مهار مسمومیت زرالنون در مرغان تخمگذار

چکیده

مایکوتوکسین ها به عنوان یک عامل خطر بالقوه برای سلامت انسان و حیوان در نظر گرفته می شوند، خوراک آلوده به مایکوتوکسین ها می تواند باعث اختلالات و بیماری های جدی در دام ها و بالطبع به خطر انداختن سلامت انسان ها شوند. هزاران متابولیت ثانویه قارچی وجود دارد که عمده ترین مایکوتوکسین ها در آلودگی های طبیعی  مواد غذایی و خوراک حیوانات: آفلاتوکسین ها، اکراتوکسین ها، تریکوتسن ها، زرالنون ها و فومنسین ها هستند. زرالنون یکی از مایکوتوکسین های آلوده کننده اصلی خوراک است. شیوع گسترده آن در ذرت کپک زده، گندم، جو، جو دوسر و برنج آن را به عنوان یکی از مایکوتوکسین های خطرناک تبدیل می کند که ایمنی خوراک را در صنایع جهانی دام و طیور به خطر می اندازد (Tao Yuan et al, 2022). زرالنون بسیار سمی است. متابولیت های آن می توانند با عملکرد استروژن تداخل داشته باشند و بر حیوانات تأثیر بگذارند. روش های سم زدایی فیزیکی و شیمیایی متفاوتی برای مقابله با مایکوتوکسین ها استفاده شده است. یکی از رویکردهای جدید و موثر در برابر اثرات مضر مایکوتوکسین ها استفاده از روش های زیستی یا بیولوژیکی است. این مطالعه با هدف بررسی اثرات زرالنون بر مرغان تخمگذار انجام شد.

مقدمه

زرالنون یکی از مایکوتوکسین های آلوده کننده اصلی خوراک است. زرالنون عمدتا توسط فوزاریوم گرامیناروم، تولید می شود.  متابولیت های آن می توانند با عملکرد استروژن تداخل داشته باشند و بر پرندگان تأثیر بگذارند. زرالنون بسیار سمی است و به طور گسترده ذرت ،گندم، جو، سورگوم، برنج و غلات دیگر را آلوده می کند. گزارش شده است که بسیاری از محصولات کشاورزی به طور جدی توسط زرالنون، با غلظت متوسط از 5 تا ۵۰ میلی گرم در کیلوگرم و حداکثر غلظت از 120 تا 180 میلی گرم در کیلوگرم آلوده هستند (Galdeano et al.,2007). 1569 نمونه (شامل 742 نمونه مواد خوراک و 827 خوراک مرکب نمونه) از مناطق مختلف چین جمع آوری کرد.  نتایج نشان داد که  میزان آلودگی زرالنون در نمونه ها 88 درصد بود.  بالاترین سطح آلودگی 729.2 میلی گرم بر کیلوگرم بود. به طور کلی، 10.8درصد ازنمونه های آزمایش شده از حد استاندارد چین برای زرالنون در خوراک (150 تا 500 میلی گرم بر کیلوگرم) فراتر رفتند. آلودگی خوراک به زرالنون، به یک تهدید جدی برای سلامتی طیور را تقویت می کند. به طور خلاصه، زرالنون می تواند ارزش غذایی خوراک را کاهش دهد و  به رشد و سلامت دام و طیور آسیب وارد می کند و باعث خسارات اقتصادی شدید به صنعت دامپروری می شود. جوجه ها تحمل بالایی به زرالنون دارند، اما زرالنون همچنین می تواند به عملکرد فیزیولوژیکی طیور آسیب برساند دوزهای پایین و در دوزهای بالا باعث ایجاد سمیت تولید مثلی در طیور می شود. (Kuntan Wu et al, 2020)

اثرات زرالنون بر عملکرد تولید مرغ های تخمگذار

نتایج تحقیقات متعددی اثر آلودگی زرالنون برتولید تخم مرغ، مصرف خوراک و ضریب تبدیل خوراک مرغان تخمگذار را گزارش نموده اند. این یافته ها نشان داد که دوزهای بالای زرالنون ممکن است باعث تشدید بیماری و اثرات منفی بر عملکرد تولید مرغ های تخمگذار شود (Kuntan Wu et al, 2020).

اثرات زرالنون بر کیفیت تخم مرغ های تخمگذار

نتایج یافته های تحقیقاتی از جیره های غذایی حاوی 250 و 750 میلی گرم بر کیلوگرم زرالنون تأثیر معنی داری بر وزن و شاخص تخم مرغ، رنگ زرده، ضخامت پوسته تخم مرغ و استحکام پوسته تخم مرغ نداشتند. در حالی که رنگ زرده و استحکام پوسته تخم مرغ روند افزایشی را نشان داد. با این وجود، مرغان تخمگذار پس از ۵ هفته مصرف خوراک های آلوده به زرالنون کاهش ارتفاع آلبومن و واحد هاو را  نشان دادند، و بقایای زرالنون در تخم مرغ را نیز گزارش کردند.(Kuntan Wu et al, 2020)

اثرات زرالنون بر عملکرد تخمدان مرغ های تخمگذار

مطالعات بافت شناسی مختلف از مقاطع بافت تخمدان، شاخص تخمدان و هورمون های تولید مثلی سرم خون همراه با حضور یک  تعداد کمی از سلول های نکروز در لومن فولیکولی برای ارزیابی عملکرد تخمدان انجام شد. لایه سلولی غشایی با ضخامت قابل توجهی افزایش یافته و تعداد زیادی سلول در  لومن فولیکولی ریخته شد و با نکروز نسبی سلولی همراه شد. جیره های آلوده با ۲۵۰ میلی گرم در کیلوگرم زرالنون به طور قابل توجهی سطح سرمی FSH را کاهش و برای LH سرم خون اثری نداشت.(Kuntan Wu et al, 2020)

اثرات زرالنون بر میکروبیوتای روده مرغ های تخمگذار

میکروبیوتای دستگاه گوارش مرغ تخمگذار بیش از 600 گونه مختلف باکتریایی با بیش از 1000 نوع جنس باکتریایی در خود جای داده است. میکروبیوتای روده یکی از اصلی ترین اجزای دفاعی بدن در برابر عوامل بیماریزای روده مرغ است. تحقیقات نشان داده است که مایکوتوکسین ها منجر به از بین بردن باکتری های مفید روده و افزایش باکتری های بیماری زا می شوند، که به طور منفی هموستاز میکروبیوتای روده را مختل می کند(Tao Yuan et al, 2022). افزودن جیره های غذایی حاوی 250 و 750 میلی گرم بر کیلوگرم زرالنون به طور قابل توجهی تعداد کلنی های سکوم را همراه با کاهش تنوع باکتریایی و تغییر در ساختار میکروبیوتا را نشان دادند.  از این رو، میکروبیوتا پس از قرار گرفتن در معرض زرالنون،کاهش عملکرد تولیدمثلی را باعث می شود. (Tao Yuan et al, 2022)

روش های کنترل

انواع روش های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی برای کنترل مایکوتوکسین ها، به حداقل رساندن تولید مایکوتوکسین ها در قبل و یا بعد از برداشت، کمک به رفع آلودگی و یا سمیت زدایی مایکوتوکسین ها از مواد غذایی و خوراک آلوده و یا مهار جذب مایکوتوکسین ها در دستگاه گوارش توسعه یافته است. یکی از رویکردهای جدید برای کاهش حضور مایکوتوکسین ها در خوراک، کاهش زیست فراهمی از طریق گنجاندن عوامل سمیت زدایی مایکوتوکسین ها در خوراک می باشد. امروزه این روش بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد (Çelik Kemal et al, 2013). در حال حاضر، جاذب های فیزیکی، مواد برون زا یا روش های بیولوژیکی عمدتا برای از بین بردن یا کاهش سمیت زرالنون استفاده می شود. جاذب فیزیکی عمدتاً از طریق ابزارهای فیزیکی برای جلوگیری از جذب آن در روده حیوان می کند. جاذب ها شامل آلومینوسیلیکات های کلسیم سدیم هیدراته، کربن فعال، مونت موریلونیت خاک رس، خاک رس مانند کائولینیت می شود (Galdeano et al., 2007). به طور خلاصه، جاذب های فیزیکی در حال حاضر به طور گسترده ای بیشترین میزان از روش سم زدایی استفاده می شود .(Kuntan Wu et al, 2020)

روش های شیمیایی کاربردی تر از روش های فیزیکی می باشد، مواد شیمیایی مانند: هیپوکلرید سدیم، دی اکسیدکلرین و کلر گازی، پراکسید هیدروژن، اُزن، دی سولفیت سدیم، اسید و بازها و دی سولفات می باشد. ترکیبات آمونیاکی سبب هیدرولیز حلقه های کتونی و سبب ایجاد متابولیت هایی می شود که به مراتب سمیت کمتری دارند، (Galdeano et al., 2007).

یکی از رویکردهای جدید و امیدوارکننده برای محافظت از موجودات زنده و بهبود کیفیت مواد غذایی و دامی در برابر اثرات مضر مایکوتوکسین ها استفاده از موادی است که به اصطلاح تعدیل کننده های مایکوتوکسینی نامیده می¬شوند. تعدیل کننده¬های مایکوتوکسینی هم موادی هستند که با اتصال سطحی یا تجزیه کردن یا با تغیییر شکل دادن مایکوتوکسین¬ها و تبدیل آن¬ها به متابولیت¬های غیر سمی عمل می کنند. برای کاهش آلودگی خوراک دام به مایکوتوکسین¬ها، استفاده گسترده از این مواد افزودنی صورت گرفته است که این مواد می توانند با سرکوب و یا کاهش جذب، افزایش دفع مایکوتوکسین¬ها با تغییر نحوه عملشان گردند برای کاهش حضور مایکوتوکسین ها در خوراک، کاهش زیست فراهمی از طریق گنجاندن عوامل سمیت زدایی مایکوتوکسین ها در خوراک می باشد. امروزه این روش بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد (Devreese et al., 2013).

قارچ ها نه تنها مایکوتوکسین ها را تولید می کنند، برخی از آن ها نیز قادر هستند آن ها را تجزیه کنند. همچنین گزارش شده است که آسپرژیلوس سویه نیجر FS10 می تواند غلظت زرالنون را با از بین بردن ساختار حلقه زرالنون را کاهش دهد.

در سال های اخیر ، کاهش زرالنون توسط میکروارگانیسم ها نیز بیشتر شده است. به طور موثر زرالنون را به مواد کم یا غیر سمی تجزیه می کند. با این حال، تنها چند باکتری مکانیسم مشخصی برای سم زدایی دارند، و بیشتر باکتری‌های تخریب‌کننده زرالنون مکانیسم های سم زدایی نامشخصی دارند. به عنوان مثال، یک رودوکوک غیر بیماری زا سویه pyridinivorans K408 ثابت کرد که بازده تخریب 87.2% برای زرالنون دارد. در حال حاضر، عوامل سم‌زدایی خوراک میکروبی به تدریج به یک موضوع اصلی تحقیقات در مواد سم‌زدایی تبدیل شده‌اند، اما هنوز به تحقیقات و پیشرفت های بیشتری نیاز است. که در آینده، بررسی مکانیسم سمیت  زرالنون به طیور و توسعه سم زدایی مناسب بر اساس ویژگی های متابولیک برای کاهش آسیب  زرالنون ضروری خواهد بود (Kuntan Wu et al, 2020)  .

سلنیوم نیز اثر محافظتی بر روی سمیت سلولی زرالنون دارد.

عصاره های گیاهی به طور کلی در تسریع حذف زرالنون از بدن یا کاهش اتصال به اندام های هدف با بهبود عملکرد متابولیک در  وضعیت استرس حیوان موثرند. اغلب عصاره های گیاهی به دلیل ترکیب جامع و در دسترس بودن آسان منابع آن کاربردی تر هستند Kuntan Wu et al, 2020)).

نتیجه گیری

زرالنون یکی از مایکوتوکسین های آلوده کننده اصلی خوراک است. زرالنون می تواند به عملکرد فیزیولوژیکی طیور آسیب برساند دوزهای پایین و در دوزهای بالا باعث ایجاد سمیت تولید مثلی در طیور می شود. در آینده، باید مکانیزم سمیت زرالنون در طیور بیشتر بررسی شود. اقدامات موثرتری برای سم زدایی و کاهش تلفات ناشی از آن به صنعت طیور بیشتر بررسی شود.

منابع

• Çelik Kemal, Uzatıcı Ahmet, Coşkun Baver, Demir Ergün. 2013 Current developments in removal of mycotoxins by biological methods and chemical adsorbents. Journal of Hygienic Engineering and Design 579.67:582.28.
• Devreese M., De Backer P., Croubels S. 2013. Different methods to counteract mycotoxin production and its impact on animal health. Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift 82:181-190.
• Galdeano, C.M.; de LeBlanc, A.; de M.; Vinderola, G.; Bonet, M.E.B.; Perdigón, G.2007. Proposed Model: Mechanisms of Immunomodulation Induced by Probiotic Bacteria. Clinical and. Vaccine Immunology, 14: 485-492.
• Kuntan Wu, Chenxi Ren, Yangfan Gong, Xin Gao, Shahid Ali Rajput, Desheng Qi, Shuai Wang, The insensitive mechanism of poultry to zearalenone: A review. 2020. Animal Nutrition 7 587e594.
• Samiullah Khan,a Robert J. Moore,b Dragana Stanley,c Kapil K. Chousalkara. 2021. The Gut Microbiota of Laying Hens and Its Manipulation with Prebiotics and Probiotics To Enhance Gut Health and Food Safety. Applied and Environmental Microbiology.

Tao Yuan, Junyi Li, Yanan Wang, Meiling Li, Ao Yang , Chenxi Ren, Desheng Qi * and Niya Zhang. 2022. Effects of Zearalenone on Production Performance, Egg Quality, Ovarian Function and Gut Microbiota of Laying Hens. To