The Effect of Processing Barley Cultivars on Intestinal Morphology, Enzyme Activity and Volatile Fatty Acids of the Small Intestine and Serum Lipid Levels of Broiler Chickens

Document Type : Feed Safety

Authors

1 1Graduated From the Poultry Nutrition, Khuzestan Agricultural Sciences and Natural Resources University,Mollasani, Iran

2 2Animal Science Research Institute, Agricultural Research, Education, and Extension Organization, Karaj, Iran

3 3Department of Animal Sciences, Khuzestan Agricultural Sciences and Natural Resources University, Mollasani, Iran

Abstract

BACKGROUND: Barley cultivars contain different anti-nutritional factors that have negative effects on the intestinal ecosystem and reduce blood cholesterol concentration.
Objectives: This study aimed to determine the effect of processing barley cultivars on the intestinal morphology, enzyme activity and volatile fatty acids of the small intestine and serum lipid levels of broiler chickens.
Methods: The experiment was carried out using a factorial experiment with a completely randomized design. Factors were barley cultivars (Fajr, Reyhaneh, and Yosef), diet form (mash or pellet) and enzyme level (0 and 0.05 g/kg dry matter). Around 927 one day of old Ross 308 broiler chickens were assigned into 12 treatments, 3 replicates and 27 chickens in each replicate.
Results: Pancreatic amylase, lipase enzyme activity and digesta pH are affected by main (except for cultivar) and interaction effects (P< 0.05). Feed Processing (pelleting, adding enzyme or combination of pelleting and enzyme) of barley cultivars, especially diets containing Ryhaneh barley cultivar reduced digesta viscosity and increased the concentration of volatile fatty acids and relative percentage of acetic acid and butyric acid (P<0.05). Diets containing Fajr barley cultivars, enzyme or pelleted diets significantly decreased blood glucose, cholesterol and HDL concentration (P<0.05).
Conclusions: Due to lower amount of soluble NSP compared with the other barley cultivars, Ryhaneh cultivar resulted in a better response to processing as well as enzyme addition, and improved the morphological characteristics of the small intestine

Keywords

Full Text

امروزه عواملی نظیر اصلاحات ژنتیکی، تغذیه مناسب، بهداشت و سطوح بالای مدیریت منجر به افزایش رشد سریع جوجه‏های گوشتی شده است. تغذیه نقش مهمی را در مدیریت اکوسیستم و سلامت روده جوجه‌های گوشتی ایفا می‌نماید و لذا تغذیه طیور باید بر اساس استراتژی‌های تغذیه‌ای که شامل تعدیل فلور میکروبی و بهبود سلامت روده است متمرکز شود (14،35).

در تغذیه جوجه‏های گوشتی عمدتاًً دانه غلات (ذرت) و کنجاله‏های گیاهی (سویا) بعنوان مواد خوراکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ایران ذرت که عمدتاًً وارداتی است بطور گسترده‏ای به عنوان منبع انرژی در جیره‏ی جوجه‏های گوشتی مورد استفاده قرار می‏گیرد که به علت قیمت بالای آن، استفاده از جایگزین‌های دیگر مانند جو ویا گندم می‏تواند باعث کاهش هزینه‏های خوراک شود (3).

 استفاده از جو به دلیل داشتن مواد ضدتغذیه‏ای موجود در آن که شامل پلی‏ساکاریدهای غیرنشاسته‏ای(NSP) محلول است با محدودیت‌هایی در تغذیه طیور همراه است. جهت کاهش این اثرات می‌توان از روش‌های مختلف فرآوری ازجمله آسیاب کردن، پلت نمودن و افزودن آنزیم استفاده نمود. تأثیر این فرایندها به فاکتورهایی مانند شکل فیزیکی خوراک، ترکیب جیره ، نوع غلات، سختی آندوسپرم، روش آسیاب کردن، کیفیت پلت و اندازه ذرات بستگی دارد (9).

ارقام مختلف جو دارای خصوصیات فیزیکوشیمیایی متفاوتی می‌باشند که می‌تواند عملکرد پرنده را تحت تأثیر قرار دهد و باعث تغییر در مورفولوژی دستگاه گوارش گردد (21،28،29،34). برای مثال پلی‏ساکاریدهای غیرنشاسته‏ای محلول می‌توانند موجب افزایش ویسکوزیته در روده باریک، از بین رفتن سلول‌های پرز،کاهش ارتفاع پرز، افزایش تولید سلول‌های کریپت، افزایش فعالیت آنزیم‌های گوارشی، تغییر در پروفیل اسیدهای چرب فرار و در نهایت تغییر در فلور میکروبی روده گردد (20،32). از طرفی علیرغم اثرات ضد تغذیه‌ای ذکر شده، فیبرهای محلول قادرند کلسترول و گلوگز خون را کاهش دهند که از طریق توانایی این نوع از فیبرها در کاهش میزان صفرای بازجذب شده در روده‌ها می‌باشد (21). لذا هدف از این آزمایش بررسی تأثیر فرآوری جیره‌های غذایی حاوی ارقام جو ایرانی بر خصوصیات مورفولوژیکی و فعالیت آنزیمی روده باریک، غلظت اسیدهای چرب فرار دستگاه گوارش و سطح گلوگز و لیپیدهای سرم  جوجه‌های گوشتی می‌باشد.

 

مواد و روش کار

    این آزمایش بر پایه طرح کاملاً تصادفی با روش فاکتوریل 2×2×3 اجرا گردید. فاکتورهای مورد بررسی واریته جو (فجر، ریحانه و یوسف)، شکل فیزیکی جیره (آردی و پلت) و سطح آنزیم (kg/gr صفر و 05/0) بودند. در این آزمایش از 12 تیمار، سه تکرار و 27 قطعه جوجه در هر تکرار و در مجموع 972 قطعه جوجه گوشتی سویه راس(مخلوط دو جنس) استفاده شد.

تیمارهای آزمایشی (جیره‌های آزمایشی) عبارت بودند از جیره‌های حاوی جو واریته فجر، ریحانه و یوسف با دو شکل فیزیکی آردی (با و بدون آنزیم) و پلت (با و بدون آنزیم). سطح ارقام جو مورد استفاده در جیره‌های غذایی جوجه‌های گوشتی در سنین یک تا 21 روزگی 15 ٪ و در سنین 22 تا 42 روزگی 28 ٪ بوده است. از مولتی آنزیم ناتوزیم پی 50 در این آزمایش استفاده شد. جیره‌ها بر اساس احتیاجات توصیه شده توسط کاتالوگ سویه راس برای دوره‌های آغازین(21-1 روزگی) و رشد(42-21 روزگی) تنظیم شد (جدول1).

قبل از شروع آزمایش، واریته‌های جو مورد استفاده در آزمایش بروش تجزیه تقریبی بر اساس روش‌های استاندارد (AOAC ,1990) ، مورد آنالیز قرار گرفت. ماده خشک هر نمونه با استفاده از دستگاه آون در دمای C°105 به مدت 24 ساعت اندازه‌گیری شد. انرژی خام با استفاده از دستگاه بمب کالریمتر، پروتئین خام توسط دستگاه کلدال، فیبر خام با دستگاه فایبرتک، NDF وADF با دستگاه انکوم و عصاره اتری به وسیله دستگاه سوکسله با حلال اندازه‌گیری گردید. میزان پلی ساکاریدهای غیرنشاسته‏ای (NSP)، بتاگلوکان محلول و نامحلول نیز با استفاده از کیت‏های آزمایشگاهی Megazyme تعیین شد.

در پایان دوره عملکرد، جهت بررسی خصوصیات مورفولوژی روده از هر تکراریک پرنده به تصادف انتخاب و کشتار شد، محتویات داخل بدن تخلیه، روده کوچک جدا و از قسمت‌های ژژونوم و ایلئوم روده آن‌ها نمونه برداری انجام شد. نمونه‌ها پس از شستشوی با محلول بافرفسفات سالین به مدت یک ساعت در محلول تثبیت کننده کلارک نگهداری، سپس نمونه‌ها از محل اتصال مزانتر برش طولی داده شد و در محلول اتانل 50% تا زمان انجام آزمایشات مربوطه نگهداری شد.در نهایت جهت بررسی صفات مربوط به پرزها از برنامه نرم افزاری Dino Lite Plus با بزرگنمایی 4x از ویلی‌ها عکس گرفته و با برنامه نرم افزاریScion Image  طول، عرض ویلی و عمق کریپت طبق روش Iji و همکاران در سال 2001 اندازه گیری و سپس محاسبات لازم جهت تعیین نسبت طول پرز به عمق کریپت انجام گرفت.

جهت بررسی فعالیت آنزیم‌های بافت روده و پانکراس در پایان دوره آزمایش ، یک پرنده به طور تصادفی از هر تکرار انتخاب و با استفاده از تیوپنتال سدیم بیهوش و حدود cm 5/2 از قسمت میانی ژژونوم برداشته به صورت طولی شکاف داده و با بافر فسفات (4/7= pH) روی یخ شستشو داده شد. به منظور جلوگیری از آسیب موکوس و تخریب آنزیم‌های موجود، نمونه‌های روده در سراسر آماده سازی روی یخ نگهداری شد. نمونه‌ها برای اندازه گیری شاخص‌های بیوشیمیایی در فویل آلومینیومی پیچیده و در نیتروژن مایع فریز و سپس در فریزر C°80- تا زمان انجام آزمایش‌ها نگهداری شدند. فعالیت آنزیم‌های جداره داخلی روده و پانکراس شامل آمیلاز (EC 3.2.1.1)  و لیپاز (EC 3.1.1.3)  به عنوان mmol سوبسترای هیدرولیز شده بر mg پروتئین روده و پانکراس بیان شدند. فعالیت آنزیم آمیلاز با استفاده از روش Bernfeld در سال 1955 اندازه گیری گردید. نشاسته 1% به عنوان سوبسترا مورد استفاده قرار گرفت. جذب نمونه‌ها در طول موج nm530 در مقابل نمونه شاهد تعیین گردید. هر واحد فعالیت آنزیم آمیلاز، به عنوان هیدرولیز mg1 قند مالتوز در یک دقیقه در C°40 تعریف شد. فعالیت آنزیم لیپاز به روش Teng and Xu در سال 2007 اندازه گیری شد. در این روش، پارا-نیتروفنیل-پالمیتات به عنوان سوبسترا مورد استفاده قرار گرفت. جذب نمونه‌ها در طول موجnm 410 در مقابل شاهد قرائت شد. یک واحد فعالیت آنزیم لیپاز، به عنوان مقدار آنزیمی است که یک mmol از-P نیتروفنل را در دقیقه آزاد می‌کند. غلظت پروتئین موجود در بافت روده و پانکراس به روش Bradford در سال 1976 اندازه گیری شد (4). ازآلبومین سرم گاوی به عنوان استاندارد استفاده شد. داده‌های حاصل از اندازه گیری فعالیت آنزیمی بر مقدار پروتئین موجود در بافت روده و پانکراس تقسیم شده و فعالیت کل آنزیم به ازای میلی گرم پروتئین بافت روده و پانکراس بیان گردید.

به منظور اندازه گیری pH محتویات ایلئوم دستگاه گوارش، g1 نمونه از محتویات ایلئوم وزن شده و با ml 9 آب مقطر در یک فالکون به مدت پنج دقیقه به خوبی ورتکس و pH محلول فوق با استفاده از الکترودpH  متر اندازه گیری شد.

جهت اندازه گیری ویسکوزیته، محتویات ایلئوم جمع آوری و بلافاصله در سانتریفیوژ g 3000 به مدت 15 دقیقه قرار گرفت و سپس سوپرناتانت حاصل در ویال ml 2 ریخته شد و در فریزر C°20- ذخیره گردید. ویسکوزیته بر حسب cP با استفاده از ویسکوزیمتر دیجیتال (Brookfield, Stroughton, MA, USA) در C°40 اندازه گیری شد.

جهت اندازه گیری اسید‌های چرب فرار، g 5/1 از مواد هضمی با آب مقطر رقیق و بعد از هموژنیزه نمودن سانتریفوژ و سپس ml 1 از سوپرناتانت با ml 2/0 محلول متافسفریک اسید مخلوط و هموژنیزه گردید و بعد ازنیم ساعت نمونه‌ها دوباره سانتریفوژ (1844g و بمدت 10 دقیقه) و سوپرناتانت با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گاز جهت اندازه گیری اسید‌های چرب فرار تولیدی روده باریک (اسید استیک، اسید پروپیونیک و اسید بوتیریک) بروش Zhang  و همکاران در سال 2003 اندازه گیری شد.

جهت تعیین صفات فراسنجه‌های خونی از هر تکرار2 قطعه مرغ بطور تصادفی انتخاب و از طریق ورید بال از آن‌ها خونگیری به عمل آمد و فراسنجه‌های بیوشیمیایی خون مانندگلوگز، کلسترول، HDL ،LDL، تری گلیسیرید، آمیلاز و لیپاز توسط کیت‌های اختصاصی شرکت پارس آزمون و شرکت زیست شیمی با استفاده از روش اسپکتروفتومتری طبق دستورالعمل شرکت سازنده انجام  شد.

داده‌ها استفاده از نرم افزار آماری SAS (نسخه 9) بر اساس مدل آماری (1) تجزیه و میانگین‌ها با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن مقایسه شدند.

 (1): Yijkl = µ + Ci + Fj + Ek +CFij +CEik +FEjk +CFEijk +eijkl

در این روابط Yijkl - مقدار هر یک از مشاهدات درآزمایش، µ- اثر میانگین کل جمعیت، Ci- اثر رقم جو iام، Fj- اثر شکل فیزیکی jام خوراک، Ek- اثر سطح k ام آنزیم، C.Fij- اثر متقابل ارقام جو و شکل فیزیکی خوراک، C.Eik- اثر متقابل ارقام جو و سطح آنزیم، F.Ejk- اثر متقابل شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم ، C.F.Eijk- اثر متقابل ارقام جو ، شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم و eijkl- اثر اشتباه آزمایشی است.

جیره‌ها بر اساس سه واریته جو، دو شکل آردی و پلت  و با دو سطح  آنزیم تنظیم شده‌اند  بعبارتی از 12 جیره استفاده شده است.به ازای هر kg جیره، ویتامین A : IU11000، ویتامین 3D: IU 1800، ویتامینmg: E 36  ویتامین mg :K53، تیامین:mg 53/1، ریبو فلاوین:mg 5/7 ، پانتوتنات کلسیم: mg 40/12، نیاسین:mg 4/30 ، پیریدوکسین:mg 53/1 ، اسید فولیک:mg26/1، ویتامین 12mg:B6/1 ، بیوتین:mg 5 ، کلرید کولین:mg 1100 ، آنتی اکسیدات:mg 100 ، mg:Mn: 3/16، :mg:Zn 5/84 ،mg:Fe: 250 ،mg:Cu 20 ، mg:I6/1 ،mg:Co 48/0و mg:Se 20.

NSPI1: پلی ساکاریدهای غیر نشاسته‌ای نا محلول، NSPS2: پلی ساکارید‌های غیر نشاسته‌ای محلول،NSPT3: مجموع پلی ساکاریدهای غیر نشاسته ای.

 

نتایج

نتایج مربوط به اثرات اصلی و متقابل ارقام جو، فرآوری و سطح آنزیم بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی ژژونوم و ایلئوم روده باریک در جداول 2 و 3 ارائه شده است. بافت روده تحت تأثیر واریته، شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم قرار گرفته است. بافت ژژونوم روده باریک پرندگانی که از جیره‌های حاوی جو واریته ریحانه ویا از جیره‌های حاوی آنزیم  تغذیه نموده بودند، ارتفاع پرز بالاتر (05/0<P)، عمق کریپت پایین تر (05/0>P) و نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت بالاتری داشته است (05/0>P). استفاده از جیره پلت، نیز باعث افزایش ارتفاع پرز، کاهش عمق کریپت و افزایش نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت ژژونوم گردید (05/0>P).

ارتفاع پرز و نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت ایلئوم بطور معنی‌داری تحت تأثیر اثرات اصلی قرار گرفت بگونه‌ای که بافت ایلئوم پرندگان تغذیه شده با جیره‌های حاوی جو واریته ریحانه، یا جیره‌های پلت و یا جیره‌های حاوی آنزیم ارتفاع پرز بالاتر و نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت بالاتری داشتند.

اثرات متقابل شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم نشان داد که بافت روده پرندگانی که از جیره‌های پلت حاوی آنزیم تغذیه نموده بودند، ارتفاع پرز ایلئوم و ژژونوم بالاتر (05/0>P)، عمق کریپت ژژنوم (05/0>P) و ایلئوم پایین تر (05/0<P) و نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت ژژونوم و ایلئوم بالاتر بوده است (05/0>P) (جدول 3).

اثرات متقابل واریته و سطح آنزیم باعث گردید تا ژژونوم روده باریک پرندگانی که از جیره‌های حاوی جو واریته ریحانه با آنزیم تغذیه نموده بودند ، عمق کریپت پایین تر و نسبت ارتفاع پرز به عمق غدد کریپت بالاتری داشته باشد (05/0>P). بافت ایلئوم این پرندگان نیز در مقایسه با سایر پرندگان (به استثنای پرندگان تغذیه شده با جیره‌های حاوی جو واریته یوسف با آنزیم)، ارتفاع پرز و نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت بالاتری داشت (جدول 3).

اثرات متقابل واریته و فرم فیزیکی خوراک بافت روده را تحت تأثیر قرار داد بگونه‌ای که استفاده از جیره‌های پلت  حاوی جو واریته ریحانه در مقایسه با جیره‌های آردی حاوی جو واریته فجر، باعث کاهش عمق کریپت و افزایش نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت گردید  (05/0>P).تغذیه با جیره‌های آردی حاوی جو واریته فجر در مقایسه با سایر تیمارها (به استثنای جیره‌های پلت حاوی جو واریته یوسف) عمق کریپت ایلئوم را بطور معنی‌داری افزایش داده است (05/0>P) (جدول 3).

بررسی اثرات متقابل واریته، شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم نشان داد که بافت ژژونوم پرندگان تغذیه شده با جیره پلت با آنزیم حاوی جو واریته ریحانه در مقایسه با پرندگان تغذیه شده با جیره‌های آردی عمق کریپت پایین تر و نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت بالاتری داشته‌اند (05/0>P). (جدول 3).

استفاده از جیره‌های پلت با آنزیم حاوی جو واریته ریحانه یا یوسف و جیره‌های آردی با آنزیم حاوی جو واریته ریحانه در مقایسه با سایر جیره‌ها (به استثنای جیره پلت حاوی جو واریته ریحانه یا جیره آردی با آنزیم حاوی جو واریته یوسف) ارتفاع پرز ایلئوم را افزایش داد (05/0>P). استفاده از جیره‌های آردی حاوی جو واریته فجر یا جیره‌های پلت حاوی جو واریته یوسف، عمق کریپت ایلئوم را نسبت به سایر جیره‌ها (به استثنای جیره‌های آردی حاوی جو واریته فجر) افزایش داده است (05/0>P). تغذیه پرندگان با جیره‌های پلت با آنزیم حاوی جو واریته ریحانه در مقایسه با سایر جیره‌ها (به استثنای جیره‌های آردی با آنزیم حاوی جو واریته ریحانه یا واریته یوسف و جیره‌های پلت با آنزیم حاوی جو واریته فجر و واریته یوسف) نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت ایلئوم را افزایش داد (05/0>P). (جدول 3).

فعالیت آنزیم‌های آمیلاز ژژونوم و لیپاز پانکراس و pH ژژونوم تحت تأثیر واریته جو قرار نگرفت (05/0<P) اما شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم (05/0>P) این شاخص‌ها را تحت تأثیر قرار داد بگونه‌ای که پلت نمودن و یا افزودن آنزیم باعث کاهش فعالیت آنزیمی و کاهشpH شده است (05/0>P). (جدول 4).

مقدار آنزیم آمیلاز خون تحت تأثیر واریته جو و مقدار آنزیم لیپاز خون تحت تأثیر شکل فیزیکی خوراک قرار گرفته است. جیره‌های حاوی جو واریته ریحانه مقدار آنزیم آمیلاز خون و و جیره‌های پلت مقدار آنزیم لیپاز خون را کاهش داده است (05/0>P). فعالیت آنزیم‌های آمیلاز ژژونوم و لیپاز پانکراس و مقدار این آنزیم‌ها در خون و میزان pH ژژونوم دستگاه گوارش پرنده‌ها تحت تأثیر اثرات متقابل شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم قرار گرفت. در پرندگانی که از جیره پلت با آنزیم تغذیه نموده بودند فعالیت آنزیم‌های آمیلاز و لیپاز و مقدار این آنزیم‌ها در خون کاهش یافته بود (05/0>P) (جدول 4).

اثرات متقابل واریته و سطح آنزیم نشان داد که پرندگانی که از جیره‌های با آنزیم حاوی جو واریته‌های فجر، ریحانه یا یوسف تغذیه نموده بودند فعالیت آنزیم آمیلاز و pH ژژونوم پایین تری داشته‌اند (05/0>P). استفاده از جیره‌های حاوی جو واریته ریحانه (با و بدون آنزیم) در مقایسه با جیره‌های حاوی جو واریته فجر (با و بدون آنزیم) مقدار آنزیم آمیلاز خون را کاهش داد (05/0>P) (جدول 5).

اثرات متقابل واریته و شکل فیزیکی خوراک نشان داد که پرندگان تغذیه شده با جیره‌های پلت حاوی جو واریته‌های مختلف در مقایسه با پرندگان تغذیه شده با جیره‌های آردی این واریته‌ها، فعالیت آنزیمی آمیلاز و لیپاز پایین تری دارند (05/0>P). استفاده از جیره پلت حاوی جو واریته ریحانه در مقایسه با جیره‌های آردی حاوی جو واریته‌های فجر یا یوسف و جیره پلت حاوی جو واریته فجر مقدار آنزیم آمیلاز خون را کاهش داده است(05/0>P) (جدول 5).

اثرات متقابل واریته، شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم فعالیت آنزیم آمیلاز ژژونوم، آنزیم لیپاز پانکراس وpH  دستگاه گوارش را تحت تأثیر قرار داده است. جیره‌های پلت (با و بدون آنزیم) حاوی واریته‌های مختلف جو در مقایسه با جیره‌های آردی (با و بدون آنزیم) این واریته‌ها، فعالیت آنزیم آمیلاز ژژونوم را کاهش داده است (05/0>P). جیره‌های پلت با آنزیم حاوی واریته‌های مختلف جو در مقایسه با سایر جیره‌ها (به استثنای جیره پلت حاوی جو واریته یوسف و جیره آردی با آنزیم حاوی جو واریته فجر) باعث کاهش فعالیت آنزیم لیپاز پانکراس شده است (05/0>P). استفاده از جیره‌های آردی حاوی واریته‌های مختلف جو میزان  pH ژژونوم را افزایش داده است که افزودن آنزیم به جیره‌ها و یا پلت نمودن جیره‌ها ، بطور معنی‌داری آن را کاهش داده است (05/0>P). در مجموع استفاده از جیره پلت با آنزیم حاوی جو واریته ریحانه در تغذیه پرندگان در مقایسه با سایر جیره‌ها، باعث کاهش فعالیت آنزیم آمیلاز ژژنوم، لیپاز پانکراس و pH ژژونوم دستگاه گوارش گردید(جدول 3).

غلظت کل اسیدهای چرب فرار سکوم تحت تأثیر واریته، شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم قرار گرفت. تغذیه با جیره‌های پلت، یا جیره‌های با آنزیم و یا جیره‌های حاوی جو واریته ریحانه بطور معنی‌داری غلظت کل اسیدهای چرب فرار سکوم رندگان را افزایش داد (05/0>P). شکل فیزیکی خوراک و یا افزودن آنزیم به جیره‌ها، نسبت اسیدهای چرب فرار سکوم را تحت تأثیر قرار داده است. استفاده از جیره پلت و یا جیره با آنزیم، نسبت اسید استیک و اسید بوتیریک را افزایش و نسبت اسید پروپیونیک، اسید ایزو والزیک و اسید والریک  را کاهش داده است (05/0>P) (جدول 6).

اثرات متقابل فرم فیزیکی خوراک و سطح آنزیم بر غلظت کل اسیدهای چرب فرار و نسبت آن‌ها تأثیر معنی‌داری داشته است. استفاده از جیره پلت با آنزیم در تغذیه پرندگان، میزان کل اسیدهای چرب فرار سکوم و نسبت اسید استیک و اسید بوتیریک را افزایش و نسبت اسید پروپیونیک، اسید والریک و اسید ایزووالریک را کاهش داد (05/0>P). اثرات متقابل واریته و سطح آنزیم تأثیر معنی‌داری بر میزان اسیدهای چرب فرار و نسبت آن‌ها نداشته است (05/0<P)، اما اثرات متقابل واریته و شکل فیزیکی خوراک این شاخص‌ها را تحت تأثیر قرار داده است (05/0>P). تغذیه پرندگان با جیره‌های پلت حاوی واریته‌های مختلف جو (فجر، ریحانه یا یوسف)، میزان کل اسیدهای چرب فرار و نسبت اسید استیک و اسید بوتیریک سکوم را افزایش و نسبت اسید پروپیونیک، اسید والریک و اسید ایزو والریک را کاهش داده است (05/0>P). بررسی اثرات متقابل واریته، فرم فیزیکی خوراک و سطح آنزیم نشان داد که  جیره‌های پلت با آنزیم حاوی جو واریته‌های مختلف (ریحانه، یوسف یا فجر) در مقایسه با جیره‌های آردی این واریته‌ها، غلظت کل اسیدهای چرب فرار  سکوم و نسبت اسید استیک و اسید بوتیریک را افزایش و نسبت اسید پروپیونیک، اسید والریک و اسید ایزو والریک را کاهش می‌دهند(05/0>P) (جدول 7).

واریته، شکل فیزیکی خوراک، سطح آنزیم و اثرات متقابل بین آن‌ها، میزان ویسکوزیته محتویات دستگاه گوارش را بطور معنی‌داری تحت تأثیر قرار داده  است (05/0>P). استفاده از جیره حاوی جو واریته ریحانه، پلت نمودن و یا افزودن آنزیم باعث کاهش ویسکوزیته شده است (05/0>P). اثرات متقابل شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم نشان داد که تغذیه پرندگان با جیره‌های پلت با آنزیم در مقایسه با سایر جیره‌ها، ویسکوزیته را کاهش داده است (05/0>P). جیره‌های حاوی جو واریته ریحانه با آنزیم یا جو واریته یوسف با آنزیم،در مقایسه با جیره‌های حاوی جو واریته فجر ویسکوزیته را کاهش داده است (05/0>P). همچنین تغذیه پرندگان با جیره‌های پلت حاوی واریته‌های مختلف جو (ریحانه، فجر یا یوسف) در مقایسه با جیره‌های آردی میزان ویسکوزیته را کاهش داده است  (05/0>P). جیره‌های آردی حاوی جو واریته فجر و واریته یوسف در مقایسه با سایر جیره‌ها (به استثنای جیره آردی حاوی جو واریته ریحانه و جیره آردی با آنزیم حاوی جو واریته فجر) ویسکوزیته بالاتری ایجاد نموده است (05/0>P) و استفاده از جیره پلت با آنزیم حاوی جو واریته ریحانه در مقایسه با سایر جیره‌ها، ویسکوزیته را کاهش داده است (05/0>P) (جداول 4،5).

نتایج مربوط به اثرات اصلی و متقابل ارقام جو، فرآوری و سطح آنزیم برسطح گلوگز و لیپیدهای سرم جوجه‌های گوشتی در جداول 8 و 9 ارائه شده است. واریته، شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم، سطح گلوگز خون را تحت تأثیر قرار داده‌اند (05/0>P). پرندگانی که از جیره حاوی جو واریته فجر تغذیه نموده بودند، گلوگز خون پایین تری نسبت به سایر پرندگان داشتند. استفاده از جیره پلت در مقایسه با جیره آردی ویا افزودن آنزیم به جیره‌ها، گلوگز خون را کاهش داده است (05/0>P). کلیه اثرات متقابل به استثنای اثرات متقابل شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم،بطور معنی‌داری سطح گلوگز خون را کاهش داده‌اند (05/0>P). پرندگانی که از جیره‌های پلت حاوی جو واریته فجر و یا جیره‌های با آنزیم حاوی جو واریته فجر تغذیه نموده بودند سطح گلوگز خون پایین تری داشتند (05/0>P). در مجموع استفاده از جیره پلت با آنزیم حاوی جو واریته فجر در مقایسه با سایر جیره‌ها بطور معنی‌داری میزان گلوگز خون را کاهش داده است (05/0>P) (جدول 9).

بررسی نتایج فرآوری ارقام جو بر سطح لیپیدهای سرم خون نشان داد که به استثنای کلسترول و HDL، سایر لیپیدهای خون تحت تأثیر فرآوری قرار نگرفته‌اند (05/0<P). استفاده از جیره‌های حاوی جو واریته فجر و یا جیره‌های پلت ،کلسترول و HDL خون را کاهش داده است (05/0>P). همچنین افزودن آنزیم به جیره‌ها، سطح کلسترول خون را بطور محسوسی کاهش داده است (05/0>P). تغذیه پرندگان با جیره‌های حاوی جو واریته فجر (با و بدون آنزیم) کلسترول و HDL خون را کاهش داده است (05/0>P). کلسترول خون پرندگان تغذیه شده با جیره‌های پلت حاوی جو واریته فجر بطور معنی‌داری کاهش یافته است. همچنین تغذیه پرندگان با جیره‌های پلت و یا آردی حاوی جو واریته فجر در مقایسه با سایر جیره‌ها به استثنای جیره‌های پلت حاوی جو واریته یوسف، HDLخون را کاهش داده است (05/0>P) (جدول 8). اثرات متقابل واریته، شکل فیزیکی خوراک و سطح آنزیم نشان داد که استفاده ازجیره پلت با آنزیم حاوی جو واریته فجر،کلسترول و HDL خون را کاهش کاهش داده است (05/0>P) (جدول 9).

 

بحث

نتایج تحقیق اخیر نشان داد که استفاده از جیره‌های پلت، باعث افزایش ارتفاع پرز، کاهش عمق کریپت و افزایش نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت ژژونوم گردید و افزودن آنزیم به جیره‌ها این روند را بهتر نموده است. در این راستا Amerah  و همکاران در سال  2007، گزارش نمودند که تغذیه پرندگان با جیره پلت حاوی گندم در مقایسه با جیره آردی ارتفاع پرز را افزایش و عمق کریپت را کاهش داده است که نشانه پاسخ عمومی ظرفیت هضمی و جذبی دستگاه گوارش در قسمت انتهایی روده باریک به جذب مواد مغذی توسط خوراک پلت می‌باشد. تغذیه پرندگان با جیره‌های پلت حاوی آنزیم در مقایسه با سایر جیره‌ها، ویسکوزیته دستگاه گوارش،pH ژژونوم و فعالیت آنزیم‌های آمیلاز و لیپاز را کاهش داده است.ویسکوزیته ایجاد شده ناشی از حضور پلی ساکاریدهای غیرنشاسته‌ای در جیره، ضخامت لایه‌های موکوس روده را افزایش می‌دهد و به عنوان سدی، تماس بین آنزیم‌های هضمی و سوبسترا را ممانعت می‌کند و موجب افزایش فعالیت آنزیم روده‌ای، افزایش اندازه پانکراس، کبد و دستگاه گوارش می‌شود (12). Ikegami و همکاران در سال1990 گزارش کردند که پلی ساکاریدهای ویسکوز، ویسکوزیته روده‌ای، فعالیت آنزیم‌های آمیلاز، لیپاز و کیموتریپسین در روده باریک را افزایش داده‌اند. Pettersson و Aman در سال1989 بیان نمودند که فعالیت بسیاری از آنزیم‌های هضمی روده‌ای ممکن است از طریق متصل شدن آنزیم با پلی ساکاریدهای غیرنشاسته‌ای و یا از طریق محدودیت فیزیکی دسترسی آنزیم به سوبسترا کاهش یابد. در این مطالعه مکمل نمودن جیره با آنزیم زایلاناز هیچ گونه اثر معنی‌داری را بر فعالیت آنزیم‌های با منشأی داخلی در قسمتهای مختلف روده نشان نداد. برعکس نتایج به دست آمده در این تحقیق، Inborr و همکاران در سال1993 گزارش نمودند که آنزیم‌های با منشأء خارجی در جیره‌های بر پایه گندم و جو، فعالیت آنزیم آمیلاز را در روده کوچک کاهش داد. آن‌ها پیشنهاد کردند که اثرات سودمند زایلاناز روی تولید آنزیم‌های با منشأی داخلی ممکن است نتیجه تجزیه آرابینوکسیلان‌ها همراه با کاهش ویسکوزیته روده کوچک باشد. Engberg و همکاران در سال2002، فعالیت آنزیم‌های آمیلاز، لیپاز و کیموتریپسین پانکراس را در پرندگان تغذیه شده با جیره‌های آردی در مقایسه با پرندگان تغذیه شده با جیره‌های پلت بالاتر گزارش نمودند که منجر به افزایش وزن پانکراس و سنگدان شده است.Wei-Fen Li و همکاران در سال2004 با بررسی تأثیر پلی ساکاریدازهای غیر نشاسته‌ای بر فعالیت آنزیم‌های هضمی روده باریک و پانکراس در توله خوک‌های تغذیه شده با مقادیر بالای جو گزارش نمودند که آنزیم‌های اگزوژنوسی با بهبود قابلیت هضم مواد مغذی سبب فراهم نمودن سوبسترا برای آنزیم‌های اندوژنوسی می‌شوند که سبب فیدبک مثبت بر ترشح این آنزیم‌ها می‌گردد. بعبارتی آنزیم‌های آگزوژنوسی تجزیه کننده پلی ساکاریدهای غیر نشاسته‌ای سبب کاهش فعالیت آنزیم‌های اندوژنوسی می‌شوند (18).

Ikegami و همکاران در سال 1990 مشاهده نمودند که پلی ساکاریدهای غیر نشاسته‌ای محلول سبب افزایش فعالیت آنزیم آمیلاز و لیپاز دستگاه گوارش موش می‌گردند که استفاده از آنزیم‌های اگزوزنوسی سبب کاهش فعالیت آنزیم‌های فوق الذکر می‌شود. Cowieson و همکاران در سال 2005 گزارش نمودند که جیره پلت شده بر پایه گندم نسبت به جیره آردی بطور معنی‌داری ویسکوزیته بالاتری دارد که با افزودن آنزیم زایلاناز کاهش یافت. نتایج مشابهی توسط Samarasinghe و همکاران در سال 2000 و Garcia  و همکاران در سال 2008 گزارش شده است. در مجموع اثرات مثبت آنزیم‌ها روی تجزیه پلی‏ساکاریدهای غیرنشاسته‏ای، کاهش ویسکوزیته و بهبود استفاده از مواد مغذی و عملکرد طیور توسط سایر محققان نیزگزارش شده است (5،9،19،33،35).

استفاده از جیره‌های پلت و یا جیره‌های حاوی آنزیم، نسبت اسید استیک و اسید بوتیریک را افزایش و نسبت اسید پروپیونیک، اسید ایزو والزیک و اسید والریک را کاهش داده است. غلظت اسیدهای چرب فرار در سکوم انعکاسی از نوع و مقدار خوراک مصرفی و نوع و جعمیت باکتری‌های مستقر در سکوم می‌باشد. بگونه‌ای که استفاده از جیره‌های غنی از پلی ساکاریدهای غیر نشاسته‌ای، فقط منجر به افزایش غلظت اسید‌های چرب فرار در ایلئوم می‌گردد و با افزودن آنزیم به این جیره‌ها غلظت این مواد در ایلئوم کاهش و در سکوم افزایش می‌یابد (31). Marounek  و همکاران در سال1999 گزارش نمودند که آنزیم‌های اگزوژنوسی در سنین ا تا 21 روزگی در جوجه‌های گوشتی سبب افزایش تولید کربوهیدرات‌های با وزن مولکولی پایین، افزایش جمعیت میکروبی و افزایش تولید اسیدهای چرب فرار در سکوم و ایلئوم می‌گردند. احتمالاًً بدلیل حرکات دودی در سکوم، میکروب‌های بیشتری همراه با مواد هضمی سکومی وارد بخش‌های بالاتر (ایلئوم) می‌گردد و لذا ممکن است سبب افزایش تولید اسیدهای چرب فرار ایلئومی گردد.اگر چه در تضاد با این موضوع می‌توان بیان نمود که بدلیل کاهش ویسکوزیته مواد هضمی ایلئومی، نرخ عبور افزایش می‌یابد که منجر به کاهش تولید اسیدهای چرب فرار ایلئومی می‌گردد. لذا با توجه به این تناقضات استفاده از آنزیم می‌تواند منجر به تولید مقادیر متفاوتی از اسیدهای چرب فرار گردد. Engberg و همکاران در سال2002، مشاهده نمودند که ترکیب میکروبی در دستگاه گوارش جوجه‌های گوشتی تحت تأثیر فرم فیزیکی خوراک قرار می‌گیرد بگونه‌ای که در جوجه‌هایی که از جیره آردی استفاده می‌نمودند غلظت اسیدهای چرب فرار سکومی پایین تر، اینتروباکترها کمتر و لاکتوباسیلوها و کلستریدیوم پرفریجنیس بالاتر بود. غلظت اسید لاکتیک ایلئوم تحت تأثیر فرم جیره یا افزودن آنزیم قرار نگرفت اگرچه غلظت اسید استیک در قسمت انتهایی دستگاه گوارش در جیره‌های حاوی پلت اندکی بالاتر بود. بودگزارش مشابهی نیز توسط  Agah و Norollahi در سال 2008 منتشر شده است.

نتیجه گیری: استفاده از جیره پلت با آنزیم حاوی جو واریته ریحانه، میزان ویسکوزیته، pH، فعالیت آنزیمی و عمق غدد کریپت روده را کاهش و میزان اسیدهای چرب فرار سکوم و ارتفاع پرز روده ر افزایش داده است. تغذیه پرندگان با جیره‌های حاوی جو واریته فجر (واریته با پلی ساکارید غیر نشاسته‌ای محلول بالاتر) باعث کاهش سطح گلوگز و لیپیدهای سرم خون شده است و فرآوری این اثر را تشدید کرده است. در مجموع با توجه به اینکه میزان پلی ساکاریدهای غیر نشاسته‌ای محلول جو واریته ریحانه در مقایسه با سایر واریته‌ها پایین‌تر بوده است، این واریته به فرآوری و افزودن آنزیم پاسخ مناسبتری داده است و باعث بهبود خصوصیات موفولوژیکی روده باریک و کاهش فعالیت آنزیمی شده است. لذا توصیه می‌شود در جیره طیور، ارقامی جهت فرآوری استفاده شوند که که از میزان پلی ساکاریدهای غیر نشاسته‌ای محلول پایین‌تری برخوردار می‌باشند.

 

تشکر و قدردانی

بدینوسیله از مدیریت محترم موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، کارشناسان بخش آزمایشگاه آن موسسه و همچنین بخش بافت شناسی دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، بابت زحمات بی دریغشان تشکر و قدردانی می‌نماییم.

 

References

Abdollahi, M.R., Ravindran, V., Wester, T.J., Ravindran, G., Thomas, D.V. (2011). Influence of feed form and conditioning tem perature on Performance, apparent metabolisable energy and ileal digestibility of starch and nitrogen in broiler starters fed wheat-based diet. Anim Feed Sci Technol, 168: 88-99.
Agah, M.J., Norollahi, H. (2008). Effect of feed form and duration time in growing period on broilers performance. Int J Poult Sci, 7: 1074-1077.
Alvarenga, R.R., Zangeronimo, M.G., Rodrigues, P.B., Pereira, L.J., WolP, R.C., Almeida, E.C. (2013). Formulation of diets for poultry: The importance of prediction equations to estimate the energy values. Arch. Zootec, 62 (R): 1-11.
Amerah, A.M., Ravindran, V., Lentle, R.G., Thomas, D.G. (2007b). Influence of feed particle size and feed form on the Performance, energy utilisation, digestive tract development, and digesta parameters of broiler starters. Poult Sci, 86: 2615-2623.
AOAC. (1990) Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists. (15th ed.). 
Bernfeld, P. (1955). Amylases, α and β. Methods Enzymol. 1: 149-151.
BOguhn J., Rodehutscord M.. (2010). Effects of nonstarch polysaccharide-hydrolyzing enzymes on performance and amino acid digestibility in turkeys. Poult Sci. 89:505-513.
Bradford, M.M. (1976). A raPid and sensitive method for the quantization of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem, 72: 248-254.
Choct, M., Annison, G.  (1992). The inhibition of nutrient digestion by wheat pentosans. Br J Nutr, 67: 123- 132.
Colleoni-sirghie, M., kovalenko, I.V., Briggs, J.L., white, P.J. (2003). Rheological and molecular properties of water soluble (1-3), (1-4) beta-d-glucans from high beta-glucan and traditional oat lines. Carbohydr Polym, 52: 439-447.
Cowieson, A.J., Hruby, M., Yaghobfar, A. (2005a). The effect of xylanase, amylase and protease on the performance of broiler chickens fed on a maize/soy-based diet pelleted at two temperatures. Br Poult Abstr, 1: 30-31.
Dworkin, L. D., Levine, G. M., Farber, J. J., SPector, N. H. (1976). Small intestinal mass of the rat is partially determined by indirect effects on intraluminal nutrition. Gastroenterology 71: 626-630.
Engberg, R.M., Hedemann, M.S., Jensen, B.B. (2002). The influence of grinding and pelleting of feed on the microbial composition and activity in the digestive tract of broiler chickens. Br Poult Sci, 43: 569-579.
Fekert, P.R. (2009). Poultry nutrition moves towards higher standards, World Poultry, 25(10): 14-16.
Garcia, M., Lazaro, R., Latorre, M.A., Gracia, M.I., Mateos, G.G. (2008). Influence of enzyme supplementation and heat processing of barley on digestive traits and productive performance of broilers. Poult Sci, 87: 940-948.
Iji, P. A., Saki, A. A., Tivey, D. R. (2001). Intestinal development and body growth of broiler chicks on diets supplemented with non-starch polysaccharides. Anim Feed Sci Technol, 89: 175-188.
Ikegami, S., Tsuchihashi, F., Harada, H., Tsuchihashi, N., Nishide, E., Innami, S. (1990). Effect of viscous indigestible polysaccharides on pancreatic biliary secretion and digestive organs in rats. J Nutr, 120: 353-360.
Inborr, J., Schmitz, M., Ahrens, F. (1993). Effect of ad ding fiber and starch degrading enzymes to a barley/ wheat based diet on Performance and nutrient digestibility in different segments of the small intestine of early weaned pigs. Anim Feed Sci Technol, 44: 113-127.
Mathlouthi, N., Juin, H., Larbier, M. (2003). Effect of xylanase and β-glucanase supplementation of wheat- or wheat- and barley-based diets on the performance of male turkeys. Br Poult Sci, 44: 291-298.
Marounek, M., Suchorska, O., Savka, O. (1999). Effect of substrate and feed antibiotics on in vitro Production of volatile fatty acids and methane in caecal contents of chickens. Anim Feed Sci Technol, 80: 223-230.
Metayer, J. P., Grosjean, F., Casting, J. (1993). Study of variability in French cereals. Anim Feed Sci Technol, 43: 87-108.
Montagne, L., Pluske, J.R., HamPson, D.J. (2003). A review of interactions between dietary fibre and the intestinal mucosa, and their consequences on digestive health in young non-ruminant animal’s. Anim Feed Sci Technol, 108: 95-117.
Newman, R.K. (1992). Comparison of the cholesterol lowerin properties of whole barley, oat bran and wheat in chicks and rats. Cereal Chem, 69(3): 240-244
Pettersson, D., Aman, P. (1989). Enzyme supplementation of a poultry diet containing wheat and rye. Br J Nutr, 62: 139-149.
Ravindran, V., Cabahug, S., Ravindran, G., Bryden, WL. (1999). Influence of microbial PH ytase on apparent ileal amino acid digestibility in feedstuffs for broilers. Poult Sci, 78: 699-706.
Samarasinghe, K., Messikommer, R., Wenk, C. (2000). Activity of supplemental enzymes and their effect on nutrient utilisation and growth performance of growing chickens as affected by pelleting temperature. Arch Tierernahr, 53: 45-58.
Scott, T. A., Hall, J. W. (1998). Using acid insoluble ash marker ratio (diet: digesta) to predict digestibility of wheat and barley metabolizable energy and nitrogen retention in chicks. Poult Sci, 77: 674-679.
Svihus, B., Gullord, M. (2002). Effect of chemical content and PH ysical characteristics on nutritional value of wheat, barley and oats for poultry. Anim Feed Sci Technol, 102: 71-92.
Svihus, B., Hetland, H. (2001). Ileal starch digestibility in growing broiler chickens fed on a wheat-based diet is improved by mash feeding, dilution with cellulose or whole wheat inclusion. Br Poult Sci, 42: 633-637.
Teng, Y., Xu, Y. (2007). A modified para-nitrophenyl palmitate assay for lipase synthetic activity determination in organic solvent. Anal Biochem, 363: 297-299.
Van Immerseel, F., Fievez, V., Debuck, J., Pasmans, F., Martel, A., Haesebrouck, F., Ducatelle, R. (2004). Microenca psulated short-chain fatty acids in fee modify colonization and invasion early after infection with Salmonella enteritidis in young chickens. Poult Sci, 83: 69-74.
Villamide, M. J., Fuente, J. M., Perez, P., Ayeal, DE., Flores, A. (1997). Energy utilization of eight barley cultivars for poultry: effect of different enzyme addition. Poult Sci, 76: 834-840.
Wang. Z.R., Qiao, S.Y., Lu, W. Q., Li, D. F. (2005). Effects of enzyme supplementation on performance, nutrient digestibility, gastrointestinal morphology, and volatile fatty acid profiles in the hindgut of broilers fed wheat-based diets. Poult Sci, 84: 875-881.
Wei-Fen Li, Jie Feng, Zi-Rong Xu, Cai-Mei Yang. (2004). Effects of non-starch polysaccharides enzymes on pancreatic and small intest inal digestive enzyme act ivities in piglet fed diets containing high amounts of barley World J Gastroenterol, 10(6): 856-859.
Yegani, M., Korver, D.R. (2008). Reivew: factors affecting intestine health in poultry. Poult Sci, 87: 2052 - 2063.
Zhang, W. F., Li, D. F., Lu, W. Q., Yi, G. F. (2003). Effects of isomalto-oligosaccharides on broiler performance and intestinal microflora. Poult Sci, 82: 657-663.
Journal of Veterinary Research
Volume 73, Issue 4
December 2018
Pages 403-418

Files

Share

How to cite

Statistics