مواد مغذی لازم در جیره غذایی باید شامل آب، مواد معدنی، کربوهیدراتها، چربیها و ویتامینها باشد.
نقش تغذیه در سلامت طیور
قسمت عمده ای از بیماری های تغذیه ای در طیور به کمبودهای تغذیه ای مربوط می شود. لذا کمبودهای تغذیه ای را که شامل دو گروه کمبود ویتامین ها و کمبود مواد معدنی ست. به اختصار در ادامه مورد بحث قرار خواهیـم داد.
ویتامین ها مواد آلی هستند که به علت ناتوانی ساخت بعضی از آنها به وسیلهٔ پرندگان و همچنین به علت محبوس ماندن طیور در سالن و نبودن امکان انتخاب دان و غذا توسط مرغ باید در اختیار آنها قرار گیرد. در مقایسه با سایر مواد مغذی مانند پروتئین ها، قندها و چربی ها، ویتامین ها به مقدار کمتری مورد نیاز طیورند. ولی اگر این نیاز کم، برآورده نگردد میتواند تمامی فعالیتهای بدن را مختل نماید.
چگونه می توان عملکرد سیستم ایمنی را با رژیم غذایی تغییر داد؟
وضعیت تغذیه ای در دام و طیور ارتباط نزدیکی با حفظ عملکرد بهینه سیستم ایمنی و سلامت دارد. مطالعات نشان داده اند که برخی مواد مغذی مورد نیاز مانند ویتامین های D و E، اسیدهای چرب غیراشباع امگا 3 (PUFA) و مواد معدنی مانند روی بر عملکرد سیستم ایمنی نقش دارند. برخی از افزودنی های خوراک مانند فیتوژنیک ها و پروبیوتیک ها نیز نقش تعدیل کننده های ایمنی را در رژیم های غذایی مدرن ایفا می کنند. امروزه می دانیم که کمبود های تغذیه ای می توانند عملکرد ایمنی را مختل کنند.
برای برخی از مواد مغذی مانند ویتامین D یا اسیدهای چرب غیراشباع امگا 3، میزان بالاتر از سطوح توصیه شده می تواند عملکرد ایمنی را بهینه کند و التهاب را کاهش دهد، در حالی که در مواردی دیگر مانند روی، مکملهای دارویی اضافی بالاتر از نیاز ممکن است عملکرد ایمنی را مهار کند.
ویتامین ها چه نقشی در تقویت سیستم ایمنی دارند؟
ویتامین E
ویتامین E یک آنتی اکسیدان محلول در چربی است که می تواند از PUFA ها در غشای سلولی در برابر اکسیداسیون محافظت کند، تولید گونه های فعال اکسیژن (ROS) و گونه های نیتروژن فعال (RNS) را تنظیم کند و انتقال سیگنال را تعدیل کند. ویتامین E اثرات تعدیل کننده ایمنی در مدل های حیوانی و انسانی در شرایط عادی و بیماری است. کمبود ویتامین E با اختلال در تکثیر و عملکرد لنفوسیت ها مرتبط است.
ویتامین D
اگرچه برای رشد استخوان حیاتی است، گیرندههای ویتامین D و هیدروکسیلازها نیز در بافتها و سلولهایی وجود دارند که در متابولیسم مواد معدنی و استخوانی نقش ندارند. اثر کلی ویتامین D بر ایمنی ذاتی در غلظتهای فیزیولوژیکی تحریککننده است که شامل تکثیر مونوسیتها و فعالیت کموتاکتیک و فاگوسیتیک ماکروفاژها میشود. ویتامین D نقش مهمی در افزایش پاسخ ضد میکروبی ذاتی دارد.
ویتامین C
ویتامین C (اسید اسکوربیک) نیز به دلیل نقشش در عملکرد ایمنی شناخته شده است. ویتامین C عملکرد آنتی اکسیدانی را در محیط های سلولی آبدوست انجام می دهد. در سیستم ایمنی ذاتی، ویتامین C در جزء سلولی برای تکثیر لکوسیت، فاگوسیتوز و کموتاکسی نقش دارد. پاسخهای هومورال شامل لیزوزیم و پروتئینهای مکمل نیز به تامین بهینه ویتامین C در رژیم غذایی وابسته است. ویتامین C همچنین برای تولید ایمونوگلوبولین توسط سیستم ایمنی اکتسابی مورد نیاز است.
نقش روی در تقویت سیستم ایمنی
روی یک ماده معدنی مورد نیاز برای فرآیندهای بیولوژیکی کلیدی است که بر رشد، ترمیم، متابولیسم، یکپارچگی/عملکرد سلولی و تحمل ایمنی در هر دو سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی تأثیر میگذارد.
واکنش سیستم ایمنی بدن به روی بستگی به غلظت روی دارد. روی می تواند اثرات مثبت و منفی بر عملکرد سیستم ایمنی داشته باشد. کاهش روی منجر به اختلال در عملکرد تقریباً هر دسته از سلول های ایمنی می شود و همچنین منجر به اختلال تیموس می شود.
هنگامی که روی بیش از حد باشد، عملکرد سلول های T و B سرکوب می شود، سلول های Treg بیش از حد بارگذاری می شوند و ماکروفاژها مستقیماً فعال می شوند.
در نتیجه میزان مصرف روی باید بر اساس گونه، سن و وضعیت سلامتی تنظیم شود.
نقش اسیدهای چرب امگا 3 در تقویت سیستم ایمنی
اسیدهای چرب امگا 3 یکی از شناخته شده ترین مکمل های تعدیل کننده ایمنی هستند.
چگونه مصرف آنتی اکسیدان ها منجر به تقویت سیستم ایمنی می شود؟
یکی از مکانیسم های متداولی که توسط آن اکثر ریز مغذی ها، زمینه را برای بهینه سازی سیستم ایمنی فراهم می کنند، از طریق توانایی های آنتی اکسیدانی می باشد. آنتی اکسیدان ها به طور کلی به موادی گفته می شود که از آسیب های اکسیداتیو جلوگیری می کنند. از بین رفتن هموستازی اکسیداسیون-احیاء و آسیب به بافت ها، حاصل از تجمع بیش از حد رادیکال های آزاد یا کاهش دفاع های آنتی اکسیدانی تحت عنوان تنش اکسیداتیو شناخته می شوند.
آنتی اکسیدان ها همچنین به عنوان از بین برنده رادیکال آزاد عمل می کنند. آن ها با دادن یک الکترون به رادیکال های آزاد، آن را پایدار کرده و به این ترتیب به یک رادیکال اکسید شده اما پایدار تبدیل می شوند.
مصرف پری بیوتیک ها و پروبیوتیک ها چه تاثیری بر سیستم ایمنی می گذارد؟
پروبیوتیک ها با ارتقای تعادل جمعیت میکروبی روده و مهار نمودن باکتری های بیماری زا و تولید کننده سموم، باعث بهبود سلامت دام و طیور می شوند. فعل و انفعالات بین اپیتلیوم، رژیم غذایی و میکروبیوتای روده، تحت تأثیر پری بیوتیک ها یا پروبیوتیک ها، می تواند منجر به توسعه خواص شیمیایی لایه مخاطی و افزایش تعداد سلول های گابلت شود. این موضوع می تواند منجر به افزایش میزان ترشح موکوس، ویسکوزیته و اسیدیته شود که به نوبه خود توانایی مخاط را برای بهبود یکپارچگی سد روده، مقاومت در برابر عفونت های گوارشی و ارتقای سلامت دستگاه گوارش افزایش می دهد.
در اثر تخمیر کربوهیدراتها توسط پروبیوتیکها متابولیتهایی مانند اسیدهای استیک و اسید لاکتیک تولید میشوند که دارای اثرات ضد میکروبی قوی در مقابل عوامل بیماریزا هستند. اسیدهای آلی به داخل سلول باکتری به فرم تفکیک نشده وارد میشوند و در داخل سیتوپلاسم به فرم تفکیک شده تبدیل میگردند که pH داخل سلول را کاهش میدهند و از رشد باکتریهای بیماریزا (گرم منفی) به دلیل حساسیت شرایط اسیدی و یا مرگ عوامل بیماریزا بدلیل تجمع داخل سلولی فرم یونیزه اسید آلی جلوگیری میکنند. مطالعات بسیاری جنبهها و پتانسیلهای مفید استفاده از پروبیوتیک ها را در سلامتی میکروبیوتای روده نشان دادهاند که تکثیر باکتریهای مفید را تسهیل میکند، در عین حال باعث کاهش بروز اسهال نوزادی و افزایش وزن گوساله می شود.
در مقایسه با سیستم های تولید گسترده، مدیریت پرورش درون جایگاهی گوساله نیازمند راه حل های جایگزین برای حمایت از سیستم ایمنی ذاتی و بهبود میکروبیوم روده است. روده سالم ارتباط نزدیکی با سیستم ایمنی قوی دارد. پروبیوتیک ها باعث تحریک پاسخ ایمنی در مخاط روده می شود که می تواند به گوساله ها در مبارزه با عفونت ها و بیماری ها کمک کند.
اثرات استفاده از پروبیوتیک ها و پری بیوتیک ها بر وضعیت سلامت گوساله
چگونه مصرف اسیدی فایرها منجر به تقویت سیستم ایمنی در طیور می شوند؟
در مطالعات انجام شده یکسری متابولیت های میکروبی مثل اسیدهای چرب زنجیره کوتاه از طریق سیگنال می توانند موجب تقویت و تحریک سیستم ایمنی می شوند. این سیگنال ها در نهایت موجب افزایش غلظت ایمونوگلوبین و گلبول های سفید، پروتئین های آلبومین سرم و افزایش تولید آنتی بادی و بهبود سیستم ایمنی پرنده می شوند.
با اثرگذاری اسیدهای آلی بر سیستم اندوکرینی موجب تقویت سیتم ایمنی پرنده می شوند. در مطالعات انجام شده میزان 2 کیلوگرم در تن خوراک اسیدی فایر در باروری 35 الی 40 هفتگی موثر بوده اند.
چگوه با بهبود تغذیه می توان از ضررات اقتصادی ناشی از افت سیستم ایمنی جلوگیری کرد؟
زیانهای اقتصادی مستقیم مرتبط با اختلالات سلامتی شامل: کاهش ظرفیت تولیدی دام و طیور و افزایش نرخ مرگ و میر می باشد. ضررهای اقتصادی غیر مستقیم مرتبط با بیماری ها شامل: هزینه داروهای آنتی بیوتیک، واکسیناسیون، ضوابط نگهداری و کارگری مورد نیاز برای انجام درمان و کنترل بیماری می باشد.
در مقایسه با داروهای ضد میکروبی که برای درمان بیماری ها در غذای حیوانات استفاده می شود، استراتژی هایی که پاسخ های میزبان را از طریق تغذیه به هدف می رسانند، خطر باقی ماندن دارو و احتمال توسعه پاتوژن های مقاوم به دارو را کاهش می دهد.