اثرات تنش گرمایی، تعادل الکترولیتی و ترئونین بر عملکرد و سلامت روده جوجه‌های گوشتی

۱. تنش گرمایی؛ چالش بزرگ صنعت طیور در مناطق گرم

تنش گرمایی به عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید در صنعت طیور مناطق گرمسیری شناخته می‌شود و خسارات اقتصادی عمده‌ای به همراه دارد. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که دمای محیط از منطقه آسایش (۱۸-۲۴ درجه سانتی‌گراد) فراتر رود یا گرمای تولیدشده توسط پرنده بیش از توانایی آن برای دفع حرارت باشد. مطالعات جدید نشان داده‌اند که سویه‌های امروزی طیور نسبت به تنش گرمایی مزمن بسیار حساس‌تر شده‌اند. عوارض ناشی از تنش حرارتی شامل عملکرد تولیدی ضعیف، کم‌آبی بدن، کاهش نرخ زنده‌مانی، افت کیفیت لاشه (افزایش چربی و کاهش توده عضلانی) و مهم‌تر از همه آسیب به دستگاه گوارش به عنوان اولین اندام هدف می‌باشد.

۲. اختلالات اسید-باز ناشی از تنش گرمایی و نقش تعادل الکترولیتی جیره (DEB)

در شرایط تنش گرمایی، پرندگان برای دفع حرارت اضافی دچار له‌له زدن (پانتینگ) می‌شوند که منجر به دفع بیش از حد دی‌اکسید کربن و در نتیجه آلکالوز تنفسی می‌گردد. این وضعیت با افزایش pH خون، کاهش فشار جزئی CO₂ و کاهش اسید کربنیک همراه است. بدن برای جبران این حالت، مکانیسم‌های کلیوی را فعال می‌کند که می‌تواند منجر به اسیدوز متابولیک شود. در چنین شرایطی، تعادل الکترولیتی جیره (DEB = K⁺ + Na⁺ – Cl⁻) نقش حیاتی در حفظ هموستاز اسید-باز ایفا می‌کند. در شرایط عادی، DEB معادل ۲۵۰ میلی‌اکی‌والان بر کیلوگرم توصیه می‌شود، اما در تنش گرمایی، مقادیر پایین‌تر (۱۷۵ تا ۲۴۰) نتایج بهتری نشان داده‌اند.

۳. ترئونین؛ اسید آمینه ضروری برای حفظ یکپارچگی مخاط روده

ترئونین سومین اسید آمینه محدودکننده در جیره جوجه‌های گوشتی است که نقش‌های متابولیکی متعددی از جمله تشکیل اسید اوریک و سنتز پروتئین را بر عهده دارد. مهم‌ترین نقش ترئونین، شرکت در ساختار موسین‌های مخاط روده است؛ به طوری که حدود ۴۰ درصد پروتئین موجود در گلیکوپروتئین‌های مخاطی را ترئونین تشکیل می‌دهد. موسین‌ها به عنوان یک سد محافظتی، از اپیتلیوم روده در برابر آنزیم‌های گوارشی، اسید معده و عوامل بیماریزا محافظت می‌کنند. از آنجایی که موسین‌ها قابل هضم نیستند و ترئونین مرتبط با آن‌ها قابل بازیابی نمی‌باشد، تأمین این اسید آمینه از طریق جیره (به ویژه در شرایط استرس زا مانند تنش گرمایی و کوکسیدیوز) ضروری است.

۴. هدف مطالعه و طراحی آزمایش: بررسی اثر متقابل DEB و ترئونین

با توجه به خلأ اطلاعاتی در مورد اثرات متقابل تعادل الکترولیتی جیره و سطوح مختلف ترئونین بر سلامت روده در شرایط تنش گرمایی، این مطالعه با هدف بررسی این اثرات طراحی شد. در این پژوهش، ۷۰۰ قطعه جوجه گوشتی نر یک روزه (سویه راس ۳۰۸) در قالب یک طرح فاکتوریل ۲×۳ (دو سطح ترئونین: سطح توصیه شده تجاری و ۱۰٪ بالاتر؛ سه سطح DEB: ۱۷۵، ۲۵۰ و ۳۲۵ میلی‌اکی‌والان بر کیلوگرم) به اضافه یک تیمار شاهد (شرایط دمایی مطلوب با DEB=250 و ترئونین توصیه شده) به مدت ۴۲ روز مورد آزمایش قرار گرفتند. جوجه‌های گروه‌های تنش گرمایی، روزانه ۸ ساعت (۱۰ تا ۱۸) دمای ۳۳-۳۴ درجه سانتی‌گراد را تجربه کردند.

۵. نتایج عملکردی: بهبود وزن بدن و ضریب تبدیل با DEB پایین و ترئونین بالا

نتایج مطالعه نشان داد که تنش گرمایی به طور معنی‌داری باعث کاهش وزن بدن، راندمان مصرف خوراک و شاخص عملکرد گردید (p<0.05). با این حال، تیمار حاوی DEB=۱۷۵ و ترئونین ۱۰٪ بالاتر از سطح توصیه شده، افزایش وزن معنی‌داری نسبت به گروه با DEB=۳۲۵ و ترئونین توصیه شده نشان داد (p<0.05). همچنین گروه شاهد و تیمار DEB=۱۷۵ همراه با ترئونین بالا، بهترین راندمان مصرف خوراک را داشتند. اثر اصلی سطح ترئونین بر یکنواختی گله تمایل به معنی‌داری داشت (P=0.084) و شاخص عملکرد در تیمارهای با DEB پایین به طور معنی‌داری بالاتر بود (p<0.05).

۶. بهبود ریخت‌شناسی روده با افزایش ترئونین و DEB پایین

بررسی بافت‌شناسی ژژنوم در سن ۴۲ روزگی نشان داد که تنش گرمایی باعث کاهش معنی‌دار طول پرز، نسبت طول پرز به عمق کریپت و سطح جذبی پرزها می‌شود (p<0.05). تیمار شاهد بالاترین طول و عرض پرز را نسبت به همه گروه‌های تحت تنش داشت. در بین تیمارهای تحت تنش، جوجه‌های تغذیه شده با ترئونین ۱۰٪ بالاتر و DEB=۲۵۰، بیشترین سطح جذبی پرزها را نشان دادند. اثر اصلی افزایش ترئونین باعث افزایش معنی‌دار طول پرز، نسبت طول به عمق کریپت و سطح جذبی گردید (p<0.05). همچنین تمایل به کاهش طول پرز و سطح جذبی با افزایش DEB مشاهده شد (P=0.063 و P=0.084).

۷. تأثیر مثبت ترئونین بر جمعیت میکروبی مفید سکوم

تنش گرمایی باعث کاهش معنی‌دار جمعیت لاکتوباسیل‌ها و بیفیدوباکتریوم‌ها و افزایش کلی‌فرم‌ها، اشرشیاکلی و کلستریدیوم‌ها در مقایسه با گروه شاهد شد (p<0.05). تیمار شاهد بالاترین جمعیت بیفیدوباکتریوم را نسبت به اکثر گروه‌های تحت تنش داشت. مهم‌ترین یافته این بخش، افزایش معنی‌دار لاکتوباسیل‌ها و بیفیدوباکتریوم‌ها با افزایش سطح ترئونین جیره بود (p<0.05)، در حالی که سطح DEB و اثر متقابل آن با ترئونین تأثیر معنی‌داری بر جمعیت میکروبی نداشت. این نتایج نشان‌دهنده نقش مثبت ترئونین در تعدیل میکروبیوتای روده از طریق افزایش تولید موسین و تقویت ایمنی مخاطی است.

۸. قابلیت هضم مواد مغذی: کاهش با تنش گرمایی و بهبود با ترئونین بالا

تنش گرمایی باعث کاهش معنی‌دار قابلیت هضم پروتئین، فسفر، انرژی و مقدار AMEn گردید. گروه شاهد بالاترین قابلیت هضم پروتئین، فسفر و انرژی را نسبت به گروه‌های تحت تنش داشت (p<0.05). با این حال، افزایش سطح ترئونین به میزان ۱۰٪ بالاتر از سطح توصیه شده، قابلیت هضم پروتئین را به طور معنی‌داری بهبود بخشید (p<0.05). از سوی دیگر، افزایش سطح DEB باعث کاهش معنی‌دار قابلیت هضم انرژی و AMEn گردید (p<0.05)، که احتمالاً به دلیل افزایش pH معده و کاهش فعالیت آنزیم‌های پروتئولیتیک است. قابلیت هضم ماده خشک، چربی و کلسیم تحت تأثیر تیمارها قرار نگرفت.

۹. بحث: مکانیسم‌های اثر ترئونین و DEB در شرایط تنش گرمایی

بهبود عملکرد رشد با افزایش ترئونین در شرایط تنش گرمایی را می‌توان به نقش این اسید آمینه در سنتز پروتئین و تولید موسین نسبت داد. موسین با محافظت از اپیتلیوم روده، جذب مواد مغذی را بهبود می‌بخشد. همچنین ترئونین از طریق افزایش ترشح IgA و کاهش بیان ژن‌های التهابی (INF-γ و IL-1β)، تعادل میکروبی روده را تعدیل می‌کند. در مورد DEB پایین (۱۷۵)، به نظر می‌رسد در شرایط تنش گرمایی که پرنده دچار آلکالوز تنفسی است، کاهش DEB با افزایش کلرید جیره (با استفاده از کلرید آمونیوم) باعث کاهش pH خون و نزدیک شدن به حالت طبیعی می‌شود و از تشدید آلکالوز جلوگیری می‌کند. این موضوع بهبود عملکرد و قابلیت هضم انرژی را در DEB پایین توجیه می‌کند.

۱۰. نتیجه‌گیری نهایی: توصیه به DEB پایین (۱۷۵) و ترئونین ۱۰٪ بالاتر از سطح تجاری

نتیجه‌گیری نهایی این مطالعه نشان می‌دهد که اگرچه اثر متقابل معنی‌داری بین DEB و سطح ترئونین مشاهده نشد، اما تعادل الکترولیتی پایین جیره (۱۷۵ میلی‌اکی‌والان بر کیلوگرم) در مقایسه با سطح بالا (۳۲۵) اثرات مفیدی بر شاخص عملکرد و انرژی متابولیسمی جوجه‌های گوشتی تحت تنش گرمایی داشت. همچنین، افزودن ۱۰ درصد ترئونین بالاتر از سطح توصیه شده تجاری برای بهبود ریخت‌شناسی روده، افزایش جمعیت باکتری‌های مفید (لاکتوباسیل و بیفیدوباکتریوم) و افزایش قابلیت هضم پروتئین در شرایط تنش گرمایی به شدت توصیه می‌گردد. این یافته‌ها می‌تواند به عنوان یک راهکار تغذیه‌ای عملی و کم‌هزینه برای کاهش خسارات ناشی از تنش گرمایی در گله‌های گوشتی مناطق گرمسیر مورد استفاده قرار گیرد.