Research on Animal Production

fa تأثیر افزودن پری‎بیوتیک بر پایه اینولین و دیواره سلولی مخمر به جیره بر عملکرد، جمعیت میکروبی و ریخت ‎شناسی روده جوجه‎ های گوشتی Effect of Dietary Supplementation of a Prebiotic Based on Inulin and Yeast Cell Wall on the Performance, Microbial Population, and Intestinal Morphology of Broiler Chickens تغذیه طیور تغذیه طیور پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: در دهه‌های اخیر، صنعت طیور جهانی با چالش‌های متعددی به&lrm;‌ویژه محدودیت‌های فزاینده قانونی و نگرانی‌های عمومی نسبت به استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های محرک رشد مواجه شده است. این محدودیت‌ها عمدتاً ناشی از خطر بروز مقاومت‌های میکروبی و تهدید سلامت عمومی هستند و ضرورت جستجوی جایگزین‌های ایمن و مناسب را پررنگ‌تر ساخته&lrm; اند. در این میان، پری‌بیوتیک‌ها به‌&lrm; عنوان ترکیبات غیر قابل هضم که بستر مناسبی را برای رشد باکتری‌های مفید روده فراهم می‌کنند، توجه فراوانی را به خود جلب کرده‌اند. شواهد پژوهشی نشان داده&lrm;اند که مصرف این ترکیبات می‌تواند با افزایش جمعیت میکروبی مفید، تولید اسیدهای چرب کوتاه ‌زنجیر، تحریک سیستم ایمنی و بهبود ویژگی‌های ریخت‌شناختی روده، عملکرد کلی طیور را ارتقاء بخشد. با این &lrm;حال، نتایج مطالعات انجام ‌شده در این زمینه همواره یکسان و قطعی نبوده &lrm;اند. این نا همگونی در نتایج احتمالاً نشان می&lrm; دهد که اثربخشی پری&lrm;بوتیک&lrm; ها تحت تأثیر نوع، مقدار مصرف و شرایط پرورش قرار می&lrm; گیرد. از آن جا که محصولات ترکیبی جدید ممکن است اثرات متفاوت‌تری نسبت به پری‌بیوتیک‌های منفرد داشته باشند، ارزیابی آن‌ها اهمیتی دوچندان دارد. بر همین اساس، یک مکمل پری‌بیوتیکی تولید شده بر پایه ترکیب اینولین و دیواره سلولی مخمر ممکن است پاسخی کاربردی به نیاز صنعت طیور برای محرک&lrm; های رشد غیر آنتی &lrm;بیوتیکی باشد. لذا، این پژوهش با هدف ارزیابی اثرات یک پری&lrm; بیوتیک ترکیبی بر صفات تولیدی، جمعیت میکروبی و ویژگی‌های ریخت‌شناختی روده جوجه‌های گوشتی طراحی و اجرا شد. مواد و روش &lrm;ها: پژوهش حاضر با استفاده از 750 قطعه جوجه یک &lrm;روزه سویه راس 308 (مخلوط دو جنس با نسبت مساوی) در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار، پنج تکرار و 30 قطعه جوجه در هر تکرار (پن) انجام شد. گروه&lrm; های آزمایشی شامل پرندگان دریافت کننده: 1) جیره پایه فاقد پری&lrm; بیوتیک (شاهد)، 2 تا 4) جیره&lrm; های پایه حاوی پری &lrm;بیوتیک پرولین (بر پایه اینولین و دیوار سلولی مخمر ساکارومایسس سرویسیه) به&lrm; ترتیب به&lrm; میزان 500، 750 و 1000 گرم در تن و 5) جیره پایه حاوی آنتی &lrm;بیوتیک (زینک باسیتراسین) به&lrm; میزان 1000 گرم در تن خوراک بودند که از سن 1 تا 42 روزگی در اختیار پرندگان قرار گرفتند. در پایان هر دوره پرورش (سنین 10، 24 و 42 روزگی)، وزن‌کشی گروهی و اندازه‌گیری خوراک مصرفی هر تکرار انجام و تلفات روزانه ثبت و توزین شدند تا ضریب تبدیل غذایی، درصد ماندگاری، شاخص تولید و هزینه خوراک مصرفی به &lrm;ازای هر کیلوگرم وزن زنده محاسبه شوند. در سن ۴۲ روزگی، از دو پرنده در هر واحد آزمایشی خون‌گیری و تیتر آنتی‌بادی علیه واکسن‌های بیماری&lrm; های نیوکاسل و آنفلوآنزا به روش مهار هماگلوتیناسیون تعیین شد. علاوه بر این، از یک پرنده دیگر در هر تکرار خون‌گیری با سرنگ حاوی هپارین انجام شد تا شمارش تفریقی گلبول‌های سفید انجام و نسبت هتروفیل به لنفوسیت محاسبه شود. در همین سن، دو پرنده با وزن نزدیک به میانگین هر گروه کشتار و محتوای ایلئوم آن&lrm; ها جمع &lrm;آوری شد تا جمعیت میکروبی شامل لاکتوباسیلوس‌ها، کلی‌فرم‌ها و باکتری‌های گرم&lrm; منفی در محیط‌های کشت اختصاصی شمارش شوند. همچنین، نمونه‌های بافت بخش میانی ژژونوم پس از جداسازی، با هماتوکسیلین و ائوزین رنگ‌آمیزی شدند و ویژگی‌های ریخت‌شناختی شامل طول و ضخامت پرز، عمق کریپت، نسبت طول پرز به عمق کریپت و مساحت سطح پرز محاسبه شدند. کلیه داده‌ها با رویه GLM نرم‌افزار SAS نسخه 9/4 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند و مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن در سطح معنی &lrm;داری ۵ درصد انجام گرفت. علاوه بر این، برای تعیین روابط خطی یا درجه دوم بین سطوح مصرف پری &lrm;بیوتیک، داده &lrm;ها مورد آنالیز اورتوگونال قرار گرفتند و معنی &lrm;دار بودن آن در سطح 5 درصد گزارش شد.   یافته&lrm; ها: در سن 10 روزگی افزودن 750 گرم در تن خوراک پری &lrm;بیوتیک سبب بهبود معنی&lrm; دار وزن بدن و ضریب تبدیل غذایی جوجه &lrm;های گوشتی نسبت به سایر گروه &lrm;های آزمایشی شد (0.05>P). این در حالی بود که در سن 24 روزگی، کمترین ضریب تبدیل غذایی مربوط به گروه دریافت کننده 500 گرم پری&lrm; بیوتیک بود و اختلاف آن با گروه&lrm; های شاهد و مصرف کننده 750 گرم پری &lrm;بیوتیک در تن خوراک معنی &lrm;دار بود (0.05>P). در سن 42 روزگی، افزودن 500 گرم پری &lrm;بیوتیک به هر تن خوراک سبب بهبود معنی &lrm;دار وزن بدن، ضریب تبدیل غذایی و شاخص تولید نسبت به گروه شاهد شد (0.05>P). درصد ماندگاری در گروه &lrm;های مصرف کننده 1000 گرم در تن پری &lrm;بیوتیک و آنتی&lrm; بیوتیک بالاتر از سایر گروه &lrm;های آزمایشی بود (0.05>P). کمترین هزینه خوراک مصرفی به&lrm;ترتیب در گروه&lrm; های مصرف کننده 500 گرم در تن پری&lrm; بیوتیک و آنتی &lrm;بیوتیک مشاهده شد و اختلاف گروه اول نسبت به سایر گروه&lrm;های آزمایشی به&lrm;جز آنتی&lrm;بیوتیک معنی&lrm;دار بود (0.05>P). استفاده از سطوح مختلف پری &lrm;بیوتیک در جیره اثر معنی&lrm; داری بر خوراک مصرفی (در دوره&lrm;ه ای مختلف پرورش)، تیتر آنتی &lrm;بادی در پاسخ به واکسیناسیون علیه ویروس بیماری&lrm; های نیوکاسل و آنفلوآنزا و نیز شمارش تفریقی گلبول&lrm; های سفید خون نداشت (0/05<P). بیشترین مساحت سطح پرزهای ژنونوم بین گروه &lrm;های دریافت کننده پری&lrm; بیوتیک، در پرندگان مصرف کننده 750 گرم در تن خوراک مشاهده شد (0.05>P). افزودن سطوح مختلف پری &lrm;بیوتیک به&lrm; صورت خطی و درجه دوم سبب افزایش معنی&lrm; دار جمعیت لاکتوباسیلوس&lrm; های موجود در محتویات ایلئوم شد (0.05>P). نتیجه &lrm;گیری: به طور کلی، استفاده از پری&lrm; بیوتیک به&lrm; عنوان یک جایگزین مناسب برای آنتی&lrm; بیوتیک محرک رشد، صفات تولیدی، ویژگی&lrm; های ریخت&lrm; شناختی و جمعیت میکروبی روده جوجه &lrm;های گوشتی را بهبود داد. با در نظر گرفتن کاهش هزینه خوراک مصرفی به &lrm;ازای هر کیلوگرم وزن زنده (بیش از 5/5 درصد نسبت به گروه شاهد)، افزودن این محصول به&lrm; میزان 500 گرم در هر تن خوراک قابل توصیه است. </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract <a name="_Hlk220490098">Background</a>: In recent decades, the global poultry industry has faced multiple challenges, particularly the increasing legal restrictions and public concerns regarding the use of antibiotic growth promoters. These restrictions are mainly due to the risk of microbial resistance and the threat to public health, which has highlighted the necessity of seeking safe and appropriate alternatives. Among these, prebiotics, as indigestible compounds that provide a suitable substrate for the growth of beneficial intestinal bacteria, have attracted considerable attention. Research evidence has shown that the consumption of these compounds can, through increasing beneficial microbial populations, producing short-chain fatty acids, stimulating the immune system, and improving intestinal morphological characteristics, enhance the overall performance of poultry. However, the results of studies in this field have not always been consistent and conclusive. Such inconsistency of findings suggests that the impact of prebiotics depends on type, dosage, and rearing conditions. Since new combined products may exhibit different effects compared to individual prebiotics, their evaluation is of particular importance. Accordingly, a prebiotic supplement produced based on the combination of inulin and yeast cell wall may provide a practical response to the poultry industry’s need for non-antibiotic growth promoters. Therefore, this study was designed and conducted to evaluate the effects of a combined prebiotic on productive traits, microbial populations, and intestinal morphological characteristics of broiler chickens. Methods: The present study was conducted using 750 one-day-old Ross 308 broiler chicks (mixed sex in equal ratio) in a completely randomized design with five treatments, five replicates, and 30 chicks per replicate (pen). The experimental groups included 1) a basal diet without prebiotic (control), 2-4) basal diets containing the prebiotic Prolin (based on inulin and Saccharomyces cerevisiae cell wall) at levels of 500, 750, and 1000 g/ton, respectively, and 5) a basal diet containing antibiotic (zinc bacitracin) at 1000 g/ton of feed, which were provided from days 1 to 42. At the end of each rearing period (days 10, 24, and 42), group weighing and feed intake measurement were performed for each replicate, and daily mortalities were recorded and weighed to calculate feed conversion ratio (FCR), livability rate, production index, and feed cost per kilogram of live weight. At day 42, blood samples were collected from two birds in each experimental unit, and antibody titers against Newcastle and avian influenza disease vaccines were determined using the hemagglutination inhibition test. Moreover, blood was collected from one other bird in each replicate with a heparinized syringe to perform differential white blood cell counts, and the heterophil-to-lymphocyte ratio was calculated afterward. At the same age, two birds with body weights close to the group average were slaughtered, their ileal content were collected, and microbial populations, including Lactobacillus spp., coliforms, and Gram-negative bacteria, were enumerated using selective media. Moreover, tissue samples of the mid-jejunum tissue were isolated and stained with hematoxylin and eosin to measure the morphological characteristics, including villus length and width, crypt depth, villus height-to-crypt depth ratio, and villus surface area. All data were analyzed using the GLM procedure of SAS software (version 9.4), and mean comparisons were performed by Duncan’s test at the 5% significance level. Additionally, to determine linear or quadratic relationships between levels of prebiotic intake, the data were subjected to orthogonal analysis, and the significance was reported at the 5% level. Results: At day 10, adding 750 g of the prebiotic per ton of feed significantly improved the body weight and FCR of broiler chickens compared with the other experimental groups (P < 0.05). At day 24, the lowest FCR belonged to the group receiving 500 g of the prebiotic per ton of feed, and its difference with the control and the 750 g prebiotic group was significant (P < 0.05). At day 42, supplementing 500 g of the prebiotic per ton of feed significantly improved body weight, FCR, and the production index compared with the control (P < 0.05). The livability rate was higher in the groups receiving 1000 g of the prebiotic and the antibiotic per ton of feed than in the other experimental groups (P < 0.05). The lowest feed cost was observed in the groups receiving 500 g of the prebiotic and the antibiotic, and the difference between the former group and the other treatments was significant, except for the antibiotic (P < 0.05). The use of different levels of the prebiotic in the diet did not significantly affect feed intake (during different rearing periods), antibody titers against Newcastle and avian influenza disease vaccines, or differential white blood counts (P > 0.05). The highest villus surface area of the jejunum among the prebiotic groups was observed in birds receiving 750 g of the prebiotic per ton of feed (P < 0.05). Supplementation with different levels of prebiotic linearly and quadratically increased the population of Lactobacillus spp. in the ileal contents (P < 0.05). Conclusion: Overall, prebiotic supplementation improved productive traits, intestinal morphology, and gut microbial balance, supporting its role as a suitable alternative to antibiotic growth promoters. Considering the reduction in feed cost per kg live weight (more than 5.5% compared with the control), dietary supplementation of this product is recommended at a level of 500 g. </div> پری‎ بیوتیک, تعادل میکروبی روده, تکامل پرزهای ژژونوم, جوجه گوشتی Broiler, Gut microbial balance, Jejunal villus development, Prebiotic 24 38 http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1361-3&slc_lang=fa&sid=1 Amir Hossein Alizadeh-Ghamsari امیرحسین علیزاده قمصری amir3279@gmail.com 100319475328460026714 100319475328460026714 Yes , Department of Animal and Poultry Nutrition and Physiology, Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran بخش تحقیقات تغذیه و فیزیولوژی دام و طیور، موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Seyed Abdullah Hosseini سید عبداله حسینی hosseini1355@gmail.com 100319475328460026715 100319475328460026715 No Department of Animal and Poultry Nutrition and Physiology, Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran بخش تحقیقات تغذیه و فیزیولوژی دام و طیور، مؤسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Hosna Hajati حسنا حاجاتی h.hajati2010@gmail.com 100319475328460026716 100319475328460026716 No Department of Animal and Poultry Nutrition and Physiology, Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran بخش تحقیقات تغذیه و فیزیولوژی دام و طیور، مؤسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Seyed Adel Moftakharzadeh َسید عادل مفتخر زاده ADELMOFTAKHARZADEH@gmail.com 100319475328460026717 100319475328460026717 No Department of Animal and Poultry Nutrition and Physiology, Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran بخش تحقیقات تغذیه و فیزیولوژی دام و طیور، مؤسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Mohammad Ali Behroozilak محمدعلی بهروزی لک behrouz.lak@gmail.com 100319475328460026718 100319475328460026718 No Department of Animal and Poultry Nutrition and Physiology, Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran بخش تحقیقات تغذیه و فیزیولوژی دام و طیور، مؤسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Hamid Teimouri حمید تیموری hamidteymouri47140@gmail.com 100319475328460026719 100319475328460026719 No Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran مؤسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Farhad Foroudi فرهاد فرودی farhad1352.f@gmail.com 100319475328460026720 100319475328460026720 No Member of the Research and Development Group of Kourosh Livestock and Poultry Company, Tehran, Iran عضو گروه تحقیق و توسعه شرکت دام و طیور کوروش، تهران، ایران Mehdi Mojibi Meikolaei مهدی مجیبی میکلائی mojibimehdi@gmail.com 100319475328460026721 100319475328460026721 No Member of the Research and Development Group of Kourosh Livestock and Poultry Company, Tehran, Iran عضو گروه تحقیق و توسعه شرکت دام و طیور کوروش، تهران، ایران