بررسی اثرات پرومیکس باسیلوس سوبتیلیس و باسیلوس لیشنی فرمیس بر روی متابولیت ها و عناصر خونی و رشد گوساله‌های پرواری

آسیب‌شناسی درمانگاهی دامپزشکی

مقاله 7، دوره 1، 1 (1) بهار، خرداد 1386، صفحه 41-48   

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

غلامعلی مقدم^{* 1}؛ احمد نعمت‌الهی²

¹گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

²گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

چکیده

پروبیوتیک­ها میکرو ارگانیسم­های مفیدی هستند که در دستگاه گوارش دام­ها کلونیزه شده و از طریق مکانیسم­های خاصی بر روی بعضی از پارامترهای خون تأثیر می­گذارند. به این منظور آزمایشی ترتیب داده شده تا تأثیر پرومیکس حاوی اسپورهای زندة باکتری باسیلوس سوبتیلیس (Bacillus subtilis CH 201) و باسیلوس لیشنی فرمیس (Bacillus Licheni formis CH 200)، بر روی افزایش وزن، متابولیت­ها و عناصر خونی گوساله مشخص گردد. 20 رأس گوساله نر نژاد هلشتاین در دو گروه 10 رأسی در اصطبلهای جداگانه تقسیم شدند. گروه کنترل با جیرة استاندارد و گروه تیمار با همان جیره بعلاوه پرومیکس (500 گرم در هر تن خوراک یا cfu 10⁹×6/1 در گرم خوراک) به مدت 45 روز تغذیه گردیدند و وزن  گوساله­ها در روزهای 1، 15، 30 و 45  اندازه گیری شد و از آنها برای اندازه‌­گیری مقادیر برخی متابولیت­ها و عناصر خونی خونگیری به عمل آمد. میانگین‌های به دست آمده با آزمون T مقایسه شدند. نتایج نشان داد که میانگین افزایش وزن روزانه با مصرف پرومیکس، بهبود غیر معنی‌داری (05/0<P) به میزان 8/4 درصد داشت. در هر کدام از 3 دورة آزمایش نیز میانگین افزایش وزن روزانه، بهبود غیر معنی‌­داری نشان داد (05/0<P). فسفر و کلسیم خون گوساله­ها تحت تأثیر پروبیوتیک افزایش معنی­‌داری (01/0>P) نشان دادند که این افزایش در دورة اول غیر معنی‌­دار (05/0<P) ولی در دوره­های دوم و سوم معنی‌­دار (01/0>P) بود. با افزودن پروبیوتیک میزان گلوکز، اوره و پروتئین خون افزایش غیر‌ معنی‌­داری (05/0<P)  نسبت به گروه شاهد داشت. البته این افزایش در میزان گلوکز، اوره و پروتئین در دوره­های دوم و سوم غیر معنی‌­دار (05/0<P) و در دوره اول معنی دار بود (01/0>P).

کلیدواژه‌ها

پروبیوتیک؛ پرومیکس؛ پارامترهای خون؛ افزایش وزن؛ گوساله‌ها

اصل مقاله

مقدمه

پروبیوتیک‌ها مکمل‌های غذایی میکروبی زنده هستند که برای سلامتی مصرف کننده بوسیله بقاء یا توسعه تعادل میکروبی روده مفید هستند (6 و 11). بقاء پروبیوتیک‌های مختلف در بخش‌های مختلف دستگاه گوارش متفاوت است. برخی‌ها به علت pH پایین روده خیلی سریع می‌میرند ولی برخی دیگر تعدادشان در روده به شدت افزایش می یابد (3 و 9).

فارما کوکینتیک پروبیوتیک‌ها در بدن بوسیله لوله معدی، نفوذ و تکنیک بیوپسی آزمایش شده است (12). باکتری‌هایی که قدرت چسبندگی و تشکیل کلنی در روده میزبان دارند، نسبت به سایر باکتری‌ها در تولید متابولیت‌ها و اثرات ایمونومدولاتوری قدرت بیشتری دارند، به طوری که نشان داده شده است که لاکتوباسیل اسیدوفیلوس زنده و مرده در اثر حرارت در آزمایشگاه توانسته است از چسبندگی پاتوژن‌ها جلوگیری کند (2، 13 و 14).

تطابق پروبیوتیک با دستگاه گوارش دام، به نوع دام و نوع فرآورده مصرفی بستگی دارد و زمانی که کلنیزاسیون پروبیوتیک در دستگاه گوارش مطرح است، معمولاً میکروارگانیسم یک ویژگی میزبانی را نشان می‌دهد و در نتیجه پروبیوتیکی که برای یک نوع دام مناسب است، ممکن است برای نوع دیگر دام مناسب نباشد (6 و 7).

یک پروبیوتیک بهتر است از دستگاه گوارش دام سالم تهیه شده باشد و حاوی میکرو ارگانیسم با امنیت مصرف در حیوان بوده و ویژگی‌های بیولوژیکی آن شامل قدرت زنده ماندن و فعالیت در دستگاه گوارش باشد و بتواند در برابر pH پایین، شیره معده، صفرا و شیره‌ی لوزالمعده مقاوم باشد. ویژگی‌های فیزیولوژی آن نیز باید شامل قابلیت اتصال به اپی‌تلیوم مخاط روده، قدرت آنتاگونسیمی با عوامل بیماریزا بوده و با فعالیت ضد میکروبی و ایجاد پاسخ ایمنی، موجب افزایش باکتری‌های مفید و کاهش باکتری های مضر و ایجاد تاثیر حفاظتی بر دستگاه گوارش     گردد (4، 15 و16).

باسیل های موجود در بیوپلوس 2ب به نام های باسیلوس سوبتیلیس که از تخمیر دانه سویا به دست آمده و باسیلوس لیشنی فرمیس (به نسبت­های مساوی) که از خاک ایزوله شده است، به طور طبیعی جزو میکروارگانیسم­های مطلوب و غیر بیماری­زای دستگاه گوارش می­باشند و از اغلب قندهای موجود در دستگاه گوارش تغذیه کرده و آنزیم هایی مانند پروتئاز، لیپاز و آمیلاز را تولید می­کنند. علیرغم PH پایین معده، قدرت بقای خود را حفظ می­کنند و نیز به لحاظ ایجاد فرم های اسپوری، فرآیند پلت­سازی را به خوبی تحمل می­کنند (1 و 10).

همچنین نشان داده شده که این باسیل ها، ترکیبات ضد میکروبی تولید می­کنند که بر بسیاری از باکتری­های بیماری­زا مثل کلستریدیوم پرفرنژنس و استافیلوکوکوس آرئوس اثر گذار است.

دستگاه گوارش همه حیوانات در زمان تولد عاری از هر گونه باکتری است ولی بلافاصله میکروارگانیسم­های مختلف در اثر مصرف خوراک و تماس با محیط در آن مستقر می­شوند و معلوم شده است هر عاملی که ابتدا وارد این دستگاه شود فرصت استقرار بیشتری دارد (12).

از شیر گرفتن گوساله­ها یک استرس تغذیه­ای و روانی شدیدی می­باشد. در گوساله­های جوان تازه از شیر گرفته شده، به علت توسعة کم دستگاه گوارش این ترکیب بسیار مؤثر می­باشد. هدف از انجام این آزمایش بررسی اثرات پروبیوتیک پرومیکس بر روی افزایش وزن و رشد گوساله­ها و نیز متابولیت­ها و عناصر خونی گوساله­های نر هلشتاین تازه از شیر گرفته شده، بوده است.

مواد و روش کار 

برای انجام آزمایش تعداد بیست رأس گوسالة نر هلشتاین تازه از شیر گرفته شده در دو گروه 10 رأسی گروه بندی شدند. که گروه تیمار علاوه بر جیرة استاندارد، میزان 500 گرم در تن خوراک پرومیکس نیز دریافت کرد. در هر گرم از پرومیکس تعداد 10⁹× 6/1 عدد کلنی (Clony Forming Unit) از هر دو باسیل وجود دارد که در جدول 1 ترکیبات پرومیکس نشان داده شده است. سن گوساله­ها بین 3 تا 5/4 ماه و میانگین وزن زندة گروه شاهد 30/81 کیلوگرم و گروه تیمار 30/82 کیلوگرم بود.

یک ماه قبل از شروع آزمایش سعی گردید که گوساله­ها به جیره غذایی، محل و شرایط جدید نگهداری عادت کنند تا استرس وارده به حداقل برسد و فلور دستگاه گوارش آنها نیز به جیره غذائی و شرایط جدید عادت کند. مدت آزمایش 45 روز بود که به سه دورة 15 روزه تقسیم ­شد. خونگیری و وزن­کشی  گوساله­ها هر 15 روز یکبار (بار اول در شروع آزمایش و بار دوم روز پانزدهم و بار سوم روز سی­ام و بار چهارم روز چهل­ و پنجم) انجام شد. سرم خون‌ها با سانتریفوژ جدا شده و تا زمان آزمایش در داخل لوله‌های اپندرف در 20- درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند. از کیت و دستگاه اسپکتروفتومتر برای تعیین میزان گلوکز، پروتئین تام، اوره، فسفر و کلسیم سرم خون‌ها در آزمایشگاه استفاده شد. برای مقایسة میانگین­های صفات    اندازه­گیری شده بین دو گروه از آزمون T استفاده شد و برای تفسیر داده­ها و رسم نمودارها از نرم­افزار SPSS12 و EXCEL استفاده گردید. جیره غذایی استفاده شده در این طرح در جدول 2 تنظیم شده است.

 

 

 

جدول1-  ترکیبات پروبیوتیک پرومیکس

 

ردیف	مواد	درصد
1	سیلیکات آلومینیوم سدیم	1
2	شیر پس چرخ یا آب پنیر (به عنوان حامل یا همراه)	98
3	اسپور باسیلوس لیشنی فرمیس CH 200 109 × 6/1	5/0
4	اسپور باسیلوس سوبتیلیس   CH 201 109 × 6/1	5/0

 

 

 

 

 

 

 

 

اجزاء	درصد	DM%	CP%	TDN%	NEg Mcal/kg	NEm Mcal/kg
یونجه	22	3/89	2/14	6/47	52/0	13/1
تفاله خشک	8	91	8/8	67	98/0	54/1
جو	28	88	9/11	74	27/3	90/2
سبوس گندم	14	89	2/15	63	74/2	37/2
کنجاله تخم پنبه	6/12	92	6/83	67	97/2	58/2
پنبه دانه	8/2	92	22	88	89/3	52/3
ذرت	7/7	89	6/9	77	93/3	00/3
DCP	05/1
مکمل دامی[1]	77/0
آنزیمیت[2]	1/2
نمک	35/0
جوش شیرین	77/0
جمع	100

جدول2-  درصد مواد خوراکی تشکیل دهنده جیره آزمایش و ترکیب مواد مغذی آن

 

نتایج

نتایج آزمایش نشان داد با اینکه در اثر افزودن پرومیکس به خوراک گوساله­های تازه از شیر گرفته شده، میانگین افزایش وزن روزانة گوساله‌ها در کل دورة 45 روزه 8/4 درصد بهبود داشت (جداول 3 و 4) و تفاوت معنی­داری بین دو گروه  در کل دوره مشاهده نشد (05/0<P) ولی این بهبود در 30 روز آخر دوره چشمگیر بود. 

در اثر مصرف پرومیکس، میزان گلوکز خون گوساله­ها افزایش چندانی نداشت و اختلاف غیر معنی­­داری را در افزایش گلوکز خون نشان داد (جدول 5). پروتئین تام خون گوساله­ها هم افزایش غیر معنی­داری را داشت . میزان اورة خون گوساله­ها نیز در اثر مصرف این پروبیوتیک به خصوص در دورة آخر کاهش چشمگیری را نشان داد. با مقایسة میانگین‌های مربوط به کلسیم و فسفر مشاهده شد که میزان هر دو عنصر به صورت معنی­دار با مصرف این پروبیوتیک افزایش یافته است که این افزایش در دوره اول غیر معنی دار ولی در دوره های دوم و سوم معنی دار بود (01/0>P).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول3-  مقایسة میانگین افزایش وزن گوساله­ها در دو گروه شاهد و تیمار ( درکل دوره )

 

گروه های آزمایشی

تعداد (رأس)

میانگین وزن اولیه  (کیلوگرم)

SD

SEM

میانگین وزن نهائی (کیلوگرم)

SD

SEM

افزایش وزن روزانه (گرم در روز)

اختلاف افزایش وزن (گرم در روز)

اختلاف به درصد

t

sig

شاهد

10

30/81

39/5

70/1

1/110

94/10

46/3

635

31

8/4+

955/0

ns

تیمار

10

30/82

43/5

71/1

30/111

31/10

26/3

666

ns: اختلاف غیرمعنی­دار

انحراف استاندارد = SD

انحراف استاندارد میانگین­ها = SEM

 

 

 

 

جدول4- مقایسة اثرپرومیکس بر روی افزایش وزن در سه دورة آزمایشی (15-1 ، 30-15 ، 45-30  روز)

دوره­های آزمایشی	گروه های آزمایشی	تعداد (رأس)	میانگین افزایش وزن (کیلوگرم)	SD	SEM	میانگین افزایش وزن روزانه (گرم)	اختلاف افزایش وزن روزانه (گرم)	اختلاف به درصد	t	sig
دورة 1	شاهد	10	10/8	85/1	58/0	540	20	7/3+	332/0	ns
	تیمار	10	40/8	17/2	68/0	560
دورة 2	شاهد	10	60/9	89/1	60/0	640	40	25/6+	653/0	ns
	تیمار	10	20/10	20/2	69/0	680
دورة 3	شاهد	10	90/10	51/2	79/0	726	34	6/4+	968/0	ns
	تیمار	10	40/11	41/2	76/0	760

ns: اختلاف غیرمعنی­دار                                                                                                                                                                                                                                

انحراف استاندارد = SD

انحراف استاندارد میانگین­ها = SEM

 

جدول5- مقایسه اثر پرومیکس بر روی متابولیت­ها و عناصر خونی در کل دوره

 

صفات اندازه‌گیری شده	گروه‌ها	میانگین صفت‌ها	SD	SEM	اختلاف میانگین صفت‌ها	اختلاف درصد	t	Sig
فسفر mg/dl	شاهد تیمار	40/7 59/8	40/0 64/0	12/0 20/0	19/1	08/16+	905/4	***
کلسیم mg/dl	شاهد تیمار	46/7 59/8	43/0 44/0	13/0 14/0	14/1	14/15+	76/5	***
گلوکز mg/dl	شاهد تیمار	65/59 91/60	87/2 27/3	90/0 03/1	26/1	1/2+	917/0	ns
پروتئین gr/dl	شاهد تیمار	17/7 30/7	33/0 65/0	10/0 20/0	12/0	67/1+	53/0	ns
اوره mg/dl	شاهد تیمار	80/33 27/31	19/3 28/3	01/1 03/1	53/2	48/7+	75/1	*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ns  : اختلاف غیرمعنی­دار

***: اختلاف معنی­دار در سطح احتمال 01/0

*: اختلاف معنی­دار در سطح احتمال 10/0

 

 

بحث

محققین بعد از آزمایش اثر بیوپلوس 2ب بر روی گوساله‌های نر و ماده نژاد هولشتاین با مشاهده 4/4 درصد اختلاف در افزایش وزن و 4/3 درصد اختلاف در بهبود ظرفیت تبدیل غذایی آن را خیلی موثر و خوب اعلام کردند (8 و10). نتایج مشابهی نیز توسط سایر محققین ارائه شده که با این نتایج همخوانی دارد (13).

Saleveski و همکاران در سال 1993 با آزمایش تاثیر بیوپلوس 2ب بر روی گوساله‌های ماده نژاد هولشتاین مقدار افزایش وزن را 7 درصد گزارش کردند و چنین نتیجه گرفتند که با افزایش بهبود عملکرد رشد و کاهش هزینه‌های تغذیه، مصرف این پروبیوتیک اقتصادی است (13). این نتیجه را می­توان با جایگزینی و استقرار بیشتر باسیل های موجود در پرومیکس با مصرف مداوم و طولانی مدت در لوله گوارشی گوساله­ها توجیه نمود.

Yokoyama و همکاران در سال 1998 گزارش کردند که میکروفلور دستگاه گوارش دام سالم حاوی بیش از صدها نوع باکتری است که از نظر بیولوژی بسیار مهم هستند و در این میان پروبیوتیک‌های باکتریایی برای برقراری تعادل بهتر و مناسب‌تر این باکتری‌ها در جهت هضم متناسب مواد غذایی بسیار موثرند (18). Tannock در سال 1988 بعد از مطالعه روی اکوسیستم جمعیت میکروبی دستگاه گوارش دام‌ها، از تاثیر بسیار بالای این تعادل در هضم و جذب مواد مغذی و نیز افزایش مقاومت بدن دام در برابر عفونت‌های بیماریزای حاصل از شرایط محیط مانند آلودگی، استرس و غیره گزارش داد (17). در آزمایش گزارش شده در گوساله‌های پرواری که میکروب‌های خوراکی تجارتی مصرف نموده بودند، بازدهی 33% و میزان مصرف خوراک آنها 12% بیشتر از حیوانات شاهد بود و در توجیه بهبود افزایش وزن روزانة گوساله­ها، علاوه بر تاثیر پروبیوتیک به مسألة افزایش برداشت غذا نیز اشاره کرده­اند (1 و 8).

در مورد کاهش میزان اوره خون در اثر مصرف پروبیوتیک لازم به ذکر است که پروبیوتیک با اثر روی بهبود تخمیر در شکمبه و در نتیجه آن تولید آمونیاک سمی به حداقل می رسد (5). همچنین در مورد افزایش کلسیم و فسفر خون متعاقب مصرف پروبیوتیک لازم به ذکر است که پرومیکس بطور مستقیم روی پارامترهای خون تأثیرگذار نیست بلکه باسیل های موجود در این محصول با تغییراتی که در شکمبه ایجاد می­کنند، موجب تغییر در میزان متابولیت ها و عناصر خونی می‌شوند.

 باسیل های موجود در این محصول پس از استقرار در لولة گوارش به رقابت با سایر باکتری های مضر می­پردازند و شروع به تولید آنزیم هایی مثل آمیلاز، پروتئاز و لیپاز می­کنند. همچنین در اثر بهبود تخمیر در شکمبه میزان اسید پروپیونیک بالا می­رود (5 و 10).

در کل نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن است که مصرف پروبیوتیک فوق از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بوده و قابل تعمیم و توصیه به گاوداران می­باشد. اثرات رضایت بخش پرومیکس بر روی افزایش وزن و افزایش میزان کلسیم و فسفر خون، حاکی از افزایش بهره‌وری در پرورش گوساله­ها می­باشد و با مستقر کردن باکتریهای مفید در دستگاه گوارش گوساله­های جوان در دامداری، در آینده گاوهای سالم­تر و قوی­تری خواهیم داشت.

---

1. مکمل مصرفی به فرمول زیر می‌باشد؛ 2 میلیون واحد بین‌المللی ویتامین A، 800 هزار واحد بین‌المللی ویتامین D، 2 هزار واحد بین‌المللی ویتامین E، 12500 میلی‌گرم آنتی اکسیدان،.

2. یک هزار میلی‌گرم مس، 1500 میلی‌گرم کبالت، 300 میلی‌گرم ید، یک هزار میلی‌گرم آهن، 8 هزار میلی‌گرم منگنز، 10 هزار میلی‌گرم روی و 75 میلی‌گرم سلنیوم

 

مراجع

Alexpoulos, C., Georgoulakis, I. E., Tzivara, A., Kritas, C. K.  Suchu, A. and Kyriakis, S.C. (2004): Field evaluation of the efficacy of a probiotic containing Bacillus L and Bacillus spores on the health status and performance of sows and their litters. J. of Animal physiology and animal nutrition. 88 (11-12): 381-392.

2- Conway, P.L., Gorbach, S.L. and Goldin, B.R. (1987): Survival of lovlic acid bacteria in the human stomach and adhesion to intestinal cells. J. Dairy Sci. 70: 1-12.

3- Dietrich, K. (1998): Technology aspects related to microorganisms in functional foods. Trends in Food Science and Technology. 9 (8-9): 295.

4- Fang, H., Tuomola, E., Arvilommiad, A. and  Salminen, S. (2000): Modulation of humoral immune response through probiotic intake. Immunology and Medical Microbiology. 29 (1): 47-52.

5- Francisco, C.C., Chamberlain, C.S., Waldner, D.N., Wetteman, R.P. and Spicer, L.Y. (2002): Propionibacteria fed to dairy cows: Effect on energy balance, plasma metabolites and hormones and reproduction. American Dairy Science Association. 85: 1738-1751.

6- Fuller, R. (1989): Probiotics in man and animals. J. Applied Bacteriology. 66: 365-378.

7- Fuller, R. (1997): Probiotics 2: Applications and practical aspects. Chapman and Hall, London.

8- Jenny, B.F., et al. (1991): Performance and fecal flora of calves Bacillus subtilis concentration. J. Dairy Science. 74: 1968-1973.

9- Marteau, P., Pochart, P., Bouhnikad, Y. and Rambaud, J. (1993): Fate and effects of some transiting microorganisms in the human gastrointestinal tract. World Rev. Natr. Diet. 78: 1-21.

10- Rolfe, R.D. (2000): The role of probiotic cultures in the control of gastrointestinal health. Journal of Nutrition. 130:396-402.

11- Roberfroid, M.B. (1998): Probiotics and synbiotics: concepts and nutritional properties, Br. J. Nutr. 80: 197-202.

12- Saarela, M., Mogensen, G., Fonden, R. and Mattoadt, J. (2000): Probiotic bacteria: Safety,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

functional and technological properties. Journal of Biotechnology. 84: 197-215.

13- Saleweski, A. and Fried, K. (1993):        Effect of Bioplus 2B on performance and economy in calf raising. LVAV, Neonuhle, Germany.

 14- Salminen, S., Ouwehand, A.C.  and Isolauri, E. (1998): Clinical applications of probiotic bacteria. International dairy journal. 8 (5-6): 563-572.

15- Short, C. (1999): The probiotic century historical and cument perspectives. Trends in food science and technology. 10: 411-417.

16- Swenson, M. J. and Reece, W.O. (1996): Duke’s physiology of domestic animals, Eleventhed, Comstock cornell university press Ithaca and London, pp: 42, 410, 417-422.

17- Tannock, G.W. (1998): Domestic animals digestive tract microbial ecosystem. Journal of microbial science. 5(4): 386-400.

18-Yokoyama, M.T. and Johnson, K.A. Microbiology of the rumen and intestine. In: Church, D.C. (1988):The ruminant animal digestive physiology and nutrition. Areston book, pp: 125-144.