چکیده:

تنش‌ گرمایی و اثرات مضر آن بر عملکرد طیور در بعضی از ماه های سال توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. ثابت شده است که دمای بالا، بویژه در دوره پایانی رشد، اثرات بسیار مضری بر عملکرد، سلامتی و فیزیولوژی جوجه‌های گوشتی می گذارد. تاکنون روش‌های مختلفی برای کاهش و یا از بین بردن اثرات منفی تنش‌ گرمایی پیشنهاد شده است. از میان روش‌های موجود، دستکاری جیره و افزودن مواد ضد اکسیدانتی بعنوان یک راه حل مناسب و کاربردی توصیه می‌شود. در این راستا، استفاده از مواد گیاهی سرشار از ترکیبات ضداکسیدانتی مانند ترکیبات فنولیک سودمند به نظر میرسد. چنین ترکیباتی در عصاره گیاهانی مانند لیمو، پرتقال، زردچوبه و پونه کوهی به فراوانی یافت می‌شوند. بنابراین و با توجه به مقدمه بیان شده، هدف از انجام این پژوهش موارد زیر بود: بررسی اثرات عصاره‌های گیاهی بر فراسنجه‌های عملکردی جوجه‌های گوشتی در شرایط تنش گرمایی، ارزیابی توانایی عصاره‌های ذکر شده برای بهبود فراسنجه‌های مربوط به جمعیت میکروبی دستگاه گوارش جوجه‌های گوشتی و ارزیابی توانایی عصاره‌های گیاهی بر فراسنجه‌های کیفی گوشت و تنش اکسیداتیو در سطح سلولی و ملکولی با روش‌های بیوتکنولوژی. به دلیل حساسیت بالای جوجه‌های گوشتی به دمای بالا در دوره نهایی پرورش، بنابراین این دوره (روزهای بین 25 تا 42 دوره پرورش) جهت انجام این پژوهش انتخاب شد. دمای اعمال شده در این پژوهش 34 درجه سانتی‌گراد و برای 5 ساعت در روز بود. هر یک از عصاره‌ها در 2 سطح 200 و 400 میلی‌گرم در کیلوگرم به جیره جوجه‌ها افزوده شدند. سه روز اول تغذیه با عصاره‌ها، به عنوان دوره سازگاری در نظر گرفته شد. برای بررسی اثر هم افزایی عصاره‌های لیمو و پرتقال، مخلوط این دو عصاره در سطوح مختلف به جوجه‌ها تغذیه شدند. پس از 3 روز، 10 روز یا 2 هفته از تنش گرمایی القا شده، جوجه‌ها توزین شده و برای بررسی کیفیت گوشت، فراسنجه‌های فیزیولوژیک، ریخت‌شناسی دستگاه گوارش، جمعیت میکروبی و همچنین تنش اکسیداتیو نمونه‌برداری شدند. در پایان آزمایش تفاوت معنی­داری در عملکرد جوجه­ها دیده نشد. درمقایسه با گروه شاهد، تغذیه با 400 میلی‌گرم عصاره پوست پرتقال و همچنین 200 و 400 میلی‌گرم عصاره زردچوبه باعث افزایش معنی‌دار فعالیت گلوتاتیون‌پراکسیداز (p<0.05)، و تغذیه با 400 میلی‌گرم عصاره زردچوبه باعث افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز شد (p<0.05). افزودن 200 میلی‌گرم عصاره پوست لیمو و  400 میلی­گرم از عصاره‌های زردچوبه و پوست لیمو به جیره، به‌ترتیب، موجب افزایش غلظت هورمون T3 و هورمون رشد نسبت به گروه شاهد گردید (p<0.05)، اما عصاره­های مورد مطالعه تأثیر معنی­داری بر غلظت هورمون T4 نداشتند. همچنین تغذیه با  400 میلی­گرم از عصاره زردچوبه منجر به کاهش کلی‌فرم‌های ایلئوم و روده کور نسبت به گروه شاهد شد (p<0.05). اثرات مثبت عصاره‌ها بر ریخت‌شناسی روده باریک نیز دیده شد. تغذیه با عصاره زردچوبه و پونه کوهی به ویژه در سطوح 400 میلی‌گرم به طور معنی‌داری باعث بهبود سیستم ضد اکسیدانتی پرنده شد (p<0.05). پروتئین‌های شوک گرمایی نیز به‌طور معنی‌داری با تغذیه عصاره‌ها کاهش یافتند (p<0.05). هر چند که این اثرات مثبت عصاره‌های گیاهی به طور گسترده ای بستگی به میزان تغذیه شده، سن پرنده و نوع بافت هدف متفاوت بود. به عبارت دیگر در بعضی بافت‌ها هیچ گونه اثری دیده نشد و در بعضی بافت‌ها اثرات مثبت معنی‌دار مشاهد شد. به عنوان نتیجه گیری کلی از نتایج دیده شده در این پژوهش، واضح است که عصاره‌های گیاهی پوست لیمو و پرتقال و عصاره زردچوبه و پونه کوهی می ­تواند بدون تأثیر منفی بر عملکرد، اثر مطلوبی بر سیستم آنتی‌اکسیدانی، فراسنجه‌های فیزیولوژیک، ریخت‌شناسی روده باریک و جمعیت میکروبی روده جوجه‌های گوشتی در شرایط تنش گرمایی داشته باشد. هر چند که اثرات سودمند عصاره‌های گیاهی سرشار از ترکیبات فنولیک بر جوجه‌های گوشتی تحت تأثیر سن پرنده، نوع بافت هدف و طول دوره تنش گرمایی می‌تواند متغیر باشد.

فصل اول

1- مقدمه

1-1- تنش گرمایی

دمای محیطی و میزان رطوبت نسبی دو عامل بسیار مهم در زمینه پرورش طیور هستند. دمای مناسب برای پرورش طیور گوشتی در دوره پایانی رشد بین 18 تا 22 درجه سانتی‌گراد است. زمانی که دمای سالن از این مقدار بالاتر برود طیور دچار تنش گرمایی شده که به نوبه خود باعث تغییرات فیزیولوژیک و رفتاری در آنها می‌شود. شکل 1-1، اثرات افزایش دمای محیط را بر رفتار جوجه‌ها نشان می‌دهد.

در بعضی مناطق جهان (شبیه مناطق جنوبی ایران که گرمسیری هستند) دمای محیطی 35 تا 45 درجه سانتی‌گراد در طول ماهای گرم سال عادی است که در این شرایط تولید و عملکرد طیور به طور منفی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. این امر باعث خسارت سالیانه بسیار زیادی به صنعت طیور کشور می‌شود، از آنجایی‌که پرورش طیور یکی از مهمترین سیستم‌های تولیدات دامی در ایران است، بنابراین یافتن یک روش مناسب برای جلوگیری و یا کاهش اثرات منفی تنش گرمایی در صنعت طیور همواره یکی از چالش‌های کارشناسان این صنعت بوده است.

2-1- اثرات تنش گرمایی بر طیور

به طور خلاصه، اثرات منفی تنش گرمایی بر طیور را می‌توان به سه دسته کمی، کیفی و فیزیولوژیکی دسته‌بندی کرد. اثرات کمی و کیفی شامل کاهش ارزش اقتصادی تولیدات مانند گوشت و تخم‌مرغ، تولید گوشت با کیفیت پایین، کاهش تولید گوشت سینه و ران (تانکسون و همکاران، 2001)، افزایش تلفات در گله و کاهش وزن بدن. تغییرات فیزیولوژیک شامل افزایش دمای بدن، بر هم خوردن تعادل الکترولیت‌ها در بدن (احمد و همکاران، 2008)، نقص در عملکرد ارگان‌های درونی بدن، کاهش فراهمی انرژی در سلول‌ها (روزنبویم و همکاران، 2007)، تغییر گوارش‌پذیری و متابولیسم مواد مغذی، تغییر ساختار سلول‌های دستگاه گوارش (بورخلدر و همکاران، 2008) و تغییرات در جمعیت میکروبی دستگاه گوارش است (بایلی و همکاران، 2004).

یکی از اثرات منفی و مهم افزایش دما نقص در سیستم ضد اکسیدانتی و تحریک تنش اکسیداتیو است (لین و همکاران، a2006). تنش اکسیداتیو به عنوان حضور مقدار بالای گونه‌های فعال اکسیژن (‌ROS) در حضور سیستم بافری ضد اکسیدانتی تضعیف شده بدن تعریف می‌شود؛ به عبارت دیگر، یک عدم تعادل بین اکسیدانت‌ها و ضد اکسیدانت‌ها در بدن. گو و همکاران (2012) بیان کردند که تنش گرمایی یکی از عوامل اصلی ایجاد تنش اکسیداتیو از طریق ایجاد عدم تعادل بین پرواکسیدآن‌ ها و سیستم ضد اکسیدانتی است. این بدین معنی است که تنش گرمایی باعث تولید بیش از حد ROS، افزایش التهاب و بیومارکرهای تنش اکسیداتیو مانند پروکسیدهای لیپید در خون و بافت‌ها می‌شود. علاوه بر این و بسته به شدت و طول دوره تنش گرمایی اثرات دیگری مانند افزایش یا کاهش فعالیت آنزیم‌های ضد اکسیدانتی کاتالاز، گلوتاتیون پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز و درنهایت القای تولید پروتئین‌های شوک گرمایی (HSP) از اثرات گزارش شده تنش گرمایی بر وضعیت اکسیداتیو جوجه‌های گوشتی است.

3-1- راه‌های غلبه بر تنش گرمایی؛ سودمندی ترکیبات فنولیک

استراتژی‌های متفاوتی برای بهبود رفاه و عملکرد جوجه‌های گوشتی تحت شرایط تنش گرمایی مانند مدیریت محیطی (بعنوان مثال استفاده از فن و سیستم مه پاش در سالن)، برنامه‌های اصلاح نژادی (توسعه لاین‌های مقاوم به حرارت)، کاهش تراکم گله، فراهم کردن آب خنک، درمعرض دمای بالا قرار دادن طیور در سنین پایین، محدود کردن خوراک، تغذیه خوراک‌های مرطوب، افزودن مواد ضد اکسیدانتی مانند ویتامین ث و الکترولیت‌ها و افزودن اسیدهای آلی به خوراک، و در نهایت دستکاری جیره (مانند افزودن ترکیبات مؤثره گیاهی که دارای اثرات سودمند متفاوتی هستند) تابحال مورد استقاده قرار گرفته است (لین و همکاران، b2006؛ یاهاو، 2009؛ لارا و روستاگنو، 2013). استفاده از ترکیبات گیاهی در جیره طیور به دلیل عملی بودن این روش، دارا بودن اثرات مفید مختلف و از همه مهمتر در دسترس بودن این ترکیبات با قیمت پایین رو به گسترش است. بنابراین تحقیق حاضر به بررسی ترکیبات فنولیک موجود در عصاره پوست مرکبات و اسانس‌های گیاهی بر جوجه‌های گوشتی می‌پردازد.

ترکیبات فنولیک در گیاهان، ادویه‌جات و عصاره آن‌ ها وجود دارند و نقش آن‌ ها شامل تولید رنگدانه، رشد، تولید مثل، مقاومت نسبت به عوامل بیماری‌زا و غیره در گیاهان است. این ترکیبات اثرات ضد باکتریایی، ضد سرطانی، ضد التهابی و ضد اکسیدانتی در شرایط درون‌تنی (‌in vivo) و برون‌تنی (in vitro) دارند. این ترکیبات در گیاهان زیادی مثل سبزی‌ها و میوه‌ها یافت می‌شوند. مطالعات نشان می‌دهند که میوه‌های خانواده مرکبات (به‌ویژه لیمو و پرتقال)، گیاهان خانواده زنجبیل (به‌ویژه زردچوبه) و خانواده نعناعیان (به‌ویژه پونه کوهی) سرشار از این ترکیبات هستند. پوست لیمو و پرتقال محصولات فرعی کارخانجات آبمیوه‌سازی هستند و از پرمصرف‌ترین مرکبات در سراسر جهان می‌باشند (قاسمی و همکاران، 2009). در طول فرآوری مرکبات، مقادیر قابل توجهی فرآورده‌های فرعی مانند پوست تولید می‌شود. اگرچه مقادیر زیادی از این فرآورده‌ها در خوراک دام (نشخوارکنندگان) استفاده می‌شوند، قسمت اعظم این فرآورده‌ها دور ریخته می‌شوند و باعث آلوده‌سازی محیط می‌شوند. بنابراین، صنایع فرآوری مرکبات به دنبال بکارگیری این محصولات فرعی می‌باشند. این محصولات با قیمت اندک در کشورهایی مانند ایران نیز در دسترس می‌باشند.

زردچوبه (که تحت نام temulawak یا Javanese turmeric در اندونزی معروف است) در قسمت جنوب شرقی آسیا رشد میکند و در هر دو شکل وحشی و پرورشی در اندونزی یافت می‌شود. از این ماده به صورت سنتی برای اهداف پزشکی استفاده می‌شود. پونه کوهی یک گیاه از خانواده نعناعیان است و بومی مناطق گرم و معتدل و جنوب غربی اروپا-آسیا و نواحی مدیترانه‌ای است. شکل 1-2 محصولات استفاده شده در این پژوهش را نشان می‌دهد.

اسانسهای گیاهی پونه کوهی و زردچوبه حاوی مقادیر زیاد ترکیبات فنولی ساده می‌باشند و اثرات ضد اکسیدانتی آن‌ ها به خوبی اثبات شده است (سینورات و همکاران، 2009؛ لونا و همکاران، 2010). فعالیت ضد اکسیدانتی اسانس پونه کوهی عمدتا مربوط به وجود تیمول و و کارواکرول میباشد و برای زردچوبه عمدتاً به ترکیباتی مانند آلفا-کورکومن، بتا-کورکومن و زانتوریزول مربوط می‌شود. کارواکرول، تیمول و زانتوریزول ترکیبات ساده فنولیک می‌باشند که زنجیره جانبی آلیفاتیک بر رینگ معطره خود دارند. ترکیبات مؤثره اصلی موجود در عصاره‌های گیاهی استفاده شده در این پژوهش در شکل 1-3 و 1-4 نشان داده می‌شوند. این نکته باید ذکر شود که میزان وجود هر یک ار این ترکیبات در عصاره‌ها متغیر است. این اختلافات ناشی از دلایل متعددی مانند تنوع موجود در پروفایل خاک کشاورزی هر منطقه و زمان برداشت محصولات می‌باشند. فو و همکاران (2005) گزارش کردند که حتی نمونه‌های مشابه اما کشت شده در کشورهای مختلف می‌توانند حاوی مقادیر متفاوتی از ترکیبات مؤثره باشند. علاوه بر این، شرایط ذخیره‌سازی محصولات خام و روش عصاره‌گیری می‌توانند تأثیر زیادی بر تولید ترکیبات مؤثره موجود بسته به نوع و غلظت حلال استفاده شده، زمان و دما و غیره دارد (لیا و همکاران، 2006؛ گارائو و همکاران، 2007).

با توجه به مقدمه بیان شده، این پژوهش با هدف آزمایش کردن اثرات و توانایی این عصاره‌ها بر فراسنجه‌های مختلف جوجه گوشتی در سطح ملکولی زمانی‌که که در معرض دمای بالا (34 درجه سانتی‌گراد برای 5 ساعت در روز از روز 28 تا 42 دوره پرورش) قرار گرفتند انجام شد. دوره پایانی پرورش به دلیل اینکه جوجه‌ها در این سن به افزایش دما بسیار حساس می‌باشند، برگزیده شد. در این دوره هرگونه افزایش در دمای سالن، منجر به کاهش عملکرد تولیدی طیور شده که به نوبه خود باعث افزایش زمان مورد نیاز برای رسیدن به وزن فروش و بنابراین باعث زیان‌های اقتصادی بالایی به این صنعت می‌شود.  

4-1- اهداف پژوهش

این پژوهش برای بررسی پاسخ‌دهی جوجه گوشتی نژاد راس 308 به افزایش متناوب دما در دوره پایانی پرورش (از روز 28 تا 42 پرورش) به عصاره‌های گیاهی سرشار از ترکیبات فنولیک افزوده شده به جیره انجام شد. عصاره پوست لیمو، عصاره پوست پرتقال، و ترکیبی از آنها، اسانس گیاهی زردچوبه و اسانس گیاهی پونه کوهی تهیه شده و در سطوح 200 و 400 میلی‌گرم در کیلوگرم خوراک به جیره افزوده شدند.