آنتیبیوتیکها به عنوان محرک رشد به طور گسترده در صنعت خوراک طیور برای بهبود عملکرد و افزایش راندمان تولید استفاده میشوند. با این حال، استفاده از این داروها در دوزهای پایین و غیردرمانی به عنوان محرک رشد، پیامد ناخواسته و به شدت خطرناکی به نام ایجاد مقاومت ضدمیکروبی در پرندگان را به همراه دارد و اسیدهای آلی در جیره طیور در همین راستا مورد توجه قرار گرفتند. در ادامه این بحث، در سال ۲۰۰۶ میلادی، استفاده از آنتیبیوتیکها در اتحادیه اروپا به دلیل نگرانیهای عمیق درباره مقاومت آنتیبیوتیکی و به خطر افتادن سلامت انسان به طور رسمی ممنوع اعلام شد و پس از آن، کشورهای دیگر نیز به سرعت از این سیاست بهداشتی پیروی کردند.
با اعمال این محدودیتهای قانونی، یافتن افزودنیهای خوراکی ایمن و طبیعی که بتوانند به عنوان جایگزین آنتیبیوتیک در تولید صنعتی طیور عمل کنند، به یک اقدام کاملاً ضروری تبدیل شد. در این راستا، بسیاری از افزودنیهای خوراکی مانند آنزیمها، پروبیوتیکها، پریبیوتیکها، اسانسها و اسیدهای آلی مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفتند. تمامی این مواد زیستفعال میتوانند تولید و سلامت دستگاه گوارش پرندگان را بهبود دهند، اما در سالهای اخیر، کاربرد اسیدهای آلی در جیره طیور نشان داده است که این ترکیبات به دلیل تنظیم فیزیولوژیک لوله گوارش، ممکن است جایگزینهای بسیار برتری نسبت به آنتیبیوتیکهای سنتی باشند.
چربی دوستی اسیدهای آلی در جیره طیور
دانشمندان و متخصصان تغذیه به گزینههایی مانند اسیدیکنندهها یا اسیدهای آلی در جیره طیور توجه ویژهای کردهاند، زیرا این ترکیبات دارای خاصیت اثباتشده ضدباکتریایی در برابر طیف وسیعی از میکروبهای بیماریزا هستند. از نظر شیمیایی، اسیدهای آلی در دسته اسیدهای ضعیفی قرار میگیرند که در محیط تنها بهصورت جزئی تجزیه میشوند. گروه عاملی کربوکسیل موجود در ساختار شیمیایی این ترکیبات، عامل اصلی ایجاد خاصیت اسیدی آنهاست. لازم به ذکر است که اسیدهای آلی نسبت به اسیدهای معدنی دارای طعمی ملایمتر برای پرنده بوده و همزمان اثر ضدباکتریایی قویتری از خود نشان میدهند.
اغلب اسیدهای آلی که خاصیت ضدباکتریایی قدرتمندی دارند، دارای شاخص pKa بین ۳ تا ۵ هستند. برخی از مهمترین اسیدهایی که به عنوان اسیدهای آلی در جیره طیور مورد مطالعه قرار گرفته و اثرات مثبتی بر عملکرد و سلامت حیوان نشان دادهاند شامل اسید فرمیک، فوماریک، سیتریک و بوتیریک میباشند. به طور کلی، نمونههایی از انواع اصلی اسیدهای آلی عبارتند از:
اسیدهای مونوکربوکسیلیک ساده مانند اسید استیک، پروپیونیک، فرمیک و بوتیریک.
اسیدهای هیدروکسیکربوکسیلیک مانند اسید مالیک، تارتاریک، لاکتیک و سیتریک.
اسیدهای کربوکسیلیک زنجیره کوتاه با پیوند دوگانه مانند اسید سوربیک و فوماریک.
درباره افزودنی گیاهی در جیره طیور و انواع تاثیرهای آن در وبلاگ تخصصی وبسایت بازرگانی محمدیان بخوانید.
مکانیسم عمل اسیدهای آلی در جیره طیور
اثربخشی اسیدهای آلی در جیره طیور عمدتاً به دلیل خواص ضدباکتریایی آنهاست. اسیدیکنندهها با پایین آوردن سطح pH خوراک، از رشد و تکثیر باکتریهای مضر از همان ابتدای ورود به دستگاه گوارش جلوگیری میکنند. تغییر pH خوراک میتواند با کاهش رقابت میکروبی برای منابع میزبان، شرایط را برای میکروبهای بیماریزا نامطلوب سازد.
کاهش pH معده طیور
اسیدهای آلی در جیره طیور قادرند با ایجاد اختلال در انتقال مواد غذایی و متابولیسم انرژی باکتریها، ساختار غشای سلولی آنها را تغییر دهند. خاصیت چربیدوستی (لیپوفیلیک) مولکولهای تجزیهنشده اسیدهای آلی موجب میشود که این ترکیبات بتوانند به راحتی از سد نیمهتراوای غشای باکتری عبور کنند. پس از اینکه اسیدهای آلی از طریق غشای سلولی وارد سلول شدند، در محیط سیتوپلاسم باکتری به پروتونها و آنیونها تجزیه میشوند که این یونها برای سلول به شدت سمی هستند.
سلولهای باکتریایی برای محافظت از خود مجبورند این یونهای مخرب را از سلول خارج کنند. این فرایند پمپاژ یون به مصرف انرژی نیاز دارد؛ در نتیجه، ذخایر انرژی سلول تخلیه شده و در نهایت مرگ سلولی رخ میدهد. در حالت تفکیکنشده، مصرف اسیدهای آلی در جیره طیور باعث کاهش pH داخل سلول شده و متابولیسم باکتری را مختل میکنند و موجب مرگ باکتریهای حساس به افت pH مانند E. coli، Clostridium perfringens و Salmonella میشوند. در محیطهایی با pH کمتر از ۵، رشد بسیاری از این باکتریهای حساس به اسیدهای آلی در جیره طیور، به شدت کاهش مییابد.
افزایش مقاومت باکتری های مفید
در حالی که باکتریهای پاتوژن از بین میروند، باکتریهای مفید نسبت به باکتریهای بیماریزا در محیطهای با pH پایینتر بهتر رشد میکنند. افزایش جمعیت باکتریهای مفید احتمالاً به دلیل مهار گسترده باکتریهای بیماریزا است که باعث افزایش دسترسی به منابع غذایی برای سایر میکروارگانیسمهای همزیست در روده میشود. خوشبختانه باکتریهای مفیدی مانند Bifidobacteria و Lactobacillus نسبت به گونههای بیماریزایی نظیر Salmonella حساسیت کمتری به نوسانات pH دارند و در نتیجه در برابر اثرات تخریبی اسیدهای آلی در جیره طیور کاملاً مقاومتر هستند.
۳ روش استفاده از اسیدهای آلی در جیره طیور صنعتی
در صنعت مرغداری مدرن، محصولات اسیدیکننده به سه روش کاملاً مهندسیشده به کار گرفته میشوند تا بالاترین سطح از ایمنی زیستی را در سالنهای پرورش فراهم آورند:
افزودن بهصورت جامد در خوراک طیور: وارد کردن اسیدهای آلی در جیره طیور به صورت پودر، رشد کپکها در خوراک را مهار کرده و با ورود به دستگاه گوارش پرنده، pH چینهدان را به طرز مؤثری کاهش میدهد.
افزودن مستقیم به آب آشامیدنی: این روش کاربردی موجب نابودی سریع میکروبها در خطوط آبخوری شده، به عملکرد کلر در حذف باکتریها کمک کرده و همچنین pH محیط چینهدان را تنظیم میکند.
اسپری مستقیم روی بستر مرغداری: اسیدهای آلی میتوانند به عنوان مواد ضدعفونیکننده بستر استفاده شوند. این روش باکتریها و میکروارگانیسمهای مسئول تجزیه اسید اوریک را مهار کرده و در نتیجه میزان تولید و آزادسازی گاز سمی آمونیاک را در فضای سالن به شدت کاهش میدهد.
اثر اسیدهای آلی بر بافت روده طیور
روده بزرگترین سد دفاعی بدن میان محیط داخلی و محیط خارجی پرنده به شمار میرود. یکپارچگی ساختاری روده برای حفظ قابلیت جذب مواد مغذی و تضمین سلامت روده بسیار حیاتی است. پرزها (Villi) و کریپتها دو جزء اصلی و کلیدی روده باریک هستند و شکل و هندسه این دو ساختار مستقیماً به عنوان شاخصی از ظرفیت جذب روده باریک در نظر گرفته میشود.
استفاده از اسیدهای آلی در جیره طیور تأثیرات شگرفی بر این هندسه بافتی دارد. نوسازی اپیتلیوم (پوشش داخلی) روده، یک تعادل کاملاً پویا میان تولید انتروسیتها (سلولهای جاذب) در کریپتها و ریزش نهایی آنها از رأس پرزها در روده است. انتروسیتهایی که پرزهای کوتاهتری دارند زودتر به رأس پرز میرسند؛ آن هم در مرحلهای که توانایی ترشح آنزیم در آنها هنوز به طور کامل توسعه نیافته است و در نتیجه کارایی هضم و جذب افت میکند. نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت شاخصی معتبر است که میتوان از آن برای ارزیابی سلامت و عملکرد روده استفاده کرد. نسبت بالای ارتفاع پرز به عمق کریپت (که در نتیجه افزایش ارتفاع پرزها و کاهش عمق کریپتها رخ میدهد) نشاندهنده وجود انتروسیتهای کاملاً بالغ در نوک پرزها و برقراری تعادل فیزیولوژیک در مهاجرت و ریزش سلولهای رودهای در جوجههای گوشتی است.
اثر اسیدهای آلی بر دستگاه گوارش طیور
دستگاه گوارش مرغها بسیار کوتاه است و pH روده کوچک بهویژه در پرندگان جوان بسیار حساس به تغییرات محیطی مانند دما و رطوبت میباشد. استفاده از اسیدهای آلی در جیره طیور، مانع از کلونیزه شدن (تجمع) باکتریهای مضر روی اپیتلیوم روده میشود و به این ترتیب التهاب و عفونت مخاط روده را کاهش میدهد. مهمتر از همه اینکه، اسیدهای آلی در جیره طیور بهعنوان سوبسترای مستقیم در چرخه تریکربوکسیلیک اسید (TCA) عمل کرده و میتوانند با تأمین مستقیم انرژی برای سلولهای اپیتلیال روده، متابولیسم انرژی را تحریک کنند. این تأمین انرژی خالص موجب نوسازی سریعتر سلولهای رودهای و افزایش ارتفاع پرزهای روده میشود؛ فرآیندی که از نظر زمانی بسیار کارآمدتر از مسیر بیوشیمیایی گلیکولیز در تأمین انرژی سلولی است.
در مطالعات بافتشناسی بر روی ژژنوم جوجههای گوشتی که جیره حاوی اسیدهای آلی دریافت کرده بودند، افزایش ارتفاع پرز و افزایش محسوس نسبت پرز به عمق کریپت مشاهده شد که مستقیماً نشاندهنده بهبود کارایی سیستم جذب است.
نتیجه گیری: اسیدهای آلی در جیره طیور
صنعت پرورش جوجههای گوشتی برای بقا در بازارهای رقابتی نیازمند ضریب تبدیل غذایی کمتر و سطح تولید بالاتر است. با نظر کارشناسی متخصصان هلدینگ محمدیان، استفاده تخصصی از اسیدهای آلی به دلیل بهبود سلامت روده و مهار قطعی باکتریهای مضر، نقش مهمی در ارتقای عملکرد رشد دارد.
اسیدهای آلی در جیره طیور میتوانند قابلیت هضم پروتئین، ترشح پانکراس و ساختار بافتی روده را بهبود داده و باعث کاهش pH در دستگاه گوارش شوند که نتیجه مستقیم آن، استفاده بهتر از مواد مغذی است. به صورتی که با افزایش تولید آنزیمهای درونزاد دستگاه گوارش، اثر مثبتی بر سرعت عبور مواد و قابلیت هضم در جوجههای گوشتی میگذارد. علاوه بر این، مصرف اسیدهای آلی در جیره طیور و بهویژه در مرغهای تخمگذار موجب بهبود عملکرد، تقویت پاسخ ایمنی ضد سالمونلا و کاهش عفونت سالمونلوز میشود و مقاومت پرندگان را در برابر بیماریها افزایش میدهد. در مطالعات اثبات شده است که این اسیدها حتی میتوانند اثرات منفی ناشی از چالش با Salmonella typhimurium را خنثی کرده و با تقویت ظرفیت آنتیاکسیدانی بدن، سلامت گله را در شرایط استرس محیطی حفظ نمایند. در نهایت، بهبود بهداشت خوراک، کاهش التهابات رودهای و ارتقای ضریب جذب مواد مغذی، مصرف اسیدهای آلی را به یک ضرورت انکارناپذیر در علم تغذیه نوین طیور تبدیل کرده است.
