مقدمه

استفاده از جیره‌های با انرژی قابل‌متابولیسم (ME) و مواد مغذی کاهش‌یافته، به‌ویژه پروتئین و اسیدهای آمینه، به‌عنوان رویکردی برای کاهش هزینه‌های خوراک و کاهش فشارهای زیست‌محیطی، مورد توجه محققین و صنعت طیور قرار گرفته است (1). با‌این‌حال مطالعات متعددی گزارش کرده‌اند کاهش ME و مواد مغذی فراتر از یک حد مشخص می‌تواند بر مصرف خوراک، نرخ تولید و کیفیت محصول اثرات منفی برجای گذارد (2، 3). افزودن آنزیم‌های برون‌زادی به جیره به‌عنوان رویکردی کارآمد و کم‌هزینه برای بهبود بهره‌برداری از مواد مغذی شناخته شده است. یکی از محدودیت‌های تغذیه‌ای مهم در طیور، ناتوانی گونه‌ها در هیدرولیز فیتات به‌‌دلیل فقدان آنزیم فیتاز درون‌زا است که موجب می‌شود فسفر متصل به فیتات در جیره‌های مبتنی بر ذرت و سویا قابل‌استفاده نباشد (4، 5). هرچند مقدار فیتات جیره ممکن است همیشه محدودکننده نباشد، اما ترکیبات فیتات می‌توانند با اتصال به انواع مواد مغذی، دسترسی زیستی آن‌ها را کاهش دهند (6، 7). مطالعات متعدد نشان داده‌اند مکمل‌سازی فیتاز می‌تواند بهبود قابل‌توجهی در قابلیت دسترسی فسفر، کلسیم و پروتئین ایجاد کند و درنهایت شاخص‌های تولیدی و معدنی شدن استخوان را ارتقا دهد (8-11). همچنین محققین (12) گزارش کرده‌اند افزودن فیتاز در جیره‌های مبتنی بر ذرت می‌تواند قابلیت هضم نشاسته و استفاده از انرژی را از‌طریق بهبود هضم کربوهیدرات‌های غیرنشاسته‌ای افزایش دهد.

کیفیت پوسته تخم‌مرغ از‌نظر اقتصادی، بهداشتی و پذیرش مصرف‌کننده اهمیت بالایی دارد. افت کیفیت پوسته با افزایش سن مرغ‌ها شایع‌تر شده و به بروز ترک‌های مویی، نازکی، شکنندگی و عیوب ظاهری منجر می‌شود که ریسک نفوذ عوامل بیماری‌زا و خسارات اقتصادی را افزایش می‌دهد (13). پوسته تخم‌مرغ یک ساختار بیوسرامیکی منظم است که حاصل برهم‌کنش کنترل‌شده اجزای معدنی و آلی بوده و وظایف کلیدی، مانند محافظت جنین، تنظیم تبادل گاز و رطوبت و تأمین کلسیم برای رشد جنین را بر‌عهده دارد. گزارش شده است مدیریت تغذیه از مهم‌ترین ابزارها برای پیشگیری از عیوب مکانیکی و ساختاری پوسته است (14). علاوه‌بر آنزیم‌ها، کیفیت و منبع ریزمغذی‌ها، به‌ویژه مواد معدنی و ویتامین‌ها نقش اساسی در تشکیل پوسته و استحکام آن دارند. همچنین گزارش شده است جایگزینی یا تقویت پیش‌مخلوط‌های مواد معدنی با منابع آلی یا کلاته، با بهبود زیست‌فراهمی عناصر کم‌نیاز مانند روی، منگنز، مس و آهن، می‌تواند ضخامت و استحکام پوسته را افزایش دهد و تعداد تخم‌های ترک‌دار را به‌ویژه در مرغ‌های مسن کاهش دهد (15). استفاده از منابع آلی مینرال‌ها (کلات اسیدهای آمینه یا پروتئینات) به جای نمک‌های غیرآلی، علاوه‌بر بهبود کیفیت داخلی و خارجی تخم‌مرغ، دفع محیطی مواد معدنی را کاهش می‌دهد (16). در‌زمینه ویتامین‌ها، اثرات تعاملی ویتامین‌های محلول در چربی A و K₃ در مرغ‌های تخم‌گذار مسن بررسی و مشخص شد مقادیر کافی این ویتامین‌ها موجب بهبود استحکام پوسته، رنگ زرده و وضعیت آنتی‌اکسیدانی غده پوسته می‌شود. در‌حالی‌که کمبود یا مصرف بیش از حد آن‌ها مزیتی ندارد (17). ازسوی‌دیگر، مصرف سطوح بالاتر از نیاز ویتامین D₃ بهبود معنی‌داری در کیفیت پوسته ایجاد نکرده‎است که بر ضرورت تنظیم دقیق سطوح ریزمغذی‌ها و پرهیز از افراط و تفریط تأکید دارند (18).

با وجود مطالعات متعدد درباره اثرات جداگانه فیتاز یا پیش‌مخلوط‌های انواع ویتامین‌ها و مواد معدنی بر عملکرد تولیدی، قابلیت هضم مواد مغذی و کیفیت پوسته، مطالعات اندکی به بررسی اثرات هم‌افزایی این مکمل‌ها در شرایط جیره‌های با تراکم کمتر مواد مغذی پرداخته‌اند. بر‌این‌اساس این فرض مطرح می‌شود که در جیره‌های با سطح مواد مغذی استاندارد یا کاهش‌یافته، استفاده هم‌زمان از فیتاز و پیش‌مخلوط ویتامین ـ مینرال، می‌تواند از‌طریق افزایش زیست‌فراهمی فسفر و کلسیم، بهبود وضعیت آنتی‌اکسیدانی غده پوسته و ارتقای جذب عناصر کم‌نیاز، افت عملکردی و کیفی ناشی از کاهش مواد مغذی را جبران کند، به‌ویژه در جیره‌های با غلظت کمتر ‌مواد مغذی که خطر بروز عیوب پوسته بالاتر است؛ بنابراین اهداف مطالعه حاضر عبارت بودند از: بررسی اثرات جداگانه و ترکیبی فیتاز و پیش‌مخلوط ویتامین ـ مینرال بر عملکرد تولیدی، کیفیت پوسته تخم‌مرغ، پروفایل متابولیکی و قابلیت هضم مواد مغذی در مرغ‌های تخم‌گذار در دوره پایانی تولید.

مواد و روش کار

پرنده‌ها، جیره‌های آزمایشی و مدیریت پرورش: در مطالعه حاضر از 320 قطعه مرغ تخم‌گذار سویه لوهمن LSL سبک (سن بین 54 تا 66 هفتگی) و از آزمایش فاکتوریل 2×4 در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. تیمارهای آزمایشی شامل دو سطح مواد مغذی (سطح توصیه‌شده و سطح کم مواد مغذی) و چهار تیمار مکملی (1. فاقد مکمل، 2. حاوی مکمل فیتاز، 3. حاوی مکمل تقویت پوسته، 4. حاوی هر دو مکمل فیتاز و مکمل تقویت پوسته) بودند. هر تیمار شامل 8 تکرار و هر تکرار شامل 5 قطعه مرغ بود. جیره با مواد مغذی کم، شامل ۵۰ کیلوکالری در کیلوگرم کاهش در انرژی متابولیسمی، 1/0 واحد درصد کاهش در پروتئین خام (با بازتنظیم متناسب متیونین + سیستئین، لیزین و ترئونین بر‌اساس مقادیر قابل‌هضم) و 1/0 واحد درصد کاهش برای هر فسفر قابل‌دسترس و کلسیم بود؛ این سطوح مطابق با ماتریکس‌های اعتباری گزارش‌شده برای فیتاز در دُز ۵۰۰ واحد در کیلوگرم جیره غذایی و راهنمای فرمولاسیون تجاری مرغ‌های تخم‌گذار تعیین شد (19، 20). یک نمونه از هر ماده خوراکی برای تعیین ترکیب مواد مغذی بر‌اساس روش AOAC در سال 2006 (21) مورد آنالیز قرار گرفت. اجزای خوراکی و ترکیب مواد مغذی جیره‌های آزمایشی در جدول 1 نشان داده شده است. مطالعه حاضر در سالن مرغداری صنعتی شرکت تعاونی مرغداری نوک طلای قم انجام شد. برای کنترل دقیق مصرف خوراک، تیمارها در انتهای سالن استقرار یافتند و خط دان‌خوری اتوماتیک در آن بخش از مدار مسدود شد و خوراک مصرفی و باقیمانده خوراک هر تکرار به‌طور منظم ثبت شد. در طول دوره مطالعه، برنامه نوری سالن بر‌اساس توصیه‌های سویه، برابر با 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی در شبانه‌روز تنظیم شد. برنامه دمایی سالن به‌گونه‌ای تنظیم شد که دما در محدوده آسایش حرارتی برای مرغ‌های تخم‌گذار (22 تا 24 درجه سلسیوس) حفظ شود. پرنده‌ها به آب آشامیدنی سالم و تازه به‌صورت آزاد دسترسی داشتند و جیره‌های آزمایشی نیز به‌صورت آردی تازه تهیه‌شده، به‌طور آزاد در اختیار پرنده‎ها قرار گرفت. ترکیب مواد مغذی جیره‌ها بر‌اساس دستورالعمل سویه لوهمن LSL سبک تعیین و با کاهش مواد مغذی در جیره LND، نسبت مواد مغذی کلیدی بر‌اساس سطوح هدف تنظیم شد (جدول 1).

آنزیم فیتاز مورد‌استفاده در مطالعه حاضر با نام تجاری فیتاگلد (PHYTA GOLD) بود که به‌عنوان نسل جدیدی از آنزیم‌های فیتاز (با منشأ قارچی و باکتریایی) شناخته می‌شوند که با کمک فناوری مهندسی آنزیم و DNA نوترکیب حاصل شده است. نوع مکمل فیتاز استفاده‌شده از نوع فیتاز 5000 بود که به میزان 100 گرم در تن در خوراک، برای تأمین 500 واحد آنزیم فیتاز در هر کیلوگرم جیره غذایی استفاده شد. مکمل پیش‌مخلوط ویتامین ـ مینرال مورداستفاده در این مطالعه با نام تجاری سوپرشل (SuperShell) به میزان 2 گرم در کیلوگرم خوراک مورد استفاده قرار گرفت. مکمل مورد‌استفاده دارای 250000 واحد بین‌المللی ویتامین D₃، 550 میلی‌گرم منادیون (ویتامین K₃)، 22 درصد کلسیم، 15 درصد فسفر قابل‌دسترس، 7000 میلی‌گرم منگنز، 7500 میلی‌گرم روی، 500 میلی‌گرم مس، 50 میلی‌گرم سلنیوم بود. منابع مورد‌استفاده عناصر کم‌نیاز از نوع آلی و کلات اسیدهای آمینه این عناصر می‌باشد.

اندازه‌گیری عملکرد تولیدی: درصد تولید برحسب روز مرغ محاسبه شد. با ضرب کردن درصد تولید در میانگین وزن تخم‌مرغ، وزن توده‌ای تخم‌مرغ (Egg mass) محاسبه شد. ضریب تبدیل خوراک، از‌طریق تقسیم مقدار خوراک مصرفی به وزن توده‌ای تخم‌مرغ محاسبه شد. روزانه تعداد تخم‌مرغ بدون پوسته، شکسته و کودی ثبت‌ شده و سپس درصد تخم‌مرغ‌های غیرنرمال از تقسیم تعداد تخم‌مرغ‌های بدون پوسته، شکسته و کودی بر تعداد کل تخم‌مرغ‌ها محاسبه شد.

پارامترهای کیفی تخم‌مرغ: در پایان دوره، تخم‌مرغ‌ها به‌مدت 3 روز جمع‌آوری شدند و از هر واحد آزمایشی 2 عدد تخم‌مرغ (16 تخم‌مرغ به ازای هر تیمار) به‌صورت تصادفی انتخاب شد و تحت آزمایش‌های کیفی قرار گرفت. صفات کیفی مورد‌بررسی در مطالعه حاضر عبارت بودند از: صفات کیفی سفیده (درصد وزنی سفیده، ارتفاع سفیده و واحد هاو)، صفات کیفی زرده (درصد وزنی زرده و رنگ زرده)، صفات کیفی پوسته (درصد وزنی پوسته، ضخامت پوسته تخم‌مرغ و مقاومت به شکستگی). سپس تخم‌مرغ‌ها شکسته شده و برای محاسبه واحد‌ها و Haugh unit، ارتفاع سفیده غلیظ توسط دستگاه ارتفاع‌سنج استاندارد (مدلCE 300 ) اندازه­گیری شد و سپس در فرمول محاسبه شاخص‌‌ها (HU)گنجانده شد (22) که از فرمول شماره 1 محاسبه گردید:

1. HU = 100 × log₁₀ (H – 1.7W^0.37 + 7.6)

H ارتفاع سفیده تخم‌مرغ بر حسب میلی‌متر و W وزن تخم‌مرغ بر حسب گرم است.

شاخص رنگ زرده توسط روش Roche yolk color fan اندازه‌گیری شد که مقیاس آن از یک برای زرد کمرنگ تا 15 برای نارنجی غلیظ متغیر بود. برای اندازه‌گیری وزن پوسته، ابتدا پوسته‌ها با آب شست‌وشو داده شدند و برای مدت 15 ساعت در آون با دمای 45 درجه سانتی‎گراد قرار گرفته و پس از سرد شدن به‌طور انفرادی وزن شدند. ضخامت پوسته تخم‌مرغ‌ها با استفاده از میکرومتر با دقت 01/0 میلی‌متر در وسط تخم‌مرغ و در سه نقطه اندازه‌گیری شد و میانگین آن‌ها به‌عنوان ضخامت نهایی پوسته در نظر گرفته شد. مقاومت به شکستگی پوسته با استفاده از دستگاه Texture Analyzer (مدل TA.XT plus، Stable Micro Systems Ltd., Godalming, UK) مجهز به پروب فولادی با سرعت فشرده‌سازی 1 میلی‌متر بر ثانیه اندازه‌گیری شد. هر تخم‌مرغ در وضعیت عمودی بین دو نگهدارنده ثابت قرار گرفت و نیروی لازم برای شکستن پوسته بر‌حسب کیلوگرم ثبت شد.

اندازه‌گیری فراسنجه‌های خونی: در پایان دوره آزمایش از هر تکرار یک مرغ انتخاب و از‌طریق سیاهرگ زیر بال خون‌گیری انجام و به لوله­های انعقادی منتقل و سپس سانتریفیوژ شد. سرم به‌دست‌آمده تا شروع آزمایش در دمای 20- درجه سلسیوس نگهداری شد. متابولیت‌های خونی شامل گلوکز، تری‌گلیسرید، کلسترول، پروتئین ‌کل، آلبومین، اسید اوریک، کلسیم، فسفر، آنزیم‌های آلکالین فسفاتاز (ALP)، آلانین ترانس‌آمیناز (ALT) و آسپارتات ترانس‌آمیناز (AST) بودند. تجزیه‌و‌تحلیل همه فراسنجه­ها با استفاده از کیت­های تجاری (پارس‌آزمون، ایران) و به‌وسیله دستگاه اسپکتروفتومتری 617- CLima ساخت کشور اسپانیا انجام شد. پروتئین تام به روش بیوره، آلبومین به روش اتصال به رنگ با استفاده از رنگ برم کرزول گرین، اسید اوریک به روش آنزیمی اوریکاز، کلسیم به روش اورتو ـ کرسول فتالئین (Ortho-cresolphthalein)، فسفر به روش مولیبدات آمونیوم و آنزیم‌های خون به روش کالریمتریک اندازه­گیری شدند.

اندازه‌گیری قابلیت هضم مواد مغذی: برای اندازه‌گیری قابلیت هضم مواد مغذی در ایلئوم از نشانگر خاکستر نامحلول در اسید (AIA) استفاده شد. به‌منظور تأمین AIA، مکمل‌ سیلیت به تمام جیره‌ها به‌‌مدت 4 روز قبل از پایان هفته 66 اضافه شد (به میزان ۵ گرم در کیلوگرم جیره). در پایان مطالعه، از هر تکرار، یک مرغ تخم‌گذار به‌صورت تصادفی انتخاب و با روش جابه‌جایی مهره‌های گردن کشتار شدند. محتویات ایلئوم، از زائده مکمل تا محل اتصال ایلئوم به سکوم، جمع‌آوری و بلافاصله در دمای 20- درجه سلسیوس تا زمان انجام آنالیزهای بعدی ذخیره شد. نمونه‌ها سپس به روش freeze-drying خشک و آسیاب شده و از الک با قطر منافذ 5/0 میلی‌متر عبور داده شدند. تعیین ماده خشک، خاکستر خام، چربی خام، پروتئین خام، انرژی، کلسیم و فسفر در نمونه‌های خوراک و دفعیات با استفاده از روش استاندارد ذکر‌شده در AOAC (21) صورت گرفت. قابلیت هضم ظاهری ایلئومی (AID) مواد مغذی با استفاده از فرمول شماره 2 محاسبه شد:

2.  AID = 1- [(marker_diet/marker_id) × (nutrient_id/nutrient_diet)] × 100

nurient_diet و marker_diet غلظت مواد مغذی و AIA در جیره غذایی و Nutrient_id و marker_id نشان‌دهنده غلظت همان مواد مغذی و AIA در محتویات ایلئوم می‌باشند. همچنین از محتویات دفعی پرندگان (8 تکرار به ازای هر تیمار) برای اندازه‌گیری انرژی متابولیسمی تصحیح شده بر‌اساس ذخیره نیتروژن (AMEn) استفاده شد. مقدار AMEn نیز با استفاده از فرمول شماره 3 محاسبه شد:

3. AME_n (kcal/kg of diet) = GE_diet – [(GE_id × IF) + (8.22 × (N_diet –N_id) × IF)]

GE_diet انرژی خام در جیره غذایی (کیلوکالری در کیلوگرم) است و GE_id انرژی خام در محتویات دفعی (کیلوکالری / کیلوگرم) و IF معادل فاکتور تصحیح برای تعیین نسبت غیرقابل‌هضم مواد خوراکی ((marker_diet/marker_id است. N_diet غلظت نیتروژن در جیره غذایی و N_id غلظت نیتروژن در محتویات دفعی و 22/8 معادل انرژی اسید اوریک (kcal/g) است.

واکاوی آماری داده‌ها: داده‌ها با استفاده از تحلیل واریانس دو‌طرفه (2-way ANOVA) برای یک آزمایش فاکتوریل ۲×4 با نرم‌افزار SAS نسخه 3/9 مورد تجزیه‌و‌تحلیل قرار گرفتند. نرمال بودن داده‌ها و یکنواختی واریانس‌ها به‌ترتیب با آزمون‌های Shapiro–Wilk و Levene ارزیابی شد. مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون توکی (Tukey's Test) و در سطح 5 درصد انجام شد. نتایج به‌صورت میانگین‌ها به همراه خطای استاندارد میانگین (SEM) ارائه شد.

نتایج

عملکرد تولیدی: در جدول 2، نتایج مرتبط با عملکرد تولیدی گله نشان داده شده است. برهم‌کنش بین نوع جیره غذایی و نوع مکمل بر صفات وزن توده‌ای تخم‌مرغ، ضریب تبدیل غذایی و درصد تخم‌مرغ‌های ناهنجار (از‌نظر شکل) معنی‌دار بود (05/0P<). به‌طوری‌که افزودن مکمل‌های فیتاز و VMP در جیره LND در مقایسه با جیره‌های SND مؤثرتر بوده است. در‌مورد اثرات اصلی، جیره غذایی LND موجب کاهش تولید تخم‌مرغ، وزن تخم‌مرغ، وزن توده‌ای تخم‌مرغ و در عوض افزایش خوراک مصرفی، ضریب تبدیل خوراک، درصد تخم‌مرغ‌های ناهنجار، تخم‌مرغ‌های آلوده (مدفوع و خون) و درصد کل تخم‌مرغ‌های غیرطبیعی شد (001/0P<). همچنین افزودن آنزیم فیتاز به‌تنهایی یا همراه با VMP موجب افزایش درصد تولید و وزن توده‌ای تخم‌مرغ در مقایسه با تیمار فاقد مکمل شد (001/0P<). همچنین تیمار ترکیبی فیتاز با VMP در مقایسه با تیمار VMP افزایش معنی‌داری در درصد تولید و وزن توده‌ای تخم‌مرغ نشان داد (001/0P<). همه تیمارهای حاوی مکمل موجب افزایش وزن تخم‌مرغ و کاهش ضریب تبدیل غذایی، کاهش درصد تخم‌مرغ‌های ناهنجار و تعداد کل تخم‌مرغ‌های غیر‌طبیعی (ناهنجار + آلوده) در مقایسه با تیمار فاقد هرگونه مکمل شد (001/0P<). همچنین یک کاهش در درصد تخم‌مرغ‌های آلوده (کودی و خونی) در گروه‌ حاوی هر دو مکمل در مقایسه با تیمار فاقد مکمل مشاهده شد (01/0P<).

ویژگی‌های کیفی تخم‌مرغ: نتایج مرتبط با ویژگی‌های کیفی تخم‌مرغ در جدول 3 نمایش داده شده است. برهم‌کنش بین نوع جیره غذایی و نوع مکمل مورد‌استفاده در جیره غذایی مشاهده نشد (05/0P>). در مقابل جیره غذایی LND موجب کاهش شاخص وزن زرده در مقایسه با جیره غذایی SND شد (05/0P<). افزودن آنزیم فیتاز به‌تنهایی یا همراه با مکمل VMP موجب افزایش ارتفاع سفیده تخم‌مرغ و شاخص هاو در مقایسه با جیره فاقد هر نوع مکمل شد (05/0P<). همچنین افزودن مکمل VMP به‌تنهایی یا در ترکیب با آنزیم فیتاز موجب افزایش وزن و ضخامت پوسته تخم‌مرغ گردید (05/0P<). همه مکمل‌های مورد‌استفاده در جیره غذایی موجب افزایش در مقاومت شکستگی پوسته تخم‌مرغ در مقایسه با تیمار شاهد شد (05/0P<)؛ به‌طوری‌که بالاترین مقاومت به شکستگی پوسته در تیمار ترکیبی آنزیم فیتاز و VMP مشاهده شد (05/0P<).

فراسنجه‌های خونی: نتایج مرتبط با غلظت متابولیت‌ها، الکترولیت‌ها و فعالیت آنزیم‌ها در سرم خون در جدول 4 نشان داده شده است. اثر تیمارهای اصلی نوع جیره غذایی و نوع مکمل استفاده‌شده و همچنین برهم‌کنش بین آن‌ها بر مقادیر کلسترول، پروتئین، آلبومین، اسید اوریک، کلسیم و فعالیت آنزیم‌های AST و ALT معنی‌دار نبود (05/0P>). در مقابل کاهش غلظت مواد مغذی در جیره غذایی LND موجب افزایش غلظت گلوکز، کاهش غلظت تری‌گلیسرید، کاهش غلظت فسفر و افزایش فعالیت آنزیم ALP شد (05/0P<). همچنین مرغ‌های تخم‌گذار تغذیه‌شده با جیره‌های LND تمایل به کاهش غلظت کلسترول (093/0P=) و افزایش فعالیت آنزیم ALT (081/0P=) را در مقایسه با جیره SND نشان دادند. افزودن توأم آنزیم فیتاز و مکمل VMP موجب افزایش غلظت فسفر سرم خون شد (05/0P<). همچنین افزودن آنزیم فیتاز به‌تنهایی یا هم‌زمان با مصرف مکمل VMP موجب کاهش فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز شد (05/0P<).

قابلیت هضم مواد مغذی: نتایج مرتبط با اثرات تیمارهای آزمایشی بر قابلیت هضم مواد مغذی و میزان AMEn در جدول 5 نشان داده شده است. یک برهم‌کنش بین غلظت مواد مغذی جیره و نوع مکمل مورد‌استفاده در جیره بر قابلیت هضم خاکستر و فسفر معنی‌دار بود؛ به‌طوری‌که افزودن مکمل‌های فیتاز و VMP در جیره LND در مقایسه با جیره‌های SND مؤثرتر بود. در‌مورد اثرات اصلی، جیره غذایی LND موجب کاهش AMEn در مقایسه با جیره SND شد (01/0P<). تمایل به کاهش قابلیت هضم کلسیم نیز در گروه LND مشاهده شد (081/0P=). همه تیمارهای حاوی مکمل، موجب افزایش قابلیت هضم خاکستر و فسفر در مقایسه با تیمار فاقد هرگونه مکمل شدند (001/0P<). تیمار ترکیبی فیتاز با VMP در مقایسه با تیمار فاقد مکمل افزایش معنی‌داری در قابلیت هضم پروتئین خام را نشان داد (05/0P<). همچنین افزودن آنزیم فیتاز به‌تنهایی یا همراه با VMP موجب افزایش قابلیت هضم انرژی و مقدار AMEn شد (001/0P<).

بحث

نتایج مطالعه حاضر نشان داد کاهش غلظت انرژی و مواد مغذی جیره (کاهش ۵۰ کیلوکالری AMEn در کیلوگرم، یک واحد پروتئین خام و 1/0 درصد فسفر قابل‌دسترس و کلسیم) به افت معنی‌دار درصد تولید، وزن تخم و وزن توده‌ای تخم‌مرغ انجامید. در‌عین‌حال، مصرف خوراک به‌صورت جبرانی افزایش یافت. این الگو با گزارش‌های پیشین درباره افزایش مصرف در پاسخ به کاهش تراکم انرژی یا مواد مغذی هم‌‌راستا است و با پیش‌بینی مصرف خوراک با کاهش انرژی جیره (حدود ۱ درصد افزایش میانگین مصرف خوراک روزانه به‌ازای هر ۳۳ کیلوکالری کاهش AMEn) سازگار است (1). در‌نتیجه همسوسازی غلظت پروتئین و ریزمغذی‌ها با سطح انرژی و الگوی مصرف برای پیشگیری از عدم‌توازن‌های تغذیه‌ای ضروری می‎باشد (23). باوجوداین، تنظیم دقیق مصرف خوراک تحت تأثیر عوامل متعدد قرار دارد و در سویه‌های مدرن همواره قابل‌اتکا نیست (2). افزون‌براین در مطالعه حاضر کاهش انرژی با کاهش هم‌زمان پروتئین، کلسیم و فسفر در جیره غذایی همراه بود؛ ازاین‌رو کاهش عملکرد به ‌احتمال زیاد مرتبط با اثرات تجمعی کاهش این مواد مغذی به‌صورت توأم می‌باشد. در‌حالی‌که در برخی شرایط، کاهش محدود کلسیم و فسفر به‌تنهایی الزاماً بر مصرف خوراک و ضریب تبدیل غذایی مؤثر نیست (24).

برهم‌کنش تراکم مواد مغذی×نوع مکمل بیانگر آن بود که کارایی فیتاز و مکمل VMP در جیره LND برجسته‌تر از جیره SND است؛ به‌گونه‌ای که در LND، هر دو مکمل و به‌ویژه تیمار ترکیبی فیتاز +VMP وزن توده‌ای تخم‌مرغ را افزایش داده، ضریب تبدیل غذایی را بهبود بخشیدند و سهم تخم‌های ناهنجار را کاهش دادند. این یافته‌ها با نتایج سایر مطالعات هم‌راستا است که نشان می‌دهند فیتاز می‌تواند افت‌های ناشی از کاهش هم‌زمان انرژی، پروتئین، کلسیم و فسفر را تا حدی جبران کند و شاخص‌های تولیدی را ارتقا دهد (10، 25). از منظر سازوکار، فیتاز با هیدرولیز فیتات و آزادسازی فسفر، بهبود فراهمی کلسیم و ارتقای قابلیت هضم اسیدهای آمینه و انرژی، بستر متابولیکی لازم برای سنتز اجزای تخم‌مرغ و افزایش سطح تولید را تقویت می‌کند؛ در‌حالی‌که VMP با تأمین مستقیم Ca و P و نیز ویتامین‌های D₃ و K₃ و عناصر کم‌نیاز (Mn, Zn, Cu, Se)، سنتز بخش‌های مختلف تخم‌مرغ (به‌ویژه پوسته) را برطرف می‌سازد. در تأیید نقش اجزای VMP، شواهد نشان می‌دهد افزایش کلسیم جیره غذایی به‌طور خطی نرخ تلفات تخم‌مرغ را از‌طریق بهبود کیفیت پوسته کاهش می‌دهد (26) و ویتامین D₃ با القای پروتئین‌های متصل‌شونده به کلسیم و مشارکت در لیپوپروتئین‌سازی زرده، نرخ تخم‌گذاری، وزن توده‌ای و FCR را بهبود می‌بخشد (27). ویتامین K₃ نیز به‌عنوان کوآنزیم γ-کربوکسیلاز با فعال‌سازی پروتئین‌های ماتریکسی در بافت‌های کلسیفیه، به‌خصوص استخوان مدولاری، ذخایر معدنی را تقویت و بستر معدنی‌سازی پوسته را بهبود می‌دهد (28). علاوه‌براین استفاده از فرم‌های آلی عناصر کم‌نیاز می‌تواند ذخیره و رسوب آن‌ها را در پوسته افزایش دهد و پایداری تولید و کیفیت را ارتقا بخشد (29). نتایج نشان دادکه به‌کارگیری هم‌زمان فیتاز و یک پیش‌مخلوط مؤثر ویتامین ـ مینرال راهکاری عملی برای پر کردن کاهش سطح انرژی و مواد مغذی و نزدیک‌سازی عملکرد تولیدی به سطوح مطلوب، به‌ویژه در فازهای پایانی تولید محسوب می‌شود. بر‌اساس نتایج مطالعه حاضر مصرف خوراک تحت تأثیر مکمل‌های آزمایشی قرار نگرفت. این نتیجه با فیزیولوژی تنظیم مصرف در مرغ‌های تخم‌گذار سازگار است. با وجود اینکه مصرف خوراک در مرغ‌های تخم‌گذار عمدتاً تابع غلظت انرژی جیره و شرایط محیطی است (30)، فسفر قابل‌دسترس نیز در صورت کمبود یا برهم‌ خوردن نسبت کلسیم به فسفر قابل‌دسترس می‌تواند اشتها را کاهش دهد (31). در مطالعه حاضر، در جیره کم ‌مواد مغذی سطح فسفر قابل‌دسترس اندکی پایین‌تر از توصیه مرجع بود، اما با کاهش متناسب کلسیم نسبت کلسیم به فسفر قابل‌دسترس تقریباً ثابت نگه داشته شد و حتی در تیمارهای حاوی فیتاز زیست‌فراهمی مؤثر فسفر ارتقا یافت. ازاین‌رو انتظار تغییر معنی‌دار در مصرف خوراک وجود نداشت و اثرات مشاهده‌شده از مسیر بهبود بهره‌برداری از مواد مغذی و شاخص‌های کارایی (هضم‌پذیری، ضریب تبدیل خوراک و کیفیت پوسته) بروز کرده‌اند.

در میان شاخص‌های کیفی تخم‌مرغ، تنها وزن زرده نسبت به تراکم انرژی و مواد مغذی حساس بود؛ به‌گونه‌ای که با رقیق‌سازی جیره، وزن زرده از 90/18 به 09/18 گرم کاهش یافت. این یافته با گزارش‌هایی همخوان است که افزایش غلظت مواد مغذی و انرژی را عمدتاً از مسیر افزایش وزن زرده توضیح می‌دهند و نقش محوری انرژی را در تأمین ذخایر چربی و پروتئین زرده برجسته می‌کنند (32). هم‌راستا با این نتایج، کاهش تدریجی انرژی متابولیسمی و سایر مواد مغذی تا 92 درصد سطح توصیه‌شده، افت خطی وزن زرده و سفیده را در مرغ‌های تخم‌گذار در سن 49 تا 61 هفتگی نشان داده است (33). در مقابل تغییری در اجزای داخلی تخم‌مرغ به‌واسطه تغییر در محتوای مواد مغذی جیره مشاهده نشد و صرفاً کاهش ضخامت و استحکام پوسته را گزارش کرده‌اند (34). در مطالعه حاضر، افزایش جبرانی مصرف خوراک نتوانست کمبود انرژی، پروتئین، کلسیم و فسفر را جبران کند. افزون‌براین دسترس‌پذیری بیشتر چربی (به‌واسطه افزایش سطح روغن سویا) در جیره SND می‌تواند بخشی از وزن بالاتر زرده را توضیح دهد.

از منظر کیفیت پوسته که با افزایش سن افت می‌کند و پیامدهای اقتصادی و بهداشتی مستقیم دارد، نتایج مطالعه حاضر نشان داد فیتاز مستقل از تراکم مواد مغذی، ارتفاع آلبومن، شاخص هاو و مقاومت به شکستگی پوسته را بهبود می‌دهد. این یافته‌ها همسو با گزارش‌های بهبود ضخامت و استحکام پوسته در جیره‌های با فسفر قابل‌دسترس کم پس از افزودن فیتاز (25) و بهبود ضخامت پوسته با افزودن 500 واحد آنزیم فیتاز در کیلوگرم جیره غذایی حتی بدون تغییر معنی‌دار در ارتفاع آلبومن و شاخص‌ هاو بود (6). همچنین در مرغ‌های تخم‌گذار مسن‌تر، بهبود واحد هاو با فیتاز به بهینه‌سازی عملکرد روده و جذب روده‌ای نسبت داده شده است (35). از منظر مکانیسم، هیدرولیز فیتات و آزادسازی فسفر، کاهش برهم‌کنش‌های ضدتغذیه‌ای با کلسیم و بهبود قابلیت‌ هضم پروتئین و انرژی، سنتز اجزای پوسته و کیفیت داخلی تخم را تقویت می‌کند.

مکمل پیش‌مخلوط  VMPنیز فارغ از تراکم مواد مغذی کیفیت پوسته را ارتقا داد و هم‌افزایی آن با فیتاز، به‌ویژه در مرغ‌های تخم‌گذار مسن، استحکام شکست پوسته را مؤثرتر از استفاده تنها از مکمل فیتاز، افزایش داد. این هم‌افزایی با ماهیت ریزمغذی‌های مکمل VMP سازگار است: ویتامین D₃ با تنظیم هموستاز کلسیم و فسفر و القای ناقل‌های سلولی کلسیم (از‌جمله افزایش بیان CALB1 در غده پوسته و روده)، کیفیت پوسته را بهبود می‌دهد و اثرات فرم فعال (25 ـ هیدروکسی کوله‌کلسیفرول) در فاز پایانی تولید برجسته‌تر است (36). ویتامین K₃ به‌عنوان کوآنزیم γ-کربوکسیلاز با فعال‌سازی پروتئین‌های ماتریکسی در بافت‌های کلسیفیه، به افزایش ضخامت پوسته منجر می‌شود (17، 28). در کنار مدیریت ویتامینی، تراز کلسیم و فسفر حیاتی است: کفایت فسفر کیفیت پوسته را پشتیبانی می‌کند، اما زیادی آن می‌تواند با جذب کلسیم تداخل کرده و کیفیت پوسته را کاهش دهد (23). افزون‌بر‌این عناصر کم‌نیاز روی، منگنز و مس به‌عنوان کوفاکتورهای کلیدی در تشکیل غشا و ماتریکس پوسته و سازمان‌یابی کریستال‌های کلسیتی نقش دارند و مشخص شد استفاده از فرم‌های آلی این عناصر، افت مرتبط با سن را تعدیل کرده و استحکام پوسته را در انتهای دوره افزایش می‌دهد (37). به‌طور‌کلی یافته‌های مطالعه حاضر نشان داد ترکیب فیتاز برای رفع محدودیت فیتاته و مکمل VMP با طراحی مینرالی و ویتامینی هدفمند، رویکردی مؤثر برای بهینه‌سازی کیفیت تخم‌مرغ به‌ویژه در گله‌های مسن در شرایط تغذیه با جیره‌های با کاهش غلظت مواد مغذی محسوب می‌شود.

متابولیت‌های خون منعکس‌کننده وضعیت متابولیکی و تغذیه‌ای پرندگان است (9، 27). در توافق با نتایج مطالعه حاضر، Zhao و همکاران در سال 2009 بیان کردند که کاهش هم‌زمان انرژی و پروتئین در جیره غذایی موجب افزایش غلظت گلوکز سرم خون در جوجه‎های گوشتی گردید (38). در مطالعه حاضر، کاهش انرژی متابولیسمی و تراکم مواد مغذی به‌طور معنی‌داری موجب افزایش مصرف خوراک شد که احتمالاً تولید گلوکز را برای مرغ‌های تغذیه‌شده با جیره غذایی LND افزایش داد. بر‌اساس یافته‌های مطالعه حاضر، کاهش غلظت انرژی و مواد مغذی موجب کاهش غلظت تری‌گلیسرید و تمایل به کاهش غلظت کلسترول در مرغ‌های تخم‌گذار شد که احتمالاً مرتبط با کاهش میزان لیپوژنز و سنتز کلسترول در داخل بدن باشد. اخیراً در یک مطالعه گزارش شده است که متابولیسم مرغ‌های تخم‌گذار به‌جای ذخیره‌سازی در طول دوره‌های کاهش انرژی، به نفع استفاده مداوم از انرژی برای برآوردن نیازهای تولید تخم‌‌مرغ در مقایسه با ذخیره به‌صورت چربی است (32). همچنین کاهش میزان انرژی و مواد مغذی جیره در تیمار LND، تفاوت معنی‌داری در محتوای سرم AST یا ALT در مقایسه با تیمار SND ایجاد نکرد که ممکن است منعکس‌کننده این موضوع باشد که این حد تغییر در غلظت مواد مغذی جیره اثر منفی بر عملکرد کبد یا عضلات نداشته است. در مقابل کاهش در غلظت فسفر و افزایش فعالیت آنزیم ALP در سرم در گروه LND مشاهده شد. افزایش فعالیت ALP و کاهش غلظت فسفر در سرم با اختلالات استخوانی مرتبط است (8) و ممکن است با کمبود کلسیم یا فسفر یا نسبت کلسیم به فسفر اضافی در جیره غذایی مرتبط باشد. مطابق با نتایج مطالعه حاضر، مرغ‌های تغذیه‌شده با جیره غذایی حاوی مکمل فیتاز در مقایسه با گروه شاهد (فاقد مکمل) کاهش فعالیت سرمی ALP و افزایش غلظت فسفر سرم را نشان دادند. کاهش فعالیت ALP در پاسخ به افزودن فیتاز به جیره‌های کم فسفر احتمالاً به‌دلیل افزایش دسترسی به فسفر است (11). در مطالعه حاضر، افزودن فیتاز (500 FTU/kg) در جیره‌های دارای کمبود مواد مغذی (انرژی، پروتئین، فسفر قابل‌دسترس و کلسیم) می‌تواند غلظت فسفر سرم را افزایش و فعالیت ALP را در سرم کاهش دهد. با وجود تفاوت در نوع مکمل، کلسیم سرم بین گروه‌ها تغییر معنی‌داری نداشت که با فیزیولوژی هومئوستاز کلسیم در مرغ‌های تخم‌گذار سازگار است؛ زیرا تا وقتی جیره‌ها نیاز کلسیم و فسفر را تأمین کنند، غلظت سرمی در محدوده ثابت توسط هورمون‌ها و ذخایر استخوانی نگه داشته می‌شود و اثر مکمل‌ها بیشتر در کارایی استفاده از کلسیم و فسفر و کیفیت پوسته بروز می‌کند تا در غلظت سرمی (39).

همسو با یافته‌های مطالعه حاضر، کاهش خفیف میزان انرژی و پروتئین الزاماً به افت قابلیت هضم منتهی نمی‌شود؛ چنان‌که در یک مطالعه در جوجه‌های گوشتی (3) اثری از تغییرات انرژی یا پروتئین بر ضرایب هضمی مواد مغذی مشاهده نشد. به‌طور مشابه در مطالعه‌ای دیگر (40) گزارش شد کاهش ۱۰۰ کیلوکالری انرژی متابولیسمی به ازای کیلوگرم خوراک، ضرایب هضم ماده خشک، پروتئین خام و چربی خام را تغییر نداد. بااین‌حال مطابق انتظار، مقدار انرژی قابل‌متابولیسم جیره LND نسبت به جیره SND کمتر بود؛ الگویی که در طیور گوشتی و بوقلمون نیز گزارش شده است (40، 41). بنابر نتایج (جدول 5)، برهم‌کنش نوع جیره×نوع مکمل برای هضم خاکستر و فسفر معنی‌دار بود؛ به‌طوری‌که ترکیب فیتاز +VMP در جیره‌های LND بیش از SND هضم خاکستر و فسفر را بهبود بخشید. افزون‌بر‌این، افزودن فیتاز به‌تنهایی ضرایب هضم پروتئین خام و انرژی و نیز AMEn را بهبود داد. این یافته‌ها با نتایج مطالعه Sajadi Hezaveh و همکاران در سال 2020 (42) همسو بود که در آن بهبود هضم مواد مغذی در بلدرچین ژاپنی با ۵۰۰ FYT/kg فیتاز مشاهده شد. این بهبود در قابلیت هضم مواد مغذی با سازوکارهای شناخته‌شده فیتاز، شامل هیدرولیز فیتات و آزادسازی مواد مغذی فراتر از فسفر مرتبط است (12). ازسوی‌دیگر، مشاهده کاهش اتلاف درون‌زاد اسیدهای آمینه با استفاده از فیتاز منشأ E. coli در مطالعه‌ای دیگر (4) می‌تواند دلیل احتمالی دیگر برای هضم بالاتر پروتئین در تیمارهای فیتاز (به‌ویژه در ترکیب با VMP) ارائه کند. مکمل VMP (به‌تنهایی یا همراه فیتاز) نیز هضم خاکستر و فسفر را خصوصاً در جیره LND بهبود بخشید که احتمالاً به تأمین کلسیم و ویتامین D₃ و بهبود جذب معدنی در بخش فوقانی روده باریک (دئودنوم و ژژونوم) مربوط است. هم‌راستا با نتایج مطالعه حاضر، هضم فسفر در مرغ‌های مسن (۶۶ هفتگی) با سطوح بالاتر کلسیم افزایش یافت و شواهد دیگر نشان می‌دهد کوله‌کلسیفرول هضم ایلئومی فسفر را در جوجه‌های گوشتی، احتمالاً از‌طریق تسهیل هیدرولیز فیتات و کاهش فسفرِ باقی‌مانده در ایلئوم بهبود می‌دهد (7). همچنین در مطالعه‌ای دیگر گزارش شد که ۲۵ ـ هیدروکسی‌کوله‌کلسیفرول هضم کلسیم را در مرغ‌های تخم‌گذار بهبود می‌بخشد (43). مجموع این داده‌ها بر کارآمدی راهبردی فیتاز + VMP در ارتقای بهره‌وری هضمی انرژی و مواد معدنی به‌ویژه تحت جیره‌های کم‌تراکم تأکید دارد.

در مطالعه حاضر، نوع جیره بر قابلیت هضم پروتئین اثر معنی‌داری نداشت؛ زیرا منابع و کیفیت پروتئین در همه جیره‌ها ثابت بود و فرمولاسیون بر مبنای اسیدهای آمینه قابل‌هضم انجام شد. در چنین شرایطی انتظار می‌رود تغییرات هضم پروتئین ناچیز باشد. همچنین در خصوص قابلیت هضم کلسیم، نوع جیره تنها تمایل به اثرگذاری نشان داد که با کنترل فیزیولوژیکی ‌دامنه کلسیم سرم و روده در مرغ‌های تخم‌گذار قابل‌توضیح است (39). افزون‌بر‌این نوع مکمل (فیتاز یا ویتامین ـ مینرال) بر قابلیت هضم ظاهری کلسیم اثر معنی‌داری نداشت. این نتیجه با مطالعات قبلی همخوان است؛ به‌طوری‌که وقتی منبع و اندازه ذرات سنگ ‌آهک و نسبت کلسیم به فسفر ثابت باشد و یا تغییرات بسیار مختصری داشته باشد، فیتاز در دُزهای مرسوم غالباً اثر معنی‌داری بر قابلیت هضم کلسیم در مرغ‌های تخم‌گذار نشان نمی‌دهد و تنظیم فیزیولوژیک جذب یا بازجذب کلسیم دامنه تغییر را محدود می‌کند (44، 45).

نتیجه‌گیری نهایی: یافته‌های مطالعه حاضر نشان داد اثر هم‌افزایی مکمل‌های فیتاز (فیتاگلد) و پیش‌مخلوط ویتامین ـ مینرال (سوپر شل) به‌طور معنی‌داری شاخص‌های تولید را در مرغ‌های تخم‌گذار، به‌ویژه در شرایط تغذیه با غلظت کمتر از حد استاندارد مواد مغذی، بهبود می‌دهد. در‌حالی‌که هر دو مکمل فیتا گلد و سوپر شل به‌طور جداگانه به بهبود عملکرد تولیدی و پارامترهای فیزیولوژیکی کمک می‌کنند. استفاده ترکیبی از این 2 مکمل مزایای بارزتری در کیفیت پوسته تخم‌مرغ و قابلیت هضم مواد مغذی دارد. نتایج نشان داد این مکمل‌های راهبردی می‌توانند سلامت و بهره‌وری طیور را به‌ویژه زمانی که سطح مواد مغذی کمتر از استانداردهای تجاری باشد، بهینه کنند.

ملاحظات اخلاقی

مطالعه حاضر توسط معاونت پژوهشی دانشگاه اراک با کد RD.ARAKU.1402.30990 مورد تصویب قرار گرفت.

سپاسگزاری

نگارندگان از واحد تحقیقات و توسعه شرکت دانش‌بنیان سپاهان‌دانه پارسیان بابت حمایت فنی و مالی در این پروژه و همچنین از مدیریت شرکت نوک طلای قم برای انجام بخش فارمی مطالعه تقدیر و تشکر می‌کنند.

تعارض منافع

هیچ گونه تعارض منافعی در ارتباط با این مطالعه وجود ندارد.