پروبیوتیک ها میکروارگانیسمهایی بوده که در مقادیر معین به جیره اضافه و باعث بهبود سلامت روده و سیستم ایمنی میشود. فعالیت پروبیوتیکها باعث محدودیت فعالیت پاتوژنهایی مانند ایکلای، سالمونلا، کمپیلوباکتر و کلستردیوم میشود.
تولیدکنندگان با استفاده از پروبیوتیک میتوانند به سوی پرورش و تولید بدون دارو (خصوصا آنتی بیوتیک) بروند.
- انواع متفاوت پروبیوتیک
- فواید پروبیوتیک مخمر زنده برای جوجه گوشتی
- کاهش سالمونلا با پروبیوتیک
- پروبیوتیک در خوراک طیور
- مکانیسم اثر پروبیوتیک ها
- تولید ترکیبات مهارکننده
- مهار اتصال پاتوژن ها
- رقابت بر مصرف ترکیبات مغذی
- کاهش فراهم زیستی توکسینها
- تعدیل سیستم ایمنی میزبان
- پروبیوتیک های تک و چند سویه
- باکتریهای لاکتیک اسید (LAB)
- منبع یک
- منبع دو
انواع متفاوت پروبیوتیک
دو گروه متفاوت از میکروارگانیسمها به عنوان پروبیوتیکها وجود دارد: باکتری و مخمر. اگرچه بیشتر پروبیوتیکها باکتری هستند یک مخمر بیشترین مصرف را دارد و آن ساکارومایسز سرویسیه بولاردی (Saccharomyces cerevisiae boulardii) میباشد که از تاثیرات پاتوژنها مخصوصا در جوجههای گوشتی جلوگیری میکند.
مخمر و باکتری زنده از جهت تاثیرات بر سلامتی پرنده گوشتی مشابه هستند. تفاوت در نحوهی عمل این میکروارگانیسمها است. در این مقاله فواید مخمر زنده گفته میشود. اما در ابتدا مهم است بدانید که محصولات مخمر به انواع متفاوتی وجود دارد.
مخمر زنده: یک کلکسیون از سلولهای مخمر زنده از یک سویه خاص. ساکارومایسز سرویسیه بولاردی از مهمترین مخمر های پروبیوتیکی در انسان و حیوانات است.
مخمر مرده یا غیر فعال: محصولات حاوی مخمر غیر فعال خالص پاستوریزه شده. این محصولات به عنوان بهبود دهنگان طعم و یا به عنوان منبع طبیعی ترکیبات مغذی مانند ویتامین B، پروتئین با کیفیت و ترکیبات معدنی استفاده میشود. در طیور و دام جز عملکردی دیواره سلولی و نوکلئوتید سلول مخمر است.
محیط کشت مخمر: محیط کشتی شامل مخمر و محیطی که مخمر در آن رشد کرده و سپس خشک شده است. این امر باعث تولید محصولی حاوی ویتامین، مواد معدنی و دیگر فاکتورهای کمکی متابولیتها هستند.
فواید پروبیوتیک مخمر زنده برای جوجه گوشتی
مخمر زنده از دو جهت در تغذیه طیور مهم است. وجود متابولیتهای فعال و خواص پربیوتیکی. ترکیبات مخمر زنده باعث فراهم سازی محیط تعادلی فلور گوارش، سلامت روده و غیر فعال کردن آنزیمی فعالیت توکسینهای میکروبی میشود.
اجزا دیواره سلولی مخمر (بتا-گلوکان و مانان الیگوساکارید MOS) از تعدیل سیستم ایمنی حمایت کرده و از اتصال پاتوژن جلوگیری میکند. به همین دلیل پرنده وزنگیری بهتری داشته و نرخ زنده ماندن افزایش. و ضریب تبدیل کاهش مییابد.
کاهش سالمونلا با پروبیوتیک
در یک پژوهش ۴۸۰ مرغ هوبارد، ۴۲۰ مرغ کاب و ۳۰۰ مرغ راس ۳۰۸ با سالمونلا تیفیموریوم و سالمونلا انتراتیدیس آلوده شوند. ۱۵۲ نمونه گوشت سینه و گردن جهت اندازه گیری نرخ آلودگی با سالمونلا برداشت شد. تحقیقات نشان داد که استفاده از مخمر زنده باعث کاهش معنی دار تستهای سالمونلا مثبت در لاشه و نمونهها شد. استفاده از مخمر زنده توسط EFSA جهت کاهش سالمونلا در لاشه تایید شده است.
پروبیوتیک در خوراک طیور
ملاحظاتی جهت انتخاب پروبیوتیک به عنوان افزودنی طیور وجود دارد:
- پروبیوتیک حاوی مخمر زنده و دیواره سلولی مخمر دارای فواید سلامتی برای پرنده است
- برای پرورش دهندگان گوشتی که از دان پلت استفاده میکنند استفاده از مخمر زندهای که توان تحمل گرما، رطوبت و فشار تولید دان را داشته باشد.
- خرید از یک منبع قابل اعتماد که کیفیت و تداوم تامین را تضمین کند.
- از پژوهشها استفاده کنید. نتایج اثبات شده برای استفاده از یک محصول توسط تولید کننده ارائه شود
مکانیسم اثر پروبیوتیک ها
پروبیوتیک ها عموما از روش تاثیرات خود را اعمال میکند. رقابت بر اتصال به دیواره روده و تعدیل سیستم ایمنی. رقابت بر اتصال به دیواره روده شامل:
- ۱- تولید ترکیبات مهارکننده مانند باکتریوسین، موسین، دفنسین و …
- ۲- جلوگیری از اتصال پاتوژنها
- ۳- رقابت بر منابع مغذی
- ۴- کاهش فرآهم زیستی توکسین
- ۵- تعدیل سیستم ایمنی میزبان علیه پاتوژن
تولید ترکیبات مهارکننده
پروبیوتیکها انواع متفاوتی از ترکیبات مهارکننده تولید میکند که باعث کاهش تهاجم پاتوژن ها میشود. ترکیباتی مانند پپتید های آنتی میکروبی (AMPs) مانند باکتریوسین ها، هیدروژن پراکسید، اسیدهای ارگانیک، اتانول و دی استیل توسط پروبیوتیک تولید میشود. باکتریوسین ها AMP های سنتز شده توسط ریبوزوم بوده که باعث از بین رفتن و یا مهار پاتوژن ها میشود. باکتریوسین ها بر اساس اندازه، ساختار و تغییرات پس از ترجمه دسته بندی میشود.
پدیوسین
پدیوسین (Pediocin) تولید شده توسط Pediococcuspentosaceus و دایورسین (divercin) تولید شده توسط Carnobacteriumdivergen عملکرد جوجه گوشتی را در فارم آلوده به کلستردیوم پرفرنجس افزایش داده است. ترکیب مهارکننده نیسین (nisin) تولید شده توسط لاکتوباسیلوس لاکتیس بر سلول و اسپور کلستردیوم پرفرنجس تاثیر میگذارد.
باکتریوسین
باکتریوسین ترشح شده توسط باکتریهای گرم مثبت مانند باکتریهای تولید کننده اسید لاکتیک از طریق اختلال در ساخت دیواره سلولی و یا ایجاد سوراخ در غشای سلولی باعث کشتن پاتوژنها میگردد. این باکتریوسینها تنها بر گونههای خاص و بدون تاثیر بر میکروبیوم روده تاثیر گذار است.
باکترویسینها دارای اثر سینرژزیست با ترکیبات زیستی دیگر مانند انتروسین AS-48 و اتامبوتول علیه مایکوباکترویم توبرکلوزیس هستند. از دیگر تاثیرات میتوان با بتالاکتام با نیسین علیه سالمونلا انتریکا سروتایپ تیفی موریوم، گارویسین KA فارنسول علیه باکتریهای گرم مثبت و منفی، سیتریک اسیدبا نیسین علیه لیستریا مونوسیتوژنز و استاف ائوروس نام برد. یک سویه از Brevibacillus borstelensis فعال در روده تاثیرات علیه فعالیت کلستردیوم پرفرنجس بوده که ارتباط مستقیمی با ترکیبات مقاوم به گرمای BLIS دارد.
اسیدهای ارگانیک
اسیدهای ارگانیک تاثیرات مهارکنندگی علیه باکتریهای پاتوژنیک دارد. این ترکیبات باعث کاهش pH درون سلولی و توقف نقل و انتقال پروتون درون سیتوپلاسم و در نهایت تخلیه انرژی سلولی میشود. اسیدهای ارگانیک به طور مستقیم غشای سیتوپلاسمی، دیواره سلولی پ عملکرد متابولیتهای خاص باکتریهای مضر را هدف قرار میدهد که باعث از بین رفتن باکتری میشود.
باکتریهای لاکتیک اسیدی، لاکتیک اسید تولید میکند که باعث ایجاد یک محیط نا مناسب برای پاتوژنها در روده میشود. تحقیقات نشان می دهد باکتری های اسید لاکتیکی با غلظت ۰.۵ درصد (v/v) گونههای سالمونلا و لیستریا مونوسیتوژنز را مهار میکند. هرچند این اسیدها بر IEL تاثیر نداشته زیرا pH توسط موکوس تنظیم میشود.
اتانول
اتانول باعث مرگ سلولی از طریق نشت در غشای پلاسمایی از طریق از بین رفتن قوام غشای سلولی میشود. دی استیل با پروتئینهای متصل شونده به آنرژنین در باکتریهای گرم منفی میشود. کربن دی اکسید یک شرایط بی هوازی ایجاد کرده که برای باکتریهای هوازی مضر است.
مهار اتصال پاتوژن ها
پروبیوتیک ها از طریق رقابت بر اتصال به اپیتلیوم اتصال باکتریهای پاتوژن را مهار میکند. اتصال باکتری یکی از مهمترین مراحل جهت اعمال تاثیر باکتری در روده است. این اتصال باعث تحریک ایمنی مخاطی و تولید موسین و دفنسین میشود که سد اپیتلیومی را تقویت میکند. موسین ها گلیکوپروتئین های گلیکولیزه سنگین وزن بوده که توسط سلولها اپیتلیومی تولید یاعث محافظت و روان سازی سطح سلول ها میشود. این ماکرومولکولهای موسین باعث جلوگیری از اتصال و کلونیزه باکتریهای پاتوژن میشود. اتصال ویژهی IEL و پروتئین های سطحی باکتریهای پروبیوتیک عامل جلوگیری از اتصال باکتریهای پاتوژن است. موسینها همچنین در تعدیل سیستم ایمنی موثر است.
دفنسین از خانوادهی پپتیدهای تداخلکنندهی غشا هستند. این پپتیدهای کاتیونی کوچکی هستند که رشد باکتری را مهار و باکتری را از بین میبردو این عمل از طریق بر هم زدن مستقیم قوام غشا و یا مهار سنتز دیواره سلولی انجام میشود. واکنش الکترواستاتیک گروه فسفولیپیدهای آنیونیک غشای اپیتلیومی باعث ایجاد سوراخ در غشا و در نتیجه لیز باکتریهای مضر میگردد. همچنین باعث خنثی سازی توکسینهای ترشح شده توسط باکتری های پاتوژن میگردد.
رقابت بر مصرف ترکیبات مغذی
اتصال پروبیوتیک به IEL باعث رقابت بر منابع ترکیبات مغذی ضروری میشود. این امر منجر به کاهش تکثیر و کلنیزه شده جمعیتهای پاتولوژیک میشود. باکتریهای پروبیوتیک یک محیط نامساعد برای زنده مانی پاتوژنها میشود.
کاهش فراهم زیستی توکسینها
پروبیوتیکهایی مانند لاکتوباسیلوس به کاهش برداشت توکسینهای پاتوژنیک توسط سلولهای رودهای کمک میکند. باکتریهای لاکتیک اسیدی به عنوان یک سد علیه مایکوتوکسینها شناخته شدهاند. برخی از سویهها حتی میتوانند تاثیرات اثر منفی آفلاتوکسینها را برگشت کنند.
تعدیل سیستم ایمنی میزبان
پروبیوتیکها به تاثیرات آن بر سیستم ایمنی شناخته شدهاند. این باکتریها توانایی تعامل با اپیتلیوم، سلولهای دندرتیک، ماکروفاژ و لنفوسیت دارند. پاسخهای سیستم ایمنی ذاتی سلولهای IEL را تحریک کرده تا از تکثیر و انتشار پاتوژنها جلوگیری کنند. پروبیوتیک همچنین به بهبود سد اپیتلیومی از طریق تقویت تولید موکوس و AMP تحریک میکند. سلولهای اپیتلیومی روده و سلولهای اپیتلیومی با گیرندههای شناسایی الگو (PRR) واکنش برقرار میکند. فعالسازی سیستم ایمنی اکتسابی با تحریکات PRR منجر به آزادسازی لنفوسیتهای B و T میشود. این فعالسازیها نقش مهمی در اثربخشی نوع پروبیوتیک استفاده شده دارند.
سدهای شیمیایی و فیزیکی مانند IEL و موکوس به عنوان اولین سد سیستم ایمنی ذاتی عمل میکند. سویههای پروبیوتیک سیستم ایمنی میزبان را از طرق متفاوتی مانند ترشح موکوس و AMP افزایش پاسخ ایمنی، افزایش تولید و ترشح سایتوکسین و همچنین محافظت از لایه مخاطی تقویت میکند.
لنفوسیتهای B و T به عنوان نتیجهی تعاملات آنتیژنیک با گیرنده آنتی بادی تولید میکند. در جوجه گوشتی افزایش پاسخ IgG و IgA ناشی از تغذیه غذای حاوی کلستردیوم بوتیریکوم و لاکتیپلنتی باسیلوس پلنتاریوم دیده شده است. گونههای لاکتوباسیلوس به طور موثری ایمنی مخاطی ذاتی را در جوجهها از طریق افزایش تولید و ترشح IgA و IgG تقویت میکند.
پروبیوتیک های تک و چند سویه
پروبیوتیکهای تک سویه تنها حاوی یک سویه باکتری از گونههای لاکتوباسیلوس، بیفیدوباکتریوم، استرپتوکوکوس، پدیوکوکوس، انتروکوکوس، باسیلوس، ساکارومایسز، میکروکوکوس و … است.
پروبیوتیکهای چند سویه حاوی چند سویه از یک گونه و یا سویههای چند گونه باکتری هستند. تاثیرات سلامتی و وزنگیری در پروبیوتیکهای چند سویه اثربخشی بالاتری نسبت به پروبیوتیکهای تک سویه دارند.
باکتریهای لاکتیک اسید (LAB)
باکتریهای لاکتیک اسیدی پروبیوتیکهای ویژهای هستند زیرا علاوه بر فعالیتهای ضد میکروبی تاثیرات مثبتی بر میزبان دارند. گونههای لاکتوباسیلوس جمعیت کلستردیوم پرفرنجس را روده مرغ کاهش داده بدون آن که بر فلور گوارشی تاثیر گذارد. باکتریهای لاکتیک اسیدی به عنوان پروبیوتیک بر رشد، تولید و سلامت پرنده تاثیر مثبت دارد. این باکتری ها ترکیبات مهاری متفاوتی مانند باکتریوسین، اتانول، اسیدهای ارگانیک، هیدروژن پراکسید، پی استیل تولید میکنند. باکتریهای لاکتیک اسیدی تاثیرات تعدیل کنندگی بر سیستم ایمنی داشته زیرا باعث تحریک تولید سایتوکینها و تقویت پاسخهای ایمنی ذاتی و اکتسابی میگردد.
باکتریهای لاکتیک اسیدی به عنوان یک سد طبیعی در لوله گوارش عمل کرده که باعث کاهش فراهم زیستی مایکوتوکسین و خنثی سازی اثرات جانبی آن میگردد. همچنین این باکتریها ترشح مایکوتوکسین توسط مدفوع افزایش میدهد.
باسیلوس
بسیاری از سویههای باسیلوس فوایدی علیه باکتریهای پاتوژنیک دارند. گروهی از محققین ۲۰۰ سویه از باسیلوس را مدفوع جدا کرده و بسیاری از این سویهها دارای اثرات مهارکننده علیه کلستردیوم پرفرنحس در شرایط in vitro هستند. زمانی که از سویهی باسیلوس سوبتیلیس در جیرهی مرغان درگیر انترینت نرکتیک استفاده میشود نرخ مرگ و میر به نصف کاهش مییابد. استفادهی مداوم از مکمل حاوی باسیلوس لیچنیفرمیس مرگ و میر را کاهش و عملکرد جوجه را بهبود میدهد.
مخمر
مخمرها دارای خواص آنتی میکروبی بوده و بسیاری از آنان حاوی بتاگلوکان بوده که مسئول پاسخهای تعدیل کنندگی سیستم ایمنی میزبان هستند. مخمر با تولید مایکوسین، ترکیبات مهار کنندگی و تجزیه کنندگی توکسین، جلوگیری از اتصال پاتوژن به سلولهای اپیتلیوم و رقابت غذایی از میزبان در مقابل پاتوژنها محافظت میکند.
انتروکوکسی
انتروکوکسیها برای تولید طیف تولید باکتریوسینها به نام انتروسین شناخته میشوند که علیه باکتریهای گرم مثبت و منفی استفاده میشوند. یک گزارش نشان داده که استفاده از انتروکوکوس فاسیوم باعث کاهش کلستردیوم پرفرنجس در جوجههای یکروزه میشود. مکمل انتروکوکوس فاسیوم در جوجه گوشتی باعث کاهش کوکوسیدیوز و بهبود رشد جوجههای گوشتی شده است. افزایش تولید IgA و تغییر بیوم مدفوعی در جوجههای گوشتی تغذیه شده با انتروکوکوس فاسیوم میشود.
