مقدمه

افزودنی‌های غذایی با منشأ طبیعی حاوی مواد فعال بیولوژیک باعث افزایش بهره‌وری، تقویت ایمنی و بهبود فرایندهای گوارشی می‌شوند(1). امروزه این ترکیبات به ‌دلیل در دسترس بودن، عدم ایجاد واکنش‌های نامطلوب و همچنین به‌دلیل دارا بودن طیف گسترده‌ای از اثرات مثبت بیولوژیکی مورد توجه پژوهشگران قرار دارند. بررسی‌های محققین نشان می‌دهد فیتوبیوتیک‌ها و پروبیوتیک‌ها، از‌جمله افزودنی‌های طبیعی می‌باشند که می‌توانند یک جایگزین مناسب برای آنتی‌بیوتیک‌های محرک‌های رشد محسوب شوند. بررسی‌های محققین نشان داد استفاده از فیتوبیوتیک‌ها به اصلاح عملکرد غدد گوارشی، بهبود میکروفلور و تثبیت اسیدیته روده، افزایش فرایندهای جذب مواد مغذی و به‌طور‌کلی افزایش بهره‌وری منجر می‌شوند (2). پروبیوتیک‌ها میکروارگانیسم‌های زنده و مفیدی می‌باشند که اگر به مقدار لازم مصرف شوند با تثبیت فلور میکروبی روده، رقابت با پاتوژن‌ها، مهار چسبندگی پاتوژن و مهار تهاجم آن‌ها به بافت اپیتلیال، به بهبود فرایندهای متابولیکی هضم و جذب مواد مغذی در کانال گوارش منجر می‌شوند (3). امروزه استفاده از پروبیوتیک‌ به‌عنوان کاهنده اثرات نامطلوب تنش‌های عفونی و غیرعفونی در پرورش پرندگان بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است (4). نتایج مطالعات نشان می‌دهد پروبیوتیک‌ از‌طریق حفظ سلامت روده، تقویت سیستم ایمنی، کاهش علائم بیماری و بهبود کارایی مصرف خوراک نقش مهمی در بهبود عملکرد تولید دارد (5).

از‌آنجایی‌که گوشت طیور نقش حیاتی در تأمین نیازهای پروتئینی در سراسر جهان ایفا می‌کند، تقاضا برای گوشت طیور در سال‌های اخیر افزایش یافته است (5). معرفی بلدرچین ژاپنی به سیستم‌های پرورش طیور متراکم می‌تواند برای پاسخ‌گویی به تقاضای روزافزون گوشت و تخم طیور مناسب باشد. گوشت و تخم بلدرچین به‌دلیل محتوای بالای پروتئین و ارزش بیولوژیکی و همچنین کالری پایین برای تغذیه انسان بسیار ارزشمند است (6). به‌علت مدیریت آسان، دوره پرورش کوتاه و اندازه کوچک بلدرچین ژاپنی (‌Coturnix coturnix japonica) اهمیت پرورش آن در صنعت طیور بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. بر‌اساس نظر برخی از محققین ممکن است طی چند سال آینده، بلدرچین به تأمین‌کننده اصلی گوشت طیور تبدیل شود؛ بنابراین ضروری است تا نیازهای تغذیه‌ای این پرنده به‌درستی مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد (6). با نظر به اهمیت مصرف اکیناسه و یا پروبیوتیک، گزارشات اندکی در خصوص اثرات مصرف اکیناسه و یا همراه با پروبیوتیک در تغذیه بلدرچین در دسترس می‌باشد؛ بنابراین هدف از مطالعه حاضر بررسی اثرات مصرف اکیناسه و پروبیوتیک بر عملکرد رشد و برخی از خصوصیات بیولوژیک بلدرچین ژاپنی می‌باشد.

مواد و روش کار

در طول دوره مطالعه و نیز در تمام مراحل نمونه‌گیری، اصول اخلاق زیستی بر پایه مقررات دانشکده دامپزشکی در‌مورد نحوه برخورد و استفاده از حیوانات مزرعه تطابق داشت. مطالعه حاضر با 320 قطعه جوجه بلدرچین ژاپنی 1 روزه (مخلوط دو جنس)، در قالب 4 تیمار و 4 تکرار برای هر تیمار طی مدت 35 روز انجام شد. هر تکرار در‌واقع قفسی دارای ابعاد 100 سانتی‌متر در 50 سانتی‌متر در 25 سانتی‌متر و حاوی 20 قطعه بلدرچین بود. مصرف اکیناسه به مقدار 1 درصد جیره و 2/0 گرم پروبیوتیک چند‌سویه (با نام تجاری بیوپول از شرکت دانش‌بنیان زیست‌درمان ماهان تهران، ایران)، به ازای هر کیلوگرم جیره به‌عنوان تیمارهای مورد‌بررسی در مطالعه حاضر بودند. از‌این‌رو گروه‌های آزمایشی شامل: 1. شاهد (جیره پایه ـ بدون افزودنی خوراکی)، 2. جیره پایه همراه با پودر گیاه اکیناسه پورپورا، 3. جیره پایه همراه با پروبیوتیک، 4. جیره پایه همراه با پودر گیاه اکیناسه پورپورا و پروبیوتیک بودند (7). پودر برگ اکیناسه پورپورا به مقدار مورد‌نیاز توسط شرکت مجتمع صنایع دینه ایران (تهران، ایران) اهدا شد و مطابق تیمارها به جیره‌های پایه افزوده گردید. جیره روزانه به شکل فیزیکی مش به‌وسیله‌ ترازوی دیجیتال توزین و در اختیار پرندگان قرار گرفت. آب و دان به‌طور آزاد در دسترس پرنده‌ها بود (7). جیره‌ها برای تأمین نیازهای غذایی بلدرچین ژاپنی بر‌اساس جدول احتیاجات غذایی توصیه‌شده توسط شورای تحقیقات ملی (NRC 1994) برای دو دوره آغازین (1 تا 21 روزگی) و رشد (21 تا 35 روزگی) تنظیم شدند (جدول 1).

در ابتدای ورود جوجه‌ها به‌مدت 3 روز دمای سالن 37 درجه سانتی‌گراد تنظیم شد و سپس به 35 و در ادامه، هفته‌ای 5 درجه کاهش یافت تا زمانی‌ که به 25 درجه سانتی‌گراد رسید. برنامه نوری در هفته اول پرورش به‌صورت روشنایی دائم (24 ساعت روشنایی) و از هفته دوم به بعد به‌صورت 22 ساعت روشنایی و 2 ساعت تاریکی بود (8). در مطالعه حاضر متوسط شدت نور 40 لوکس بود (8).

جوجه‌ها در هر تکرار به‌صورت گروهی با استفاده از ترازوی دیجیتال با دقت گرم ± 01/0 توزین شدند و میانگین افزایش وزن هر قطعه بلدرچین برحسب گرم در هر هفته محاسبه شد. مصرف خوراک به‌صورت تفاضل خوراک داده‌شده و خوراک باقیمانده در پایان هر روز اندازه‌گیری شد و به‌صورت هفتگی نیز محاسبه گردید. ضریب تبدیل خوراک به‌صورت هفتگی بر‌اساس میزان خوراک مصرفی به ازای هر واحد افزایش وزن بدن محاسبه شد. همچنین تلفات روزانه ثبت، توزین و در تصحیح ضریب تبدیل خوراک استفاده شد (9). مطالعه حاضر در سالن طراحی شد و زیر ‌نظر گروه بهداشت و پرورش طیور دانشگاه به ابعاد 6 متر در 4 متر در 5/1 متر (طول×عرض×ارتفاع) اجرا شد.

با هدف بررسی اندام‌های ایمنی و تولید‌مثلی، در پایان آزمایش (35 روزگی)، یک پرنده از هر تکرار (4 پرنده از هر تیمار) که به میانگین وزنی قفس خود نزدیک‌تر بودند انتخاب و پس از توزین انفرادی، کشتار ‌شدند. پس از کالبدگشایی، توسط ترازوی دیجیتال (± 001/0) وزن اندام‌های داخلی شامل قلب، کبد، طحال، بورس فابریسیوس و بیضه اندازه‌گیری شد.

به‌منظور بررسی فراسنجه‌های خونی در پایان مطالعه، دو پرنده از هر تکرار (8 پرنده از هر تیمار) به‌طور تصادفی انتخاب شدند و از سیاهرگ زیر بال خون‌گیری انجام شد. با استفاده از سانتریفیوژ (Centrifuge, Hermle Z320, Germany) با 3200 دور در دقیقه و به‌مدت 12 دقیقه از نمونه‌های خون، سرم تهیه و به آزمایشگاه منتقل شد (9). فراسنجه‌های بیوشیمیایی سرم شامل پروتئین کل، آلبومین، کلسترول تام، تری‌گلیسرید و همچنین آنزیم‌های کبد، شامل آسپارتات آمینوترانسفراز و آلانین آمینوترانسفراز با استفاده از دستگاه اتو آنالایزر (Technicon RA-XT, Oakland, CA, USA) و کیت‌های اختصاصی (شرکت پارس آزمون، کرج، ایران) اندازه‌گیری شدند.

همچنین به‌منظور انجام مطالعات ریخت‌شناسی بافت روده کوچک، از قسمت میانی ژژنوم، یک پرنده از هر تکرار (4 پرنده از هر تیمار) نمونه بافتی به طول 2 سانتی‌متر، تهیه شد (8). پس از فلاشینگ محتویات داخل قطعات جداشده ژژنوم با استفاده از محلول فسفات بافر سالین، نمونه‌ها در فرمالین 10 درصد تثبیت شدند. نمونه‌های بافتی در دستگاه آماده‌سازی خودکار بافت (Tissue processor, Shadon citadel 1000) قرار گرفتند و با عبور از محلول فرمالین 10 درصد سه مرحله آبگیری، شفاف‌سازی و پارافینه کردن انجام شد. سپس از هر نمونه 6 برش با ضخامت 4 میکرومتر با استفاده از میکروتوم (Leica RM2125) تهیه و روی لام قرار گرفت و با هماتوکسیلین ـ ائوزین رنگ‌آمیزی شد (3). جهت بررسی ریخت‌شناسی پرزهای نمونه‌های تهیه‌شده، از میکروسکوپ نوری  (Olympus corporation CX31,JAPAN)استفاده شد و طول پرز (نوک پرز تا محل اتصال کریپت)، عرض پرز (میانه طول پرز) و عمق کریپت (پایه پرز تا لایه زیر مخاط) اندازه‌گیری شد. مساحت پرزها با استفاده از رابطه طول پرز= (عرض پرز × 5/0) × 2π محاسبه شد (3).

برای بررسی بار میکروبی در محتویات گوارشی ژژنوم بلافاصله پس از کشتار‌، 1 گرم از محتویات ژژنوم در 9 میلی‌لیتر محلول سالین فیزیولوژیک استریل سرد  (Sterile Water, 1 L + NaCl, 9 g)حل و با استفاده از لوله‌های فالکون همگن شد. سپس سریال رقت از آن تهیه شد. برای شمارش لاکتوباسیلوس‌ها، اشریشیا ‌کلی و باکتری‌های هوازی مزوفیل به روش پورپلیت به‌ترتیب از محیط‌های کشت MRS agar،  Eosin Methylene Blue agar و Muller Hintone agar استفاده شد. بعد از انکوباسیون در دمای 37 درجه سلسیوس، شمار کلنی باکتری‌ها ثبت شد (10).

مدل آماری: نرمال بودن داده‌های مطالعه حاضر با استفاده از رویه Univariate نرم‌افزار آماری SAS مورد آزمون قرار گرفت. داده‌ها با استفاده از رویه GLM نرم‌افزار SAS در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد تجزیه‌و‌تحلیل قرار گرفت. به‌منظور مقایسه میانگین‌های گروه‌های آزمایشی نیز از آزمون دانکن در سطح 05/0 استفاده شد.

نتایج

رکوردهای صفات عملکردی در گروه‌های مختلف آزمایشی در جدول 2 نشان داده شده است. براساس نتایج، در پایان 7 روزگی بیشترین مقدار رشد و بهترین ضریب تبدیل خوراک در گروه آزمایشی 4 (پروبیوتیک و اکیناسه) مشاهده شد (05/0P<) و در دیگر زمان‌های اندازه‌گیری صفات عملکردی، تفاوت میانگین مقدار مصرف خوراک، رشد و ضریب تبدیل گروه‌های آزمایشی از‌لحاظ آماری معنی‌دار نبود.

بر‌اساس نتایج ارائه‌شده در جدول 3، اگرچه وزن نسبی قلب، کبد، طحال و بورس فابریسیوس تحت تأثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفتند، اما وزن نسبی بیضه به‌طور معنی‌داری در گروه 2 (اکیناسه) بیشتر از گروه 1 (شاهد) و 3 (پروبیوتیک) بود (05/0P<).

نتایج مربوط به فراسنجه‌های بیوشیمیایی خون و فعالیت آنزیم‌های کبدی گروه‌های مورد‌بررسی در جدول 4 ارائه شده است. می‌توان دریافت گروه‌های آزمایشی 1 و 2 تری‌گلیسرید بالاتری نسبت به شاهد داشتند (05/0P<). اختلاف میانگین غلظت کلسترول، آلبومین، پروتئین تام و همچنین آنزیم‌های کبد شامل آلانین ترانس آمیناز و آسپارتات ترانس آمیناز، در بین گروه‌های آزمایشی معنی‌دار نبود.

جدول 5 شاخص‌های ریخت‌شناسی ژژنوم در گروه‌های آزمایشی را نشان می‌دهد. براساس نتایج، بیشترین طول و مساحت پرز در تیمارهای 3 (پروبیوتیک) و 4 (پروبیوتیک و اکیناسه) مشاهده شد (05/0P<). میانگین عرض پرز، عمق کریپت و نسبت طول پرز به عمق کریپت در گروه‌های آزمایشی تفاوت معنی‌داری نداشت.

مطابق نتایج ارائه‌شده در جدول 6، از‌لحاظ آماری تفاوت معنی‌داری (05/0P<) میان گروه‌های آزمایشی از‌لحاظ شمار کلی‌فرم‌های ژژنوم مشاهده شد، به‌طوری‌که که جوجه‌های آزمایشی گروه 4 (پروبیوتیک و اکیناسه) از شمار کلی‌فرم‌های کمتری نسبت به گروه‌های 1 و 2 برخوردار بودند. مطابق نتایج این بررسی میانگین شمارش کل باکتری‌های هوازی و لاکتوباسیل‌های ژژنوم در گروه‎های آزمایشی تفاوت معنی‌داری نداشت.

بحث

جوجه‌های یک‌روزه تحت تأثیر عوامل مختلف تنش محیطی قرار دارند. تنش اغلب به کاهش عملکرد جوجه‌های گوشتی منجر می‌شود (10). هفته اول پس از هچ زمانی بسیار حساس در پرورش طیور محسوب می‌شود. در روزهای ابتدایی پس از هچ سرعت رشد جوجه‌ها بیشتر از دوره جنینی است و مصرف جیره‌های غذایی جایگزین منابع مغذی کیسه زرده می‌توانند تغییرات مهمی در دستگاه گوارش ایجاد کند. نتایج مطالعه حاضر نشان داد استفاده هم‌زمان از اکیناسه و پروبیوتیک در جیره پایه به افزایش مقدار رشد و بهبود ضریب تبدیل خوراک در هفته اول پرورش منجر می‌شود. محققین گزارش کردند استفاده عصاره آویشن و پروبیوتیک به افزایش مقدار رشد و بهبود ضریب تبدیل در جوجه‌های گوشتی منجر می‌شود که همسو با نتایج مطالعه حاضر می‌باشد (11). استفاده از گیاهان دارویی در کاهش جمعیت میکروب‌های مضر دستگاه گوارش نقش دارد. این دسته از میکروارگانیزم‌ها به‌واسطه ترشح برخی از ترکیبات بیولوژیک، مانند آنزیم اوره‌آز قادر به افزایش دآمیناسیون و تجزیه پروتئین و اسیدهای آمینه در کانال گوارش شده و مقدار جذب آن‌ها را برای حیوان میزبان کاهش می‌دهند (11). علاوه‌بر‌این محققین نشان دادند اکیناسه حاوی ترکیبات فعال، مانند آلکامیدها، اسیدهای فنولیک و فلائونوئیدها است. این ترکیبات به‌وسیله تحریک ترشح آنزیم‌های گوارشی به افزایش هضم و جذب مواد مغذی و همچنین افزایش رشد منجرخواهند شد (12).

همچنین برخی از محققین تأکید کردند استفاده از پروبیوتیک‌ به‌دلیل بهبود محیط میکروبی روده قابلیت هضم و جذب مواد مغذی را افزایش می‌دهد. از‌این‌رو نقش مهمی در افزایش رشد و بهبود ضریب تبدیل خوراک طی سنین ابتدایی رشد پرنده خواهد داشت (10، 13).

با افزایش فعالیت سیستم تولید‌مثل در بلدرچین‌های نر، احتمال ایجاد رادیکال‌های آزاد افزایش می‌یابد و بافت‌های بیضه با سرعت بیشتری در معرض تخریب حاصل از این ترکیبات قرار دارند. آنتی‌اکسیدان‌ها برای محافظت بافت‌ها از آسیب ناشی از رادیکال‌های آزاد نقش مهمی به عهده دارند (14). مطالعات نشان داد ترکیبات شیمیایی موجود در گیاه اکیناسه به‌عنوان یک عامل آنتی‌اکسیدان و ضد‌التهاب می‌تواند به بهبود عملکرد سیستم تولید‌مثلی منجر شوند (15). در مطالعه حاضر، وزن نسبی بیضه به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر مصرف اکیناسه در گروه 2 و 4 افزایش یافت. براساس مطالعات استفاده از پروبیوتیک با تغییر محیط میکروبی روده، محور روده ـ مغز ـ گناد را متأثر می‎کند و همچنین با کاهش التهاب سیستمیک و بهبود عملکرد سیستم ایمنی، به بهبود سلامت کلی پرنده و در‌نتیجه افزایش باروری کمک می‌کند (16). اما مطابق نتایج مطالعه حاضر، مصرف پروبیوتیک به‌تنهایی در گروه 2 تغییری در وزن بیضه ایجاد نکرد.

در مطالعه حاضر، غلظت تری‌گلیسرید خون در گروه مصرف‌کننده پروبیوتیک (گروه 3) و گروه مصرف‌کننده اکیناسه و پروبیوتیک (گروه 4) به‌طور معنی‌داری بیش از گروه شاهد بود. Zahedianfar و همکاران در سال 2023 نیز طی بررسی‌های خود نتیجه گرفتند افزودن پودر برگ استویا و پروبیوتیک به افزایش غلظت تری­گلیسرید خون منجر شد (12). Mojgani و همکاران در سال 2020 نشان دادند افزودن پروبیوتیک به جیره پایه جوجه‌های گوشتی تری‌گلیسرید خون را افزایش داد (11). براساس گزارش‌های موجود احتمالاً افزودن پروبیوتیک به جیره غذایی با افزایش انحلال و کاهش اندازه چربی‌ها در کانال گوارش، جذب چربی‌ها را افزایش می‌دهد و به افزایش تری‌گلیسرید خون منجر خواهد شد (17).

یافته‌های مطالعه حاضر نشان داد در گروه‌های مصرف‌کننده پروبیوتیک (گروه‌های 3 و 4‌) طول و مساحت پرز افزایش یافت. برخی محققین نیز طی بررسی‌های خود گزارش کردند افزودن پروبیوتیک بر پایه سویه‌های باسیل، طول و ضخامت پرز افزایش یافت (18). از‌آنجایی‌که افزایش طول پرز روده به افزایش جذب منجر می‌شود، ممکن است سبب بهبود جذب و ضریب تبدیل خوراک شود (18). در این بررسی نیز مشاهده شد گروه‌های آزمایشی که دارای پرزهای بلند‌تر و مساحت پرز بیشتری بودند (گروه‌های 3 و 4) ضریب تبدیل خوراک بهتر و همچنین رشد بیشتر طی هفته اول زندگی داشتند. Hassan و همکاران در سال 2022 گزارش کردند مصرف پروبیوتیک‌ با تعدیل فلور میکروبی روده‌ سبب افزایش غلظت آنزیم آمیلاز، تولید اسیدهای آلی و همچنین افزایش ارتفاع پرزهای روده و افزایش جذب مواد مغذی خواهد شد (18).

نتایج مطالعه حاضر نشان داد جمعیت باکتری‌های پاتوژن در اثر تیمارهای آزمایشی به‌طور معنی‌داری کاهش یافت و تیمار پروبیوتیک و اکیناسه (گروه 4) کمترین تعداد کلونی‌های کلی‌فرمی را نشان دادند. برخی از پروبیوتیک‌ها به‌واسطه تولید اسید لاکتیک یا اسید استیک، آب اکسیژنه و موادی مشابه آنتی‌بیوتیک‌ها، مانند اسیدوفیلین، لاکتواسیدین و اسیدولین خاصیت ضدمیکروبی دارند. همچنین پروبیوتیک‌ها قادرند با استقرار در دستگاه گوارش و رقابت با پاتوژن‌ها، جمعیت آن‌ها را کاهش دهند (11). پلی‌ساکاریدهای گیاه سرخارگل با افزایش اسیدلاکتیک، به افزایش باکتری‌های مفید روده و کاهش حضور باکتری‌های مضر مثل اشریشیا کلی منجر می‌گردد و خاصیت ضدمیکروبی دارد (19، 20). اما با‌این‌حال استفاده از گیاه اکیناسه به‌تنهایی در این مطالعه روی جمعیت باکتری‌های روده بلدرچین‌های مورد‌آزمون تغییری ایجاد نکرد.

نتیجه‌گیری نهایی: براساس داده‌های حاصل از مطالعه حاضر می‌توان نتیجه‌گیری کرد مصرف پروبیوتیک چندسویه به‌تنهایی و یا همراه با گیاه اکیناسه قادر به کاهش کلی‌فرم‌های روده، افزایش طول و مساحت پرز و همچنین بهبود رشد و ضریب تبدیل خوراک طی هفته اول پرورش بلدرچین خواهد شد. مصرف اکیناسه می‌تواند سبب افزایش وزن نسبی بیضه بلدرچین ژاپنی شود. در جوجه مصرف پودر گیاه اکیناسه پورپورا به میزان 1 درصد جیره و پروبیوتیک (2/0 گرم / کیلوگرم) برپایه باکتری‌های چند‌سویه به کاهش ضریب تبدیل خوراک و افزایش رشد در هفته اول پرورش منجر می‌شود. همچنین با بهبود فلور میکروبی روده و افزایش جذب مواد مغذی باعث بهبود بهره‌وری و کاهش هزینه‌های تولید می‌شود.

ملاحظات اخلاقی

مطالعه حاضر توسط کمیته تخصصی اخلاق در پژوهش‌های زیست پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بابل با کد IR.IAU.BABOL.REC.1403.023 مورد تصویب قرار گرفت.

سپاسگزاری

بدین‌وسیله از مدیرعامل محترم شرکت بنیان دانش جناب آقای دکتر رضایی کوچکسرایی به دلیل امکاناتی که در اجرای آزمایش‌های مزرعه‌ای در اختیار قرار دادند تشکر و سپاس‌گزاری می‌شود. همچنین از شرکت صنایع غذایی دینه ایران و شرکت رشد دانه تشکر می‌شود.

تعارض منافع

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