برآورد می شود که تا سال 2050 جمعیت کره زمین به 9 میلیارد برسد. این افزایش پیش‌روندۀ جمعیت، نیاز به خوراک را نیز بیشتر می کند. پژوهشگران به دنبال راهکارهایی برای افزایش حجم تولیدات جانوری و همزمان کاهش هزینه های آن، و افزایش کیفیت و امنیت آن (هم برای انسان و هم محیط) هستند. یکی از این راهکارها، به کارگیری از افزودنی های خوراکی مختلف برای افزایش نرخ رشد، محافظت در برابر بیماری ها، و بهبود کیفیت محصولات به دست آمده از جمله گوشت، شیر و تخم مرغ می باشد.
تولیدات جانوری و تغذیه و سلامت مصرف کننده، بحث هایی جدایی ناپذیر از یکدیگرند. پاتوژن های گوارشی بدن جانوران مانند کمپیلوباکتر، سالمونلا، لیستریا، و یارسینیا از اصلی ترین منابع آلودگی های غذایی هستند که می توانند باعث انتقال بیماری از حیوانات به انسان شوند.
در گذشته آنتی بیوتیک ها و محصولات دیگر به منظور تعدیل میکروب های غذایی و همچنین افزایش تولید و رشد حیوان، به شکل گسترده مورد استفاده قرار می گرفتند. استفادۀ طولانی مدت از این محصولات باعث شکل گیری مقاومت دارویی شده و باعث ایجاد خطر برای هم مصرف کنندگان و هم محیط زیست شده است. به دنبال آگاهی از آثار مخرب آنتی بیوتیک ها، محدودیت هایی برای استفاده از آنها وضع شده و پژوهشگران تلاش کرده اند جایگزین هایی برای آنها ارائه نمایند.
پس از اینکه پروبیوتیک ها وارد دستگاه گوارش شدند، باعث به وجود آمدن پاسخ ایمنی می شوند. سلول های گوارشی باعث آزاد شدن یک سری مولکول های تنظیم کنندۀ ایمنی می شوند که توسط باکتری ها برانگیخته می شوند. اجزاء متابولیک پروبیوتیک ها مانند باکتریوسین ها، آمینه ها و هیدروژن پراکسید با برخی راه های متابولیکی واکنش نشان داده و آپوپتوز، تکثیر، التهاب، و تمایزیافتگی سلول ها را تنظیم کرده و بهبود می بخشند.
پروبیوتیک، پربیوتیک، و سینبیوتیک؛ هریک از این اصطلاحات به چه معناست؟
پروبیوتیک ها میکروارگانیسم های زنده ای هستند که در صورت مصرف به مقدار و روش صحیح، فواید قابل توجهی برای سلامت جانداران دارند. آنها عموما باکتری های مفیدی هستند که با باکتری های پاتوژنیک مقابله کرده، سیستم ایمنی را بهبود بخشیده، و تعادل میکروبی دستگاه گوارش را برقرار می سازند.
پریبیوتیک ها مواد غذایی لازم برای حیات و فعالیت پروبیوتیک ها هستند.
سینبیوتیک اصطلاح کلی تری است و به مجموعۀ پروبیوتیک ها و پریبیوتیک ها اشاره دارد.
عملکرد پروبیوتیک ها به اختصار شامل:
- ممانعت از تجمع پاتوژن ها
- تولید مواد ضدمیکروبی (مانند باکتریوسین، دفنسین)
- حذف رقابتی میکروارگانیسم های پاتوژنیک
- بهبود عملکرد سطح دفاعی
- کاهش pH لومینال
- تنظیم و بهبود عملکرد سیستم ایمنی
پروبیوتیک ها در صنعت طیور
تولیدات صنعت طیور امروزه نسبت به پنجاه سالِ گذشته، 5 برابر افزایش یافته است. پروبیوتیک ها می توانند بدون ایجاد تاثیرات آسیب زا بر سلامت و محیط زیست، با افزایش نرخ رشد جوجه ها، جلوگیری از بیماری های گوارشی مانند سالمونلا، آنتریت نکروتیک، و کوکیسدیدوز در دستیابی به این حجم از تولید بالا، بسیار کمک کننده باشند. ساختار بافت موکوس های گوارشی، بخش بسیار مهمی هم در فرآیند هضم و هم جذب مواد غذایی می باشد. پروبیوتیک ها با بهبود عملکرد موکوس های گوارشی و پرزهای روده، مقدار هضم و جذب مواد مغذی و به دنبال آن نرخ رشد طیور را بالا می برند.
پروبیوتیک ها به صورت واکسن نیز قابل استفاده هستند. برای مثال استفاده از واکسن Lactobacillus plantarum در جوجه ها، از ابتلای آنها به بیماری سالمونلا جلوگیری می کند. Lactobacillus plantarum تجمع باکتری های خطرناک در دستگاه گوارش را محدود ساخته و پخش ژن های با اصالات محکم در سلول های اپیتلیال دستگاه گوارش را تنظیم می کند؛ در نتیجه، توانایی مقاومت جوجه ها در برابر عفونت و بیماری بالا می رود.
پروبیوتیک ها همچنین بر کوکسیدیوز که یک بیماری شایع و بسیار آسیب زا در صنعت طیور است نیز تاثیر دارند. پروبیوتیک های Bifidobacterium animalis، Enterococcus faecium، Bacillus subtilis، و Lactobacillus reuteri چه به صورت ترکیبی و چه جداگانه، می توانند عفونت حاصل از کوکسیدیوز و آثار زیان‌بار آن بر طیور را کاهش دهند.
پروبیوتیک های افزوده شده به خوراک همچنین می توانند دفع Escherichia coli و کمپیلوباکتر را کاهش دهند.
در صنعت طیور تخم گذار، پروبیوتیک ها بر عملکرد مرغ ها و همچنین کیفیت تخم آنها (رنگ زرده، کیفیت آلبومین، سختیِ پوسته و مقاومت در برابر شکسته شدن) آثار قابل توجهی دارند. پروبیوتیک ها همچنین میزان کلسترول موجود در تخم مرغ ها را کاهش می دهند.
در صنعت طیور گوشتی، پروبیوتیک هایی چون Bacillus subtilis، Bifidobacterium bifidum، Bacillus toyonensis، Lactobacillus casei، Lactobacillus acidophilus وStreptococcus faecium با افزایش نرخ رشد، افزایش لیپوپروتئین های تراکم بالا (HDL) و کاهش لیپوپروتئین های تراکم پایین (LDL)، افزایش پروتئین موجود و کاهش کلسترول و تری گلیسیرید، کیفیت گوشت را بهبود می بخشند.
پروبیوتیک ها همچنین پاسخ های تنظیم کنندۀ سیستم ایمنی نیز ایجاد می کنند. آنها به طیور گوشتی کمک می کنند که با موقعیت های استرس زا، از جمله تنش حرارتی و بیماری های ایجاد شده به دنبال آن مقابله کنند. Lactic acid bacteria تولید آنتی بادی را افزایش می دهد. آنها با افزایش سیگنال دهی گیرنده های شبه تول (TLR) که نقش مهمی در فعال سازی سلول های T دستگاه گوارش، ایمنی را بهبود می بخشند.
سین بیوفیت پی محصولی منحصر بفرد متشکل از پروبیوتیک ها، پری بیوتیک و عصاره گیاه شیرین بیان می باشد. این محصول بهبود دهنده عملکرد دستگاه گوارش در طیور بوده و بصورت پودر مخلوط در دان می باشد. سین بیوفیت پی سبب بهبود محیط و فلور میکروبی دستگاه گوارش شده و منجر به هضم و جذب بهتر مواد غذایی می شود که در نتیجه بهبود ضریب تبدیل خوراک و افزایش تولید را به دنبال خواهد داشت. این محصول همچنین سبب جلوگیری از رشد باکتری های پاتوژن در محیط روده شده و منجر به تقویت سیستم ایمنی در برابر پاتوژن ها می شود. این محصول فاقد هر گونه ترکیبات شیمیایی بوده با انواع ترکیبات مورد استفاده در خوراک سازگار می باشد. از جمله ویژگی های این محصول عدم دوره پرهیز از مصرف می باشد و در تمام طول دوره پرورش قابل استفاده است.
سایر موارد مصرف:
- کاهش پاتوژنها و تقویت فلور میکروبی دستگاه گوارش
- افزایش هضم و جذب بهتر مواد غذایی و بهبود عملکرد دستگاه گوارش
- کاهش التهابات و زخم های گوارشی
- کاهش بیماری های گوارشی و افزایش سلامت گله
- تقویت سیستم ایمنی
- بهبود عملکرد گله خصوصا در شرایط استرس دمایی
- افزایش تولید و بهبود کیفیت تخم مرغ
- کاهش میزان تلفات
- بهبود ضریب تبدیل خوراک
پروبیوتیک ها در صنعت دام
دستگاه گوارش حیوانات چندمعده ای (شکمبه)، تراکم میکروبی خاصی دارد. حیوان کربوهیدرات ها و پروتئین هایی را که توسط میکروارگانیسم های شکمبه تجزیه شده اند را هضم می کند. پروبیوتیک های رایج در صنعت دام، Saccharomyces cerevisiae، Lactic acid bacteria، Aspergillus oryzae، Bacillus و Enterococcus هستند که آثار قابل توجهی بر سلامت دام ها دارند.
پروبیوتیک هایی چون Bacillus sublitis، Saccharomyces cerevisiae، و Enterococcus faecalis می توانند باعث افزایش تولید شیر در دام ها شوند و پروبیوتیک Bifidobacterium bifidum از واکنش های آلرژیکی به شیر جلوگیری می کند.
پروبیوتیک ها وزن بدن دام ها را نیز افزایش می دهند. برای مثال در یک آزمایش، استفاده از ترکیبی از Lactobacillus reuteri، Lactobacillus alimentarius، Enterococcus faecium و Bifidobacterium bifidum باعث بهبود وزن استاندارد بزها تا 9% شده است. پروبیوتیک ها همچنین با تحریک هورمون رشد، باعث بهبود رسش دستگاه گوارش و رشد می شوند. پروبیوتیک ها گوارش فیبرهای طبیعی و پروتئین های خام را تا حدود 10 % بهبود می بخشد.
پروبیوتیک ها همچنین سیستم ایمنی را در دام ها بهبود می بخشد. مصرف Lactobacillus acidophilus، Lactobacillus salivarius و Lactobacillus plantarum از بروز اسهال در گوساله های جوان جلوگیری می کند. نیسین (Nisin) که یک پپتید ضدمیکروبی به دست آمده از Lactococcus lactis است، در صورت تزریق به غده های داخل پستانی، می تواند در دام های شیری از ورم پستان (mastitis) ایجاد شده توسط Staphylococcus aureus جلوگیری نماید. همچنین اسپرس های به دست آمده از لاکتوباسیل، می توانند غدد شیری را بهبود بخشیده و عملکرد اسفنکترهای پستانی را تقویت نماید.
مصرف پروبیوتیک ها همچنین از اسیدیوز شکمبه در گاوها جلوگیری کرده و ایمنی را در گوساله های تحت استرس تقویت می نماید. آنها همچنین تخمیر در شکمبه را تقویت می کنند. گونه های مختلفی از پروبیوتیک ها باعث آثا ضدمیکروبی ای می شوند که پاتوژن های قابل انتقال به انسان را از بین برده و تولید آمونیاک را کنترل می کند.
پروبیوتیک ها در صنعت آبزیان
به دنبال افزایش تولید و تقاضا در صنعت طیور، استفاده از آنتی بیوتیک ها نیز افزایش یافت. این استفادۀ گسترده باعث بروز مقاومت آنتی بیوتیکی شد که به نوبۀ خود مصرف کنندگان، یعنی انسان را نیز تحت تاثیر قرار می داد. پروبیوتیک ها به عنوان جایگزین هایی سالم، باعث افزایش نرخ رشئ آبزیان و تولید مثل آنها می شوند. آنها با پاتوژن ها مقابله کرده، ایمنی بدن آبزیان را بالا برده، کیفیت آب را بهبود بخشیده و به هضم و جذب بهتر غذا کمک می کنند. Bacillus subtilis پروبیوتیکی است که به وفور در صنعت آبزیان مورد استفاده قرار می گیرد و به تنهایی با میکروارگانیسم های آسیب زای زیادی چون Vibrio، Pseudomonas، Aeromonas، Clostridium، Streptococcus، Flavobacterium، Acinetobacter و ویروس سندرم لکه های سفید مقابله می کند. پرورش دهندگان آبزیان معمولا پروبیوتیک ها را مستقیما به صورت خوراک، و یا از طریق چرخش آب به آبزیان می رسانند. ممکن است پروبیوتیک ها به تنهایی، در ترکیب با یکدیگر و یا مواد مغذی دیگر مورد استفاده قرار گیرند. دوز مصرف و زمان بندی صحیح، اهمیت بسیاری در نتایج حاصله دارد.
