چکیده:
به منظور بررسی اثرات فیتاز قارچی و باکتریایی در جیره های با فسفر، کلسیم و انرژی قابل متابولیسم کاهش یافته بر عملکرد، خصوصیات لاشه و فراسنجه های خون و استخوان جوجه های گوشتی، آزمایشی با استفاده از 1000 قطعه جوجه خروس سویه راس 308 با 5 تیمار، 8 تکرار و 25 قطعه جوجه در هر تکرار انجام گردید. جیره های آزمایشی که به فرم پلت ساخته شده بود، شامل 1) جیره شاهد بدون فیتاز که انرژی، کلسیم و فسفر آن در حد توصیه های سویه راس 308 تامین شد، تیمارهای 2 و 4) به ترتیب جیره حاوی 500 FTU در کیلوگرم جیره فیتاز قارچی و باکتریایی بوده و 25 کیلوکالری انرژی قابل متابولیسم و 06/0 درصد کلسیم و فسفر جیره آنها نسبت به شاهد کاسته شده بود. تیمارهای 3 و 5) به ترتیب جیره حاوی 500 FTU در کیلوگرم جیره فیتاز قارچی و باکتریایی بوده و 50 کیلوکالری انرژی قابل متابولیسم و 12/0 درصد کلسیم و فسفر جیره آنها نسبت به شاهد کاهش یافته بود. استفاده از آنزیم های قارچی و باکتریایی سبب بهبود وزن بدن، ضریب تبدیل غذایی و شاخص تولید در سن 42 روزگی نسبت به شاهد شد (001/0 > p)، ولی تفاوت معنی داری بین آنزیم قارچی و باکتریایی از نظر صفات فوق مشاهده نشد. درصد چربی حفره بطنی با استفاده از آنزیم فیتاز قارچی یا باکتریایی در مقایسه با شاهد افزایش یافت (05/0 > p). خوراک مصرفی، درصد ماندگاری، سایر اجزای لاشه و فراسنجه های خون و استخوان تحت تاثیر استفاده از فیتاز یا منشا آن قرار نگرفتند. بر اساس نتایج این تحقیق، استفاده از فیتاز قارچی یا باکتریایی به میزان 500 FTU در کیلوگرم در جیره جوجه های گوشتی می تواند با کاهش سطح انرژی به میزان 50 کیلوکالری در کیلوگرم و کلسیم و فسفر به میزان 12/0 درصد مورد استفاده قرار گرفته و سبب بهبود عملکرد شود.
کلمات کلیدی: فیتاز قارچی و باکتریایی، فسفر، کلسیم و انرژی قابل متابولیسم کاهش یافته، عملکرد، ایمنی و فراسنجه های خونی
مقدمه:
فسفر، دومین ماده معدنی فراوان در بدن حیوانات است. تغذیه طیور بر اساس تامین میزان دقیق فسفر مورد نیاز پرنده می باشد(De Sousa etal. 2015). اسید فایتیک یا میواینوزیتول هگزاکیس(IP6)، اصلی ترین ذخیره فسفر در دانه گیاهان می باشد و می توان آن را تا بیش از هشتاد درصد فسفر گیاه به حساب آورد(Vieira et al., 2016). مابقی فسفر موجود در گیاه را فسفر غیر آلی محلول و فسفر سلولی (فسفر باند شده با اسید نوکلئیک، پروتئین فسفریله شده، فسفولیپیدها و قندهای فسفردار) تشکیل می دهند ( Jatuwong etal, 2020). اسید فایتیک توانایی باند شدن با مواد مغذی مانند کلسیم را دارد (Selle et al., 2009). قابلیت هضم نمک اسید فایتیک یا فیتین به علت عدم وجود یا مقدار کم آنزیم فیتاز در قسمت های بالای دستگاه گوارش تک معده ای ها محدود است(Brinch-Pedersen et al ,2002). استفاده از آنزیم فیتاز در جیره سبب هیدرولیز فیتات در دستگاه گوارش شده و می تواند فسفر فیتاته بیشتری را برای جذب توسط طیور فراهم کند. این امر سبب کاهش مصرف مکمل فسفر معدنی در جیره غذایی شده و بدون به خطر انداختن عملکرد منجر به کاهش دفع فسفر از فضولات طیور به محیط زیست می گردد(Mohammed et al., 2010 و Dersjant etal, 2015).
فیتازهای موجود در بازار را می توان بر اساس منشا آنها (قارچ یا باکتری و غیره)،کربن در حلقه مایوتاینوزیتول فیتات که در آن دفسفوریلاسیون آغاز می شود (3- یا 6-فیتاز) و مقاومت در برابر دمای بالای تولید خوراک (روکش دار یا بدون روکش) تقسیم بندی نمود. در مورد منشاء فیتاز لازم به ذکر است که اولین و عمده ترین گونه فیتازهای مورد مطالعه بر اساس عملکرد کاتالیستی و ساختار فیتازی است که به عنوان هیستیدین اسید فسفاتاز طبقه بندی شده و از قارچهای رشته ای، باکتری، مخمر و گیاهان استخراج شده است(Mullaney et al, 2010). خواص کاتالیستی و فیزیکوشیمیایی فیتازهای قارچی بستگی به منشاء قارچ، دمای بهینه و دامنه pH دارد (Singh and Satyanarayana,2014; Yao et al, 2011 ). در بین قارچها عمدتا گونه های Aspergillus niger, Penicillium funiculosum, Peniophora lycii برای تولید فیتاز مورد استفاده قرار گرفته و اولین نسل قارچهای تجاری جهت تولید فیتاز A. niger است که از سال 1991 مورد بهره برداری صنعتی قرار گرفته است(Jatuwong etal, 2020). فیتازهای باکتریایی نیز از گونه های مانند Escherichia coli, و Citrobacter braaki تولید می شوند.
منابع مختلف فیتاز ممکن است دارای ویژگی های مختلفی مانند مقاومت در برابر تخریب در GIT ، پایداری حرارتی و pH مناسب فعالیت آنزیمی مطلوب (Onyango et al. ، 2004) باشند. این خصوصیات می توانند در آزاد سازی فسفر تأثیر بگذارند. معادل فیتاز برای کلسیم ، فسفر، منگنز، انرژی، پروتئین خام و اسیدهای آمینه به دلیل منابع فیتاز و ترکیب رژیم غذایی متفاوت است. ریبیرو و همکاران (2016) گزارش کرد که استفاده از فیتاز Ronozyme® HiPhos با منشاء باکتریایی (Citrobacter braakii) در سطوح 500 ، 1000 و 2000 FTU در کیلوگرم دارای معادل فسفر غیر آلی 63/0 ، 1.09 و 2.02 گرم در کیلوگرم در جیره های دارای منبع فسفری دی کلسیم فسفات است. در حالی که افزودن فیتاز با منشاء اشریشیاکلی(Quantum® Blue) به میزان 250 ، 500 و 1000 FTU در کیلوگرم جیره به ترتیب دارای ارزشی معادل 76/0، 31/1 و 40/2 گرم در کیلوگرم فسفر معدنی از دی کلسیم فسفات بود. به طور کلی، ارزش معادل تغذیه ای برای فیتاز تجاری(SunPhase® 5000 )21 کیلوکالری انرژی قابل متابولیسم، 68/1 درصد پروتئین خام، 1 گرم کلسیم و 15/1 گرم فسفر معدنی در کیلوگرم جیره پیشنهاد شده است (Deniz et al., 2013).
پژوهشگران مختلف گزارش کردند استفاده از فیتاز در جیره غذایی جوجه های گوشتی سبب بهبود عملکرد می شود(Abd El-Hack etal, 2018 ).در این تحقیق بهبود 40/4، 04/11 و 14/7 درصدی در خوراک مصرفی، افزایش وزن و ضریب تبدیل غذایی مشاهده شد(DeSousa etal.2015).
Rostagno et al. 2017 گزارش کردند استفاده از فیتاز در جیره جوجه های گوشتی در دوره 35-22 روزگی اثرات مثبتی بر معدنی شدن استخوان دارد. افزودن فیتاز به جیره جوجه های گوشتی، درصد خاکستر استخوان درشت نی را افزایش داد که این پارامتر شاخص مهمی برای ارزیابی آزاد سازی فسفر در بدن به شمار می رود(Lalpanmawia et al., 2014). بر اساس برخی گزارشات موجود اثرات فیتاز بر سطح کلسیم، فسفر و آلکالین فسفاتاز در مزغهای تخمگذار (Kannan et al. 2008) و جوجه های گوشتی ((Shehab et al. 2012 معنی دار نبوده است. در مقابل گزارشاتی دال بر اثر فیتاز بر این فراسنجه ها نیز وجود دارد (Silversides et al. 2006). استفاده از فیتاز در جیره های کم فسفر سبب افزایش غلظت کلسیم و فسفر خون شد ولی بر گلوکر و کلسترول سرم اثری نداشت ( Mondal et al,2017.). از سویی دیگر افزایش کلسترول و تری گلیسرید سرم مرغ های تخمگذار در جیره های کم فسفر و حاوی فیتاز گزار ش شده است(Kashani et al. 2014 ). افزایش غلظت کلسترول سرم با جیره های کم فسفر و حاوی فیتاز در جوجه های گوشتی نیز گزارش شده است(Liu etal, 2009). Cowieson و همکاران (2012) نشان دادند افزودن فیتاز در جیره با منابع انرژی ذرت و گندم سبب افزایش سطح گلوکز و کاهش غلظت کلسترول و تری گلیسرید سرم در جوجه های گوشتی شد.
با توجه به بررسی منابع و تنوع موجود در میکروارگانیزمهای تولید کننده فیتاز به نظر می رسد داده های اندکی در مورد مقایسه فیتازهای با منشاء قارچی و باکتریایی وجود دارد لذا این تحقیق با هدف ارزیابی و مقایسه اثرات فیتاز قارچی و باکتریایی در جیره¬های با فسفر، کلسیم و انرژی قابل متابولیسم کاهش یافته بر عملکرد، خصوصیات لاشه و فراسنجه های خون و استخوان جوجه های گوشتی انجام شد.
مواد و روشها
آزمایشی با استفاده از 1000 قطعه جوجه خروس سویه راس 308 با 5 تیمار، 8 تکرار و 25 قطعه جوجه در هر تکرار انجام گردید. جیره های آزمایشی که به فرم پلت ساخته شده بود، شامل 1) جیره شاهد بدون فیتاز که انرژی، کلسیم و فسفر آن در حد توصیه های سویه راس 308 تامین شد، تیمارهای 2 و 4) به ترتیب جیره حاوی 500 FTU در کیلوگرم جیره فیتاز قارچی و باکتریایی بوده و 25 کیلوکالری انرژی قابل متابولیسم و 06/0 درصد کلسیم و فسفر جیره آنها نسبت به شاهد کاسته شده بود. تیمارهای 3 و 5) به ترتیب جیره حاوی 500 FTU در کیلوگرم جیره فیتاز قارچی و باکتریایی بوده و 50 کیلوکالری انرژی قابل متابولیسم و 12/0 درصد کلسیم و فسفر جیره آنها نسبت به شاهد کاهش یافته بود. جوجه¬ها پس از تهیه از جوجه کشی وارد سالن شده و بمدت 42 روز نگهداری شدند. در طول انجام آزمایش سیستم نوری بصورت 23 ساعت روشنایی و یک ساعت خاموشی بود ، جیره های آزمایشی در سه دوره 1 تا 10 روزگی (جدول1)، و 11 تا 24 روزگی(جدول2) و 42-25 روزگی ( جدول 3) و بر پایه ذرت و سویا تنظیم شد و بصورت ازاد و بدون محدودیت در اختیار طیور قرار گرفت.
فیتاز قارچی مورد ارزیابی Ronozyme P بود که منشاء آن قارچ Peniophora lycii بوده و در قارچ Aspergillus oryzae بیان گردیده است. فیتاز باکتریایی phyzyme xp بوده که منشاء آن باکتری Escherichia coli بوده و در مخمر Schizosaccharomyces pombe بیان شده است.
در پایان هردوره، وزن کشی جوجه های هر تکرار به صورت گروهی و چهار ساعت بعد از اعمال گرسنگی، با استفاده از ترازوی دیجیتال با دقت 10 گرم انجام گرفت و مقدار خوراک مصرفی هر تکرار نیز به‌طور دوره ای اندازه¬گیری شد. تلفات به صورت روزانه جمع¬آوری و توزین شدند و برای محاسبه ضریب تبدیل غذایی و درصد ماندگاری مورد استفاده قرار گرفتند. شاخص اروپایی جوجه گوشتی (European Broiler Index) در دوره 1 تا 42 روزگی با استفاده از رابطه 1 محاسبه شد( Marcu و همکاران،2013).
رابطه 1
در سن 42 روزگی دوره پرورش، تعداد 14 قطعه پرنده از هر تیمار آزمایشی انتخاب شده و بعد از وزن کشی، کشتار شد. پوست و پر با هم کنده شد و بعد از خالی کردن محتویات دستگاه گوارش، تفکیک لاشه برای اندازه گیری صفات وزن لاشه، وزن سینه، ران، بال، چربی حفره بطنی درصد وزن آن ها صورت گرفت. همچنین وزن برخی اندام ها، مانند کبد، طحال، سنگدان و بورس اندازه گیری و درصد نسبی هر یک از آن ها محاسبه گردید.
.برای بررسی اثرات جیره های آزمایشی بر فراسنجه های بیوشیمیایی سرم خون، در سن 42 روزگی از 4 قطعه پرنده از هر واحد آزمایشی به میزان سه میلی لیتر خون‌گیری به عمل آمد. بعد از جداسازی سرم، نمونه-های سرم برای انجام آزمایشات به آزمایشگاه انتقال داده شدند. مقدار آلبومین، اسید اوریک، آلکالین فسفاتاز، کلسترول، تری¬گلیسرید، گلوکز، پروتئین کل، گلوبولین و فسفر خون با استفاده از کیت های شرکت پارس آزمون و دستگاه اسپکتروفتومتر (UV 1600 PC, Shimadzu, Japan)، طبق دستورالعمل هر کیت و با سه تکرار به ازای هر نمونه، اندازه گیری شد.
استخوان درشت نی پای راست پرنده های کشتار شده جدا شد و پس از چربی زدایی ماده خشک، خاکستر،کلسیم و فسفر موجود در آن محاسبه شد. برای محاسبه میزان خاکستر، استخوان ها به مدت 24 ساعت در دمای 105 درجه سانتیگراد خشک شده سپس نمونه ها آسیاب شدند و در داخل بوته چینی در کوره 600 درجه سانتیگراد قرار داده شدند و درصد خاکستر محاسبه شد. غلظت کلسیم و فسفر نمونه های استخوان با روشAOAC (2005) اندازه گیری شد.
داده های به دست آمده پس از مرتب سازی با نرم افزار Excel با استفاده از نرم¬افزار SAS (2001) ، به صورت طرح کاملاً تصادفی و با رویه مدل های خطی عمومی (General Linear Models) مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. برای بررسی مقایسه اثرات شاهد با گروه های فیتاز و سایر مقایسات( فیتاز باکتریایی با قارچی، فیتاز باکتیایی با شاهد، فیتاز قارچی با شاهد و ..) از روش مقایسات متعامد استفاده شد. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح معنی داری پنج درصد انجام شد . مدل آماری به شرح ذیل بود (رابطه 2).
Xij=μ+δj+eij رابطه 2
در این فرمول،Xij = مقدار مشاهده شده، µ= میانگین جامعه، =δj اثر هر تیمار و= eij اثر خطای آزمایشی بودند.
مکمل ویتامینی در هر کیلوگرم خوراک مقادیر زیر را تأمین می‌نمود. ویتامین A، 9000 واحد بین‌المللی. ویتامین 1B، 8/1 میلی‌گرم. ویتامین 2B، 6/6 میلی‌گرم. نیاسین، 30 میلی‌گرم. کلسیم پانتوتنات، 10 میلی‌گرم. ویتامین 6B، 3 میلی‌گرم. فولیک اسید 1 میلی‌گرم. ویتامین12B، 015/0 میلی‌گرم. بیوتین 1/0 میلی‌گرم. ویتامین 3D، 2000 واحد بین‌المللی. ویتامین E، 18 واحد بین‌المللی. ویتامین 3K، 2 میلی‌گرم. کولین کلراید 500 میلی‌گرم. مکمل مواد معدنی در هر کیلوگرم خوراک مقادیر زیر را تأمین می‌نمود. منگنز (اکسید منگنز)، 100 میلی‌گرم. آهن (سولفات آهن،FeSO4 )، 50 میلی‌گرم. روی (اکسید روی)، 100 میلی‌گرم. مس (سولفات مس، CuSO4)، 10 میلی‌گرم. ید (یدات کلسیم)، 1 میلی‌گرم. سلنیوم (سدیم سلنیت)، 2/0 میلی‌گرم.
نتیج و بحث
اثرات تیمارهای مختلف بر عملکرد جوجه های گوشتی در جدول 2 آمده است. همانطوریکه مشاهده می شود وزن بدن، ضریب تبدیل غذایی و شاخص تولید تحت تاثیر تیمارهای مختلف قرار گرفت ولی خوراک مصرفی تمایل به معنی داری داشت و درصد ماندگاری تحت تاثیر قرار نگرفت. مقایسات متعامد نشان داد اثر استفاده از فیتاز بر وزن خوراک مصرفی و شاخص تولید در مقایسه با گروه شاهد معنی دار بود (001/0 > p). بر اساس آزمون متعامد اثرات هر دو فرم قارچی و باکتریایی فیتاز بر صفات وزن بدن، ضریب تبدیل غذایی و شاخص تولید معنی دار بود(001/0 > p). مقایسه اثرات منشاء فیتاز (قارچی و باکتریایی) بر صفات عملکردی حاکی از عدم وجود اختلاف معنی دار آماری بین دو گروه بود. اثرات سطح اعمال ماتریکس مواد مغذی تنها بر درصد ماندگاری معنی دار بوده و گروهی که انرژی به میزان 50 کیلوکالری و 12/0 درصد کلسیم و فسفر تغذیه شده بودند درصد تلفات کمتری داشتند (05/0 > p). پژوهشگران مختلف گزارش کردند استفاده از فیتاز در جیره غذایی جوجه های گوشتی سبب بهبود عملکرد می شود(Abd El-Hack etal, 2018 ).در این تحقیق بهبود 40/4، 04/11 و 14/7 درصدی در خوراک مصرفی، افزایش وزن و ضریب تبدیل غذایی مشاهده شد(DeSousa etal.2015). دسوزا و همکاران (2018) گزارش کردند اثر فیتاز باکتریایی بر ضریب تبدیل غذایی بهتر از فیتاز قارچی است که با نتایج این تحقیق در تضاد است. دلیگر و همکاران (2004) گزارش کردند استفاده از فیتاز در جیره جوجه های گوشتی سبب بهبود افزایش وزن، ضریب تبدیل غذایی می شود.
اثرات تیمارهای مختلف بر خصوصیات لاشه در جدول 3 آمده است. بر اساس نتایج درصد لاشه، سینه، ران و چربی حفره بطنی تحت تاثیر تیمارهای مختلف قرار نگرفته اند. مقایسات متعامد نیز نشان داد فقط درص چربی حفره بطنی بین گروه شاهد و گروه های تغذیه شده با فرمهای مختلف فیتاز معنی دار بود(05/0 > p)..
اثرات تیمارهای مختلف بر خصوصوزن نسبی اندام های مختلف در جدول 4 آمده است. درصد کبد تحت تاثیر تیمارهای مختلف قرار گرفت(05/0 > p)، اما وزن نسبی طحال، بورس و سنگدان تحت تاثیر تیمارها قرار نگرفتند. مقایسات متعامد نیز حاکی از عدم وجود اختلاف معنی دار بین گروههای مختلف بود.
اثرات تیمارهای مختلف بر خصوصیات استخوان در جدول 5 ارائه شده است. بر اساس نتایج بین گروه شاهد و گروه های تغذیه شده با فیتاز اختلاف معنی داری به لحاظ درصد ماده خشک، خاکستر، کلسیم و فسفر استخوان وجود ندارد.
اثرات تیمارهای مختلف بر فراسنجه¬های خونی در جدول 6 ارائه شده است. بر اساس نتایج تری گلیسرید، کلسترول، گلوکز و فسفر سرم تحت تاثیر تیمارهای مختلف قرار گرفتند(05/0 > p). مقایسات متعامد نشان داد .
بین گروه شاهد و فیتاز باکتریایی به لحاظ تری گلیسرید، کلسترول و گلوکز خون اختلاف معنی دار وجود دارد(05/0 > p). تفاوت بین دو ماتریس اعمالی بر تری گلیسرید و کلسترول معنی دار بود(05/0 > p).
نویسنده : سهیل میرحسینی
بخش علمی شرکت ماوی کارنو
