بررسی دوره ای نوآوری های پروبیوتیک ها در سلامت روده :

تاریخچه و اهمیت پروبیوتیک ها

تاریخچه حضور پروبیوتیک ها در تغذیه انسان، در واقع به هزاران سال قبل و با مصرف محصولات لبنی باز می گردد. شروع اهلی سازی حیوانات شیرده مانند گوسفند و بز به حدود 10 هزار سال پیش در جنوب غربی آسیا بر می گردد و 2000 سال بعد به ویژه با پرورش دام ، نخستین محصولات لبنی حائز اهمیت و اصلی تولید شدند. سفال های باستانی دوره نوسنگی ( 10000تا 5000 سال قبل) نشان داده است که شیر برای مدت طولانی تری ذخیره می شده است و در نتیجه ی فرآیند ترش شدن طبیعی به احتمال زیاد این امر موجب بوجود آمدن اولین محصول لبنی یعنی ماست شده است.

در واقع انسان با عدم آگاهی از اینکه باکتری های تخمیری عامل اسیدی شدن و نگهدارند گی شیر می باشند ، شروع به مصرف اولین پروبیوتیک ها کرده است . اگر چه ماست از ابتدا به شدت مرتبط با سلامتی و رفاه عمومی بوده است ، اما این میکروب های زمینه ساز تا اوایل قرن بیستم کشف نشده بودند. در سال 1907 ، دانشمند روسی برنده جایزه نوبل بنام الی متچنیکف ، متوجه این موضوع شد که دربرخی نواحی بلغارستان افراد با عمر بالای یکصد سال، بصورت روزانه از ماست استفاده کرده اند. کنجکاوی علمی وی در واقع عامل کشف کشت باکتری های فرآورده های لبنی که برای سلامتی انسان مفید بود شد و نقطه عطفی در تاریخچه پروبیوتیک ها گردید.

پس از سپری شدن نیم قرن ، میکروب شناس آلمانی بنام ورنر کولات مفید بودن مادام العمر پروبیوتیک ها را مطرح نمود. وی پروبیوتیک ها را به عنوان مواد فعال حافظ سلامتی و ضد آنتی بیوتیک توصیف نمود. با این حال ، تعریف فعلی پروبیوتیک ها در سال 2001 توسط سازمان جهانی بهداشت / سازمان غذا و کشاورزی تنظیم گردید و بیان شد که پروبیوتیک ها " میکروارگانیسم های زنده ای هستند که درصورت تجویز به میزان کافی ، برای سلامتی میزبان مفید است"

با توجه به تداوم افزایش جمعیت جهان و افزایش مصرف غذا ، طبیعتا تقاضا برای محصولات حیوانی نیز افزایش می یابد. در این راستا ، تولید ات محصولات حیوانی موثر مقرون به صرفه و پایدار یکی از چالش های اساسی برای کشاورزان ، صنایع غذایی و محققان در سراسر جهان است .

تولیدات سودمند حیوانی قویا با رفاه عمومی حیوانات ، از جمله سلامتی روده به عنوان یک عامل اساسی ارتباط دارد. ظرف 50 سال گذشته ، آنتی بیوتیک ها و دزهای دارویی اکسید روی به عنوان ابزاری در جهت پیشگیری رشد بیش از اندازه عوامل بیماری زای روده و حفظ عملکرد حیوانات مورد توجه قرار گرفته است. اگر چه ، ممنوعیت ترویج دهنده های رشد آنتی بیوتیک و ممنوعیت های پیش رو درسطوح درمانی اکسید روی در اتحادیه اروپا ، و همچنین در سایر مناطق ، نیاز به جایگزین های قابل اطمینان و سازگاری بیشتر با محیط زیست را مرتفع می سازد.

از این رو ، طیف وسیعی از افزودنی های خوراکی مختلف ، از جمله پروبیوتیک ها وبه منظور حمایت دام های تجاری ، از طریق بهبود عملکرد روده در سرتا سر جهان پراکنده شده است. براساس آثار مستند استخراجی از مطالعات انجام شده بصورت آزمایشگاهی و فارمی ، اینگونه به نظر می رسد که پروبیوتیک ها یکی از نوید بخش ترین گزینه های سازگار با محیط زیست به منظور عملکرد حیوان و سودآوری فارم ها از طریق حمایت سلامت روده هستند.

پروبیوتیک های متداول مورد استفاده

امروزه ، به ویژه گونه های باسیلوس تشکیل دهنده اسپور و باکتری اسید لاکتیک (LAB) متداول ترین پروبیوتیک قابل استفاده در تغذیه حیوانات می باشند. قابلیت های همانند تشکیل اسپور ، پروبیوتیک های بر پایه باسیلوس به دلیل مقاومت در برابر حرارت بسیار شناخته شده هستند ، و به همین دلیل به عنوان مناسب ترین انتخاب برای فرایند پلت سازی استاندارد می تواند مورد استفاده قرار گیرد. این پروبیوتیک ها همچنین پاتوژن های گرم مثبت روده ، مانند C.perfringens را مهار می کنند و به طور گسترده ای در تولیدات حیوانات تک معده ای مورد استفاده قرار می گیرند.

به موازات آن ، پروبیوتیک های بر پایه LAB مقادیر زیادی از اسید لاکتیک تولید می کنند که از طریق کاهش pH محیط روده را بهبود بخشیده و منجر به سایر فوائد به منظور تحریک " باکتری های خوب " شده و پاتوزن های گرم منفی از جمله گونه های سالمونلا را مهار می کند. با این حال ، LAB به حرارت و فشار حساس هستند و از اینرو برای استفاده در خوراک های پلت شده عملی نیستند . اگر چه هر پروبیوتیک دارای جنبه های مثبت و منفی خاص خود است و همگی به منظور بهبود عملکرد حیوان ، از جمله افزایش وزن روزانه و مصرف خوراک شناخته می شوند .

نوآوری قابلیت های چندگانه باسیلوس کواگولانژ DSM 32016

باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 ( که از این پس باسیلوس کواگولانژ نامیده می شود) اولین مورد در نوع خود با مجوز اتحادیه اروپا در مورد تغذیه حیوانات است. ویزگی منحصر به فرد آن ترکیب مزایای پروبیوتیک های مبتنی بر باسیلوس و LAB است. بنابراین باسیلوس کواگولانژ DSM 3206 بهترین انتخاب برای :

خوراک پلت شده : آزمایش های موفق انجام شده مقاومت در برابر حرارت تا 100 درجه سانتیگراد کواگوالانژ در شرایط متداول پلت سازی را نشان می دهد. ( شکل 1,A).

تولید اسید لاکتیک : یک مطالعه آزمایشگاهی نشان داده است که باسیلوس کواگوانژ DSM 32016 برخلاف سایرین ، به طرز قابل اطمینانی مقادیر بالای اسید لاکتیک تولید می کند (شکل 1,B ).

شکل 1. مروری بر مزایای اساسی باسیلوس کواگولانز DSM 32016 . A : میانگین میزان حصول ازمایش پلت سازی بین 80 تا 100 درجه سانتیگراد ، فشار 2.25 بار ، 8 ثانیه. B: تولید اسید لاکتیک باسیلوس کواگوانژ در مقایسه با باسیلوس amyloliquefaciens و Enterococcus faecium ، C : اثر متعادل كننده باسیلوس کواگولانژ در میكروبیوتای روده بچه خوك ها. D: افزایش سطوح IgA در سرم خون (روز 10ام) از بچه خوک تغذیه شده با باسیلوس کواگوانژ DSM 32016. *Figure only in English

مدولاسیون میکروبیوتا : تجویز باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 در بچه خوک ها منجر به تعادل بیشتر میکروبیوتا با کاهش فراوانی نسبی Clostridiales ( یک نوع شامل پاتوژن های متداول مانند Clostridioides difficile ) و افزایش فراوانی lactobacillales ( یک نوع شامل باکتری های پشتیبان سلامتی مانند Enterococcus faecium) ( شکل 1,C )

مدولاسیون ایمنی : آنالیز سرم خونی ایمونولوژیک نشان داده است که حیواناتی که با پروبیوتیک تغذیه می شوند دارای ایمونوگلوبین سطوح A در سرم خون هستند. IgA اولین رده دفاعی است و می تواند چسبندگی باکتری ها و ویروس های مضر به سلولهای پوششی روده را مهار کند ( شکل 1,D)

مزایا و معایب جایگزینی

به منظور بررسی تاثیر باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 بر عملکرد رشد وسیر تکاملی روده در چالش های پاتوژنی در جوجه های گوشتی ، پرند گان بصورت تصادفی به گروه های کنترل و گروه های تغذیه با خوراک های حاوی باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 تغذیه شدند . هر دو گروه هم با چالش های (الف ) C.perfringens یا (ب) S. Typhimurium ، و یا (پ) بدون چالش تغذیه شدند. نتایج حاصله نمایش داد که جوجه های گوشتی تحریک شده با چالش های پاتوژن و بدون تجویز پروبیوتیک میانگین کاهش افزایش وزن روزانه بالغ بر 8% (DWG) را از خود نشان داده اند . در مقابل ، جوجه های گوشتی به چالش گرفته که با خوراک حاوی باسیلوس کواگولانژ تغذیه شده اند افزایش وزنی بالغ بر بیش از 7 درصد از خود نشان داده اند(شکل 2) . این تاثیر مثبت حتی در گروه بدون چالش پاتوژن بالغ بر بیش از 3% بود. همچنین جوجه های گوشتی در چالش های باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 ضریب تبدیل خوراک (FCR) کمتراز 8 درصد و کمتر از 6 درصد در C.perfringens و S.typhimurium را به ترتیب نشان دادند (شکل 2).

براساس این یافته ها ، باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 کاهش عملکرد در جوجه های گوشتی ناشی از C.perfringens و S. typhimurium رابا موفقیت کنترل نمود.

شکل 2 . اثر کنترل باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 در کاهش عملکرد چالش پاتوژنی در جوجه های گوشتی *Figure only in English

نتایج مشابه در آزمایش دیگری برروی جوجه های گوشتی نشان داد که پرندگانی که تحت چالش C.perfringens قرار گرفته بود در مقایسه با گروه کنترل آلوده شده به Clostridium ، باسیلوس کواگولانز DSM 32016 افزایش وزن 14 درصدی را داشته اند و ضریب تبدیل خوراک نیز 15 درصد بهبود یافته و میزان تلفات نیز 3 درصد کاهش داشته است . آنالیز هیستومورولوژیکی از اپلیتلیوم روده در چالش پاتوژنی جوجه های گوشتی هنگامی که از باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 تغذیه شده بودند افزایش آشکاری در میزان عمق پرزهای دئودنوم و ژئوژنوم نشان داده شد(شکل 3) . این یافته ها اثر تحریک کنندگی باسلیوس کواگولانژ DSM 32016 بر اپیلتوم روده، افزایش سطح برای جذب مواد مغذی و بهبود ضریب تبدیل خوراک را نشان داده است.

شکل 3. آنالیز هیستومورفولوژیکی اپیتلیوم روده میزان عمق پرزبالایی / حفره را تعیین کرده و اثر تحریک کنندگی باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 در رشد اپیتلیوم را نمایش می دهد. *Figure only in English

نتیجه :

داشتن یک دام سالم ، کارآمد و سود آورمنوط به مراقبت از اعضای داخلی و دستگاه گوارش حیوان می باشد و این امر توسط پروبیوتیک جدید باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 تحقق می یابد. مدولاسیون مثبت میکروبیوتای روده ای ، که شامل مهار کننده های پاتوزنی و تحریک باکتری های مفید برای سلامتی است و تاثیرمثبت بر عملکرد حیوان ، از جمله ضریب تبدیل خوراک ، رشد روزانه و میزان تلفات دارد. مطالعات متعدد انجام شده بر روی باسیلوس کواگولانژ DSM 32016 نشان داد که با استفاده از این پروبیوتیک درطیف وسیعی موجب عملکرد بالاتر حیوان و رضایت مصرف کنندگان می شود.

در صورت تمایل به کسب اطلاعات بیشتر از پروبیوتیک باسیلیوس کواگولانژ DSM 32016 ، لطفا با متخصصین ما تماس حاصل فرمایید و یا آخرین مقالات به روز شده در بخش خبر وب سایت بیوشم را مطالعه نمایید.

فرصت را از دست ندهید . برای دریافت خبرنامه بیوشم هم اینک ثبت نام نمایید.

اشتراک

بیوشم در تمام مسیر همراه شماست!