پروبیوتیک در نشخوارکنندگان

مقدمه:

اهمیت پرورش حیوانات به تولید پروتئین‌هایی با کیفیت بالا و سلامت خوراک بستگی دارد. اداره غذا و داروی آمریکا (FAO) گزارش کردند که سهم حیوانات نشخوارکننده در زیست توده جهانی حیوانات در حدود 7/75 درصد است. در دستگاه گوارش حیوانات نشخوار کننده یک جامعه میکروبی پیچیده از باکتری، پروتوزوا، قارچ‌ها و ویروس‌ها ساکن هستند. در سه دهه اخیر تحقیقات زیادی در مورد جمعیت میکروبی شکمبه، روده و درک اهمیت تغذیه و سلامت نشخوارکنندگان صورت گرفته است.

در گاو شیری شکمبه به عنوان مخزن اصلی تخمیر است که حاوی 100 بیلیون از جمعیت قارچ‌ها، باکتری‌ها، پروتوزواها و باکتری متانوژن را در خود جای داده است. گروه‌های باکتریایی موجود در شکمبه شامل پروتلا، سلنوموناس، استرپتوکوکوس، لاکتوباسیلوس و مگاسفریا السدنی است. گروه‌های باکتریایی بومی در شکمبه در هضم و تخمیر پلی‌ساکاریدهای جیره نقش دارند. به علاوه جمعیت میکروبی شکمبه یک تعادل بین هضم میکروبی خوراک و سلامت حیوان برقرار می‌کنند. تنوع بین میکروب‌های شکمبه در حیوانات به سن، وضعیت سلامتی و محیط بستگی دارد.

امروزه پس از حذف آنتی‌بیوتیک‌های محرک رشد در خوراک حیوانات، پروبیوتیک‌ها به عنوان باکتری‌های مفید برای کمک به تعادل میکروبی روده و یک گزینه مناسب برای بهبود عملکرد و سلامت روده معرفی شده است. پروبیوتیک‌ها باکتری‌های مفیدی هستند که اگر به مقدار مناسب مصرف شوند باعث بهبود و سلامت میزبان می‌شوند. از باکتری‌هایی که به عنوان پروبیوتیک در تغذیه انسان و حیوان  استفاده می‌شود می‌توان به باکتری‌های تولید کننده اسید لاکتیک، بیفیدوباکترها، باسیلوس، انترکوکوس و مخمر اشاره کرد.

در نشخوارکنندگان، پروبیوتیک‎ها در شکمبه (مکان اصلی هضم) باعث اثرات مثبتی بر تخمیر، هضم و تجزیه مواد مغذی می‌شوند. پروبیوتیک‌ها جمعیت باکتری‌های سلولیتیک را تحت تاثیر قرار می‌دهند و به سنتز پروتئین میکروبی در طول هضم کمک می‌کنند. همچنین پروبیوتیک‌ها شیوع اسیدوز را کاهش می‌دهند.

پروبیوتیک‌ها سلامت دستگاه گوارش را از طریق توازن میکروبی بهبود داده و از اسهال و نفخ جلوگیری می‌کنند. همچنین در مقابل بیماری‌های عفونی حیوان را محافظت می‌کنند. مصرف پروبیوتیک‌ها اثرات منفی زیست محیطی مانند تولید گاز متان مرتبط با  نشخوارکنندگان را کاهش می‌دهند.

انتخاب سویه مناسب پروبیوتیک

انتخاب سویه مناسب به عنوان پروبیوتیک از اهمیت خاصی برخوردار است. سویه‌ای که به عنوان پروبیوتیک انتخاب می‌شود باید دارای خصوصیات زیر باشد.

– توانایی کلونیزه شدن و چسبندگی به دیواره روده را داشته باشد.

– پایداری و رشد در محیط دستگاه گوارش

– سویه باکتری که به عنوان پروبیوتیک استفاده می‌شود نباید بر جمعیت میکروفلورای دستگاه گوارش میزبان تاثیر بگذارد.

– سازگاری به محیط روده، اپی‌تلیوم و مایع شکمبه را داشته و اثرات مثبتی برای حیوان ایجاد کند.

– غیر بیماریزا بودن باکتری

– مقاومت در برابر اسیدهای صفراوی و معده

– توانایی تشخیص باکتری بیماریزا

– بهبود تجزیه فیبر

تخمیر دیواره سلولی گیاهی (سلولز، همی‌سلولز و لیگنین) در شکمبه از اهمیت خاصی برخوردار است. تولید محصولات با کیفیت و با ارزش (گوشت، شیر) از طریق مصرف انرژی گیاهان برای همه حیوانات به راحتی امکان پذیر نیست. این فرایند به ارتباط بین همزیستی باکتری‌های شکمبه که آنزیم‌های تجزیه کننده فیبر را تولید می‌کنند و شکمبه که یک محیط بی‌هوازی مناسب برای تخمیر مواد مغذی بستگی دارد.

پروبیوتیک‌ها هضم فیبر را بهبوده داده و کربوهیدراتهای ساختاری سلولز و همی سلولز به عنوان منبع انرژی را برای میزبان تسهیل می‌کنند. Mosoni و همکاران (2007) بیان کردند افزایش جمعیت باکتری‌های فیبروباکتر و رومینوکوکوس (باکتری‌های تجزیه کننده فیبر) در حدود 45 و 85 درصد در پی مصرف جیره‌های حاوی پروبیوتیک افزایش یافت.

Comert و همکاران (2015) در تحقیقی جیره‌های حاوی کاه گندم به تنهایی و مکمل شده با مخمر ساکارومایسس سروزیه و آمونیاک را در بره‌ها مورد بررسی قرار داد. قابلیت تجزیه 7/18 درصدی در بخش‌های فیبر نامحلول در آب، کاه گندم مکمل شده با ساکارومایسس سروزیه و 83 درصدی در تیمار مکمل شده با آمونیاک و مخمر در مقایسه با تیمار فاقد افزودنی افزایش یافت. در حدود 12 درصد بهبود در تجزیه جیره‌های حاوی کاه گندم مکمل شده با مخمر و افزایش تولید اسیدهای چرب فرار مشاهده شد. مخمر با تحریک باکتری‌های تجزیه کننده سلولیتیک بخش‌های غیر محلول کاه، را تحت تاثیر قرار داده و به بهبود حرکات شکمبه کمک می‌کند.

تاثیر پروبیوتیک‌ها بر عملکرد رشد

مصرف پروبیوتیک‌ها به عنوان یک ماده افزودنی از طریق تعدیل جمعیت میکروبی و هموستازی بدن  عملکرد و رفاه حیوان را بهبود می‌دهند. مصرف پروبیوتیک‌ها در جیره به صورت تک سویه و چند سویه بر سرعت رشد و عملکرد تولیدی حیوان تاثیر مثبتی دارند. تلقیح دهانی پروبیوتیک‌ها در گاو، گوسفند و بز منجر به افزایش وزن بدن و مصرف خوراک در این حیوانات شد. در گاوهای شیری پروبیوتیک‌ مخمر زنده مصرف خوراک، راندمان مصرف خوراک، میانگین افزایش وزن روزانه،  بازده و کیفیت شیر را بهبود داد.

بهبود مصرف خوراک و قابلیت هضم مواد مغذی

منابع خوراکی موجود در مناطق گرمسیری از قابلیت هضم پایینی برخوردار هستند که بدلیل عدم تعادل در مواد مغذی مانند پروتئین و کاهش سرعت عبور خوراک از شکمبه مصرف خوراک، در این حیوانات کاهش یافته است. بنابراین مکمل کردن علوفه‌هایی با کیفیت پایین با یک افزودنی به بازده حیوان کمک می‌کند. مکمل کردن خوراک‌ها با پروبیوتیک (مخمر) فاصله بین وعده‌های خوراک دهی را در گاوهای شیری کاهش داد که این امر به به ثبات pH شکمبه کمک می‌کند و بنابراین مصرف خوراک علوفه را تحریک و سرعت قابلیت هضم فیبر در شکمبه را افزایش می‌دهد. Bach و همکاران (2007) تغییرات معنی‌داری را در رفتار تغذیه‌ای گاوها مشاهده کردند، تغذیه گاوها با جیره‌های حاوی مخمر تداوم مصرف خوراک (فواصل کوتاهتر در مصرف خوراک 32/3 در مقابل 32/4 در خوراک‌های تیمار نشده) را افزایش داد. Bitencourt و همکاران (2011) گزارش کردند که مصرف ماده خشک و ماده آلی به ترتیب 2/3 و 4 درصد در گاوهای تغذیه شده با جیره حاوی مخمر افزایش یافت.

افزایش ضریب تبدیل خوراک و سرعت رشد

پروبیوتیک‌ها به عنوان جایگزین آنتی‌بیوتیک‌ها، وزن زنده بدن در نشخوارکنندگان از طریق افزایش مصرف خوراک، بهبود راندمان نیتروژن و کاهش دفع مواد مغذی افزایش می‌دهند.

اثرات پروبیوتیک بر شیر

مصرف پروبیوتیک به عنوان مکمل خوراکی برای نشخوارکنندگان اثرات سودمندی بر تولید شیر، کیفیت شیر ترکیبات عملکردی آن مانند محتوی پروتئین و چربی دارد. Setlla و همکاران (2014) گزارش کردند که پروبیوتیک‌ها سرعت مصرف خوراک، بازده و پروفایل اجزای شیر را بهبود داده و به افزایش مصرف ماده خشک در حیوان منجر می‌گردد. Xu و همکاران (2017) مشاهده کردند در پی مصرف پروبیوتیک‌ها التهاب، ورم پستان و تعداد سلو‌های سوماتیک کاهش و بازده تولید شیر افزایش یافت. اثرات مثبت پروبیوتیک‌ها در تولید و کیفیت شیر را می‌توان به تاثیر مثبت پروبیوتیک‌ها بر تعداد باکتری‌های تجزیه کننده فیبر و تغییر در تولید اسیدهای چرب فرار نسبت داد.

تاثیر پرویوتیک‌ها بر کاهش گاز متان

در حالی‌که نشخوارکنندگان نقش مهمی را در سیستم کشاورزی ایفاء می‌کنند، تشکیل متان در شکمبه از منابع مهم تشکیل گازهای گلخانه‌ای است. صرفنظر از گونه نشخوارکنندگان، متان از منابع بزرگ آلودگی گازهای گلخانه‌ای در تولیدات نشخوارکنندگان است که در حدود 4 درصد از 90 درصد گازهای گلخانه‌ای را به خود اختصاص می‌دهد. متان منتشر شده از نشخوارکنندگان یکی از بزرگترین گازهای گلخانه‌ای است که در حدود 25 برابر نسبت به دی‌اکسید کربن در گرمایش زمین نقش دارد. یکی از راهکارهای مفید برای کاهش تولید متان در شکمبه دستکاری مسیرهای بیوشیمیایی و کاهش تولید متان در شکمبه است. مصرف پروبیوتیک‌ها به عنوان یک گزینه برای تغییر در عملکرد باکتریایی شکمبه یکی از این روش‌هاست.

تاثیر پروبیوتیک‌ها بر سیستم ایمنی

اثرات مثبت پرویوتیک‌ها بر سیستم ایمنی را می‌توان به توانایی پروبیوتیک‌ها برای تحریک و تعدیل سیستم ایمنی، افزایش پاسخ‌های ایمنی ذاتی و اکتسابی نسبت داد.

نتیجه گیری

اثرات مثبت مصرف باکتری‌های بیفیدوباکترها و لاکتوباسیل‌ها بعنوان پروبیوتیک‌ها در جیره نشخوارگنندگان در رشد، بهبود عملکرد حیوان (تولید و ترکیبات شیر)، پاسخ‌های ایمنی در گاوهای شیری، گوشتی ، گوساله‌ها است. اسیدوز در گاوهای شیری و پرواری  در پی افزودن پروبیوتیک به جیره کاهش یافت و عملکرد سیستم ایمنی آن بهبود یافت. در گاوهای شیری مصرف و راندمان خوراک و افزایش وزن بدن بهبود یافت. به ‌علاوه بازده و کیفیت شیر تولیدی افزایش یافت.

منابع :

Use of probiotics and botanical extracts to improve ruminant production in the tropics: A review  – Animal nutrition Journal. 2018.

Benefits of Probiotics on Production, Health and Methane Mitigation in Ruminant Animals.

Academic Journal of nutrition, 2020.

Probiotics and Ruminant Health. Book chapter.

محصولات ویوان :

واتساپ
تلگرام
اینستاگرام
ویوان پاسخگوی شماست
×

واحد مدیریت ارتباط با مشتریان ویوان

 

از طریق واتس آپ پاسخگوی شماست

×