افزایش مقاومت دارویی و همچنین تلاش‌های ناکارآمد ایمن‌سازی در برابر عوامل بیماری‌زای مختلف (ویروس‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها) تهدید قابل‌توجهی برای صنعت طیور است. اسپیرولینا یکی از پرمصرف ترین مواد طبیعی است که به عنوان مکمل غذایی در انسان، حیوانات، طیور و آبزیان محبوب شده است. حاوی پروتئین، ویتامین ها، مواد معدنی، اسیدهای چرب، رنگدانه ها و اسیدهای آمینه ضروری است. علاوه بر این، مقادیر قابل توجهی از آنتی اکسیدان های طبیعی منحصر به فرد از جمله پلی فنول ها، کاروتنوئیدها و فیکوسیانین نیز دارد. مکمل غذایی اسپیرولینا می تواند بر جمعیت میکروبی روده، پارامترهای بیوشیمیایی سرم و عملکرد رشد جوجه تأثیر مفیدی بگذارد. علاوه بر این، حاوی محتویات پلی فنلی است که دارای اثرات ضد باکتریایی است. عصاره‌های اسپیرولینا می‌توانند از تحرک باکتری‌ها، تهاجم، تشکیل بیوفیلم و حس حد نصاب علاوه بر اثر مستقیم روی باکتری با تضعیف و متخلخل‌تر کردن دیواره‌های سلولی باکتری، و در نتیجه نشت محتوای سیتوپلاسمی، جلوگیری کنند. علاوه بر این، اسپیرولینا فعالیت های ضد ویروسی را در برابر برخی از ویروس های مشترک انسانی یا حیوانی نشان داده است و این قابلیت می تواند برای نشان دادن مزایای بالقوه در برابر ویروس های پرندگان نیز در نظر گرفته شود. اسپیرولان، پلی ساکارید داخلی غنی از کلسیم اسپیرولینا، به طور بالقوه مسئول اثر ضد ویروسی آن از طریق مهار ورود چندین ویروس به سلول های میزبان، افزایش تولید اکسید نیتریک در ماکروفاژها و تحریک تولید سیتوکین ها است. به طور نسبی تاکید بیشتری بر اثرات تعدیل کننده ایمنی اسپیرولینا به عنوان یک افزودنی خوراک در مرغ شده است که ممکن است مقاومت در برابر بیماری را افزایش دهد و نرخ بقا و رشد را به ویژه در شرایط استرس بهبود بخشد. این دست‌نوشته فعالیت‌های بیولوژیکی و خواص تحریک‌کننده سیستم ایمنی اسپیرولینا و استفاده بالقوه آن را به عنوان یک مکمل غذایی در طیور برای افزایش رشد، سلامت روده و مقاومت در برابر بیماری‌ها بررسی می‌کند.

مقدمه:

با وجود استفاده گسترده از واکسن ها و داروها، بیماری های متعددی در صنعت طیور همچنان رخ می دهد که منجر به خسارات مالی می شود. به عنوان مثال، عفونت های ویروسی پرندگان مانند آنفولانزای پرندگان (AI)، برونشیت عفونی (IB)، بیماری بورس عفونی (IBD) و بیماری نیوکاسل (ND) منجر به خسارات اقتصادی قابل توجهی، به ویژه در جوجه های گوشتی، به دلیل اختلالات تنفسی، افزایش مرگ و میر می شود. کاهش رشد و سرکوب ایمنی (1). همین امر در مورد کوکسیدیوز و عفونت‌های باکتریایی مانند سالمونلا، E. coli و غیره نیز صادق است. بنابراین نیاز مداوم به استفاده از مواد طبیعی برای رفع این مشکل وجود دارد. به عنوان مثال، جلبک ها منبعی از اجزای مفید بیولوژیکی حیاتی هستند که استفاده از زیستگاه های طبیعی را به عنوان منبع این مواد شیمیایی به یک استراتژی مناسب برای ایجاد غذاهای نوآورانه تبدیل می کند (2، 3). یکی از بزرگترین منابع برای مواد مغذی آلی در میان جلبک های خوراکی، جلبک سبز آبی میکروسکوپی اسپیرولینا (Arthrospira) است که به عنوان یک مکمل غذایی برای خوراک انسان و دام در سطح جهان استفاده می شود (4).

Spirulina platensis یک سیانوباکتری تجاری رشته ای است که به عنوان مکمل غذایی و خوراکی در صنعت انسان، آبزی پروری، دام و طیور مورد استفاده قرار می گیرد. اسپیرولینا می تواند هم در آب شور و هم در آب شیرین رشد کند و در چندین کشور به صورت نیمه و انبوه کشت می شود. اسپیرولینا خشک یک منبع غذایی غنی است، با محتوای پروتئین بالا (260-770 گرم در کیلوگرم) که 70٪ وزن خشک و محتوای چربی زیادی (10-140 گرم در کیلوگرم) را نشان می دهد (5-7). علاوه بر این، مشاهده شده است که این ریزجلبک‌ها قابلیت هضم مواد مغذی بالایی دارند که نسبت به سایر جیره‌ها و خوراک‌های سبزیجات برتر یا معادل است (6، 8). بنابراین، اسپیرولینا این پتانسیل را دارد که تا حدی جایگزین منابع سنتی پروتئین، به ویژه کنجاله سویا شود (9). اسید اولئیک، لینولئیک اسید، گاما-لینولنیک اسید، دوکوزاهگزانوئیک اسید (DHA)، سولفولیپیدها و گلیکولیپیدها از جمله اسیدهای چرب چند غیراشباع موجود در اسپیرولینا هستند، علاوه بر اسیدهای چرب غیراشباع امگا 3 و -6 که در اسپیرولینا فراوان هستند. 25% و 60% از کل اسیدهای چرب) (5، 10). اسپیرولینا همچنین حاوی رنگدانه هایی مانند کاروتنوئیدها (4000 میلی گرم بر کیلوگرم) است که شامل بتاکاروتن و زآگزانتین (10، 11) و رنگدانه های کلروفیل (12-14) می شود. فیکوبیلیپروتئین ها (15)، ویتامین ها (16)، و اجزای ماکرو و میکرومعدنی مانند کلسیم، آهن، منیزیم، منگنز، پتاسیم، روی و سلنیوم نیز در اسپیرولینا یافت می شوند (10، 17). علاوه بر این، پلی ساکاریدها، پرو ویتامین A، ویتامین E، ویتامین K و انواع ویتامین های B (10) و همچنین آنتی اکسیدان ها نیز از اجزای مهم اسپیرولینا هستند (18).

اثرات اسپیرولینا پلاتنسیس بر عملکرد تولیدی

مطالعات متعددی از توانایی اسپیرولینا در افزایش رشد حمایت کرده است. از مرحله جنینی تا تخم گذاری، اسپیرولینا را می توان در جیره طیور مصرف کرد. تزریق اسپیرولینا پلاتنسیس در تخم مرغ بیان ژن های مرتبط با ایمنی، آنتی اکسیدان ها و قابلیت جوجه ریزی را در جوجه های بلدرچین افزایش داد (22). ابراهیم و همکاران (23) گزارش کردند که اسپیرولینا در آب آشامیدنی به مدت 4 هفته در سطوح 0.5، 1 و 2 گرم در لیتر به طور قابل توجهی میانگین افزایش وزن بدن، سلامت، با بالاترین درصد زنده ماندن جوجه، بهترین ضریب تبدیل غذایی قابل توجه (FCR)، خوراک را افزایش داد. بازده، مقادیر بازده تولید اروپا، افزایش وزن نسبی لاشه و اندام های داخلی با کاهش قابل توجه چربی شکمی. مکمل اسپیرولینا (1 یا 2 گرم به ازای هر کیلوگرم جیره) در جیره‌های حاوی پروتئین گیاهی و حیوانی در بلدرچین ژاپنی عملکرد رشد را بدون تأثیر بر کیفیت گوشت یا فلور روده در بلدرچین‌های تغذیه‌شده با منبع پروتئین گیاهی بهبود بخشید، اما هیچ تأثیری در رژیم غذایی مبتنی بر پروتئین حیوانی مشاهده نشد. 24).

سویه K وایت کورنل لگهورنز و جوجه های گوشتی رشد کرده به ترتیب در سنین هفت و سه هفته در جیره های حاوی غلظت های مختلف (10، 100، 1000 و 10000 ppm) اسپیرولینا پلاتنسیس وزن بدن بالاتری نسبت به پرندگان شاهد نشان دادند (25). با 0.7 و 0.9 گرم اسپیرولینا پلاتنسیس به ازای هر کیلوگرم خوراک، عملکرد رشد جوجه های گوشتی کاب، پارامترهای خون، تغییرات بیوشیمیایی در سرم و بار میکروبی را می توان بهبود بخشید (26).

حاجتی و زاغری (28) از مصرف اسپیرولینا در دوزهای 5 و 3 گرم بر کیلوگرم غذا به ترتیب در طول دوره رشد و تخمگذاری بلدرچین ژاپنی با استفاده از طیف وسیعی از دوزهای مختلف حمایت می کنند. در طول 35 روز اول زندگی، رژیم غذایی 5 گرم بر کیلوگرم باعث افزایش قابل توجهی در افزایش وزن بدن، درصد سینه و فاکتور بازده تولید اروپایی شد. هنگامی که به رژیم غذایی لایه ها اضافه شد، اسپیرولینا در سطح 3 گرم بر کیلوگرم میزان کلسترول در هر گرم زرده را به میزان قابل توجهی کاهش داد و در عین حال رنگ زرده تخم مرغ را نیز بهبود بخشید.

برای بهبود عملکرد تولیدمثلی و تولید مثل،محققان (30) افزودن اسپیرولینا به رژیم های غذایی لایه منتاز طلایی را پیشنهاد کردند. هنگامی که رژیم غذایی اولیه با جیره 2 یا 3 گرم اسپیرولینا/کیلوگرم در طول دوره تخمگذاری از 29 تا 40 هفتگی داده شد، مرغ ها و خروس ها به طور قابل توجهی FCR را در مقایسه با گروه شاهد بهبود دادند. علاوه بر این، جوجه هایی که با رژیم غذایی حاوی 3 گرم اسپیرولینا بر کیلوگرم تغذیه شدند، دارای بالاترین سطوح لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL)، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل (TAOC)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPx)، مقدار تخم مرغ، وزن تخم مرغ و درصد جوجه کشی بودند. کلسترول خون، لیپیدهای کل و لیپوپروتئین با چگالی کم (LDL) همگی با تجویز اسپیرولینا در هر دو دوز به طور قابل توجهی کاهش یافتند.

اثرات اسپیرولینا پلاتنسیس بر سیستم ایمنی

مکمل اسپیرولینا بسیاری از فرآیندهای ایمنی را تقویت می کند. اسپیرولینا اثر خاصی بر روی مونوسیت ها و سلول های کشنده طبیعی (NK) که اجزای ضروری سیستم ایمنی ذاتی هستند، نشان داده است. تجویز اسپیرولینا برای افزایش پاسخ فاگوسیتی ماکروفاژ و فعالیت سلولهای NK در مرغ و انسان به نمایش گذاشته شد (25، 33، 34). همچنین مشخص شد که فعالیت فاگوسیتیک ماکروفاژهای جدا شده از گربه ها در پاسخ به قرار گرفتن در معرض آنتی ژن در حضور اسپیرولینا افزایش می یابد (25). عصاره پلی ساکارید Spirulina platensis برای افزایش گلبول های سفید خون در یک سیستم خون ساز آسیب دیده توسط تابش کاشته شده است (35). تجویز خوراکی Spirulina platensis در داوطلبان مرد سالم، تولید IFN-γ و فعالیت فاگوسیتیک سلول های NK جدا شده تحریک شده با IL-12/18 را افزایش داد. علاوه بر این، اسپیرولینا همچنین باعث افزایش تولید گیرنده Toll like (TLR)-2 و 4 به واسطه تولید IL-12 از سلول های تک هسته ای خون محیطی شد، بنابراین نشان می دهد که اسپیرولینا ابتدا مونوسیت ها و ماکروفاژها را برای تولید سیتوکین هایی فعال می کند که سلول های NK را تحریک می کنند

محدودیت های اسپیرولینا به عنوان افزودنی خوراک و دستورالعمل های آتی برای استفاده از آن

اسپیرولینا به عنوان یک افزودنی خوراک می تواند بر بهره وری و کیفیت محصول نهایی بسته به سیستم تولید دام تاثیراتی داشته باشد. هم عملکرد رشد خوکی و هم کیفیت محصول در پاسخ به مکمل های غذایی با اسپیرولینا که ممکن است به نیازهای پروتئین پایین تر در پایان دادن به جیره ها نسبت داده شود، تأثیر منفی نداشتند. با این حال، طبق نظرات مصرف کننده، اسپیرولینا علاوه بر تغییر کیفیت محصول، به ویژه رنگ گوشت، بر عملکرد تولید مرغ و ماهی تأثیر منفی گذاشت (85). یکی از چالش های عمده در مورد استفاده از اسپیرولینا به عنوان افزودنی خوراک در سطح بالا این است که ژل شدن پروتئین های غیر قابل هضم آن باعث می شود پرندگان به دلیل افزایش ویسکوزیته گوارشی عملکرد بدتری داشته باشند (32). بنابراین سطح استاندارد طلایی گنجاندن اسپیرولینا در خوراک باید برجسته و تفسیر شود تا در مزرعه اعمال شود. علاوه بر این، آزمایش‌ها برای افزایش قابلیت رقومی اسپیرولینا باید دوباره تکرار شوند. چالش عمده دیگر در مورد استفاده از اسپیرولینا به عنوان افزودنی خوراک، هزینه بسیار بالاتر آن در مقایسه با سایر مواد پروتئینی مانند کنجاله سویا است (58، 86). با این حال، با بهبود کارایی تولید و استفاده از جریان‌های زباله به‌عنوان محیط کشت، اسپیرولینا می‌تواند با رقابتی شدن برای خوراک ماهی به دلیل هزینه بالاتر پودر ماهی، جایگزین پودر ماهی شود (86). دومین چالش عمده با اسپیرولینا محدودیت تولید در مقیاس بزرگ آن است زیرا در حال حاضر در مقیاس کوچکتر عمدتاً برای بخش مکمل های غذایی با استثنائات اندک تولید می شود (58). چالش سوم، تولید پایدار اسپیرولینا در مقایسه با سایر مواد پروتئینی مانند سویا است که عمدتاً به حساسیت اسپیرولینا به سیستم تولید و آب و هوای منطقه نسبت داده می شود (87). در نتیجه، چالش‌های ذکر شده در بالا می‌تواند با افزایش مقیاس و بهینه‌سازی تولید اسپیرولینا غلبه کند. علاوه بر این، تکنیک‌های پیشرفته نیز می‌توانند بهبود عملکرد و کیفیت پروتئین اسپیرولینا را از طریق پرورش تسهیل کنند و در نهایت، اگرچه اسپیرولینا نسبت بالایی از پروتئین خام دارد، بهبود کیفیت پروتئین می‌تواند از طریق تحقیقات اصلاحی و تغذیه/تولید امکان‌پذیر باشد (91). بنابراین، تحقیقات آینده با تمرکز بر تولید پایدار و پردازش محصول و پذیرش آن باید مبادلات ترکیب اسپیرولینا در جیره طیور را بررسی کند.

برای دسترس کامل به مقاله مذکور از طریق لینک زیر میتواند آن را مطالعه فرمایید

/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9927202