مقدمه

پیش فرض متخصصین تغذیه پس از تنظیم فرمول جیره های غذایی بر این است که تمامی حیوانات (پرنده ها) در داخل سالن پرورش به یک میزان برابر از مواد مغذی داخل خوراک استفاده خواهند نمود. قطع به یقین عدم دقت در مراحل مختلف ساخت خوراک از جمله اختلاط یا میکس می تواند تاثیرات منفی قابل توجهی بر عملکرد و سلامت پرندگان داشته باشد. اختلاط بهتر مواد خوراکی باعث شده تا پرندگان مواد مغذی مورد نیاز را به یک اندازه دریافت نموده و این امر موجب یکنواختی وزن پرندگان در گله می شود. این امر به ویژه در دوره های اول پرورش و برای پرندگان با سن پایین تر از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکنواختی میکس را می توان با اندازه گیری ضریب تغییرات مربوط به میکس یک جزء مثلا کلر موجود در نمک خوراک و یا استفاده از یک ماده ردیاب ارزیابی نمود.

فاکتور های موثر بر توزیع مواد مغذی در داخل خوراک

این فاکتورها شامل موارد زیر می باشند:

1- نحوه نگهداری و ذخیره مواد مغذی

2- دقت در توزین و افزودن مواد اولیه

3- ترتیب افزودن مواد اولیه

4- ویژگی های مواد اولیه

5- نوع میکسر و زمان اختلاط

با توجه به اینکه میکسر قلب تپنده یک کارخانه تولید خوراک می باشد در این مقاله به بررسی روش های ارزیابی و بهبود کیفیت میکس در خوراک خواهیم پرداخت.

یکی از موارد کلیدی در دستیابی به یک ترکیب خوراک یکنواخت ترتیب و نحوه افزودن مواد اولیه به میکسر   می باشد. در این خصوص پیشنهاد می شود ابتدا مواد اصلی و پرمصرف (مواد خوراکی با مصرف بیش از 20% خوراک)، سپس مواد خوراکی فرعی (مواد خوراکی با مصرف 10 تا 20% خوراک)، بعد از آن مواد میکرو (مواد خوراکی با مصرف کمتر از 10% خوراک) و در آخر مایعات پس از انجام میکس خشک  بایستی به صورت اسپری (با زاویه و سرعت پاشش مناسب) به میکسر اضافه شوند.

رعایت حداقل و حداکثر حجم میکسر جهت میکس مناسب خوراک طبق توصیه های شرکت تولید کننده آن بایستی همیشه رعایت گردد ولی به طور کلی نبایستی کمتر از حداقل 50 % حجم میکسر پر شود و در زمان فعالیت میکسر انتهای پدال ها و ریبون ها ها قابل مشاهده باشد. در صورت عدم رعایت حداقل و حداکثر حجم خوراک در میکسر رفتارهای میکس به درستی شکل نگرفته و با قرار گرفتن ذرات مواد خوراکی در نقاط مرده میکس (نقاط بدون حرکت یا جریان ذرات خوراک) به درستی با سایر اجزاء خوراک مخلوط نخواهند شد (شکل 1).

شکل 1: حداکثر مقدار پر شدگی در میکسر عمودی و افقی و نواحی فعال میکس

نکته مهم در ارزیابی عملکرد هر میکسر مدت زمان اختلاط و سطح داخلی میکسر (قطعات مخلوط کننده) است. به طور کلی با افزایش سطح تماس خوراک مدت زمان مخلوط کردن کاهش می یابد. بنابراین نوع میکسر مورد استفاده می تواند تاصیر بسزایی بر زمان میکس خوراک داشته باشد (جدول 1).

جدول 1: زمان میکس معمول بر اساس نوع میکس

پدال ها، ریبون ها، شافت و بدنه داخلی میکسر بایستی به طور مستمر مورد بررسی قرار گرفته تا از چسبندگی مواد بر روی آن ها جلوگیری (یا به حداقل رسیده) و از فرایند اختلاط بچ یا تغییر در نرخ بازیابی و یکنواختی میکس مواد خوراکی جلوگیری گردد. با توجه به فرسایش قطعات داخلی توصیه می شود پس از نصب میکسر، حدقل هر سال (بهتر است 6 ماه یکبار انجام شود) نسبت به ارزیابی یکنواختی میکس خوراک تولیدی توسط روش های معتبر و استاندارد اقدام گردد.

یکنواختی خوراک

جهت بررسی میزان موفقیت در یکنواختی خوراک تولیدی بایستی ضریب تغییرات یا CV  (Coefficient of Variation) مورد ارزیابی و محاسبه قرار گیرد. آزمایش یکنواختی خوراک اغلب با استفاده از یک ماده ردیاب مانند نمک، اسید های آمینه، مواد معدنی میکرو، براده های آهن و … انجام می شود. معمولا حدود 10 نمونه بایستی از خوراک گرفته شده و ماده ردیاب مورد نظر مورد تجزیه و تحلیل یکنواختی (انحراف معیار / میانگین * 100) میکس قرار گیرد.

نکته قابل توجه اینکه نوع ماده ردیاب با توجه به مقدار مصرف و دقت می تواند مشخص کننده سطح ارزیابی انواع مواد در خوراک نهایی باشد به طور مثال استفاده از نمک جهت سنجش یکنواختی میکس نمی تواند ارزیابی موثری از دقت میکس اسیدهای آمینه یا داروی ضد کوکسیدیوز در اختیار ما قرار دهد. نشانگر یا ردیاب بایستی از یک منبع انتخاب شده، دارای تعدا ذرات کافی جهت بررسی بوده، سمی نباشد و قابلیت مصرف در خوراک حیوان را داشته و بتوان آن را به طور دقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. هر چقدر یکنواختی میکس بالاتر یا عدد  CV میکس کمتر باشد میتوان اطمینان خاطر داشت خوراک تولیدی کیفیت بالاتری داشته و پرنده ها در داخل سالن به میزان برابری از انواع مواد خوراکی بهره مند خواهند شد. جدول 2 می تواند یک راهنمای کلی در خصوص میزان یکنواختی میکس در خوراک باشد.

جدول 2: تفسیر و اقدامات اصلاحی در خصوص آزمایش میکسر

یکی از مواد رایج جهت بررسی یکنواختی میکس در کاخانجات تولید خوراک، نمک با استفاده از تست تیترکلراید می باشد. البته بایستی دقت نمود  که نمک مورد استفاده در این روش بایستی اندازه ذرات کمتر از 400 میکرون داشته باشد. نکته دیگر اینکه جهت بررسی تست یکنواختی میکس در میکسر بایستی نمونه برداری در نزدیکترین محل به دریچه تخلیه و در زمان های مساوی انجام شود و در صورت بررسی یکنواختی میکس در کارخانجات تولید خوراک پلت بهتر است نمونه برداری در قسمت ورودی فیدر کاندیشینر انجام پذیرد (البته بایستی دقت نمود که خوراک بچ قبلی در خط تولید باقی نمانده باشد). در حقیقت محل نمونه برداری بستگی مستقیم به هدف بررسی و آزمایش دارد.

استفاده از میکروتریسرها (Micro-tracer) یکی از روش های بسیار معتبر و کاربردی جهت تعیین یکنواختی میکس در خوراک می باشد. هزینه استفاده از روش میکروتریسر در مقایسه با هزینه های استفاده از جیره های غیریکنواخت بر عملکرد حیوان بسیار ناچیز می باشد. عملکرد ناکارآمد یک میکسر مستلزم افزایش زمان میکس یا استفاده از بچ هایی با سایز کوچکتر می باشد که در کنار هزینه های عملکردی بر پرورش می تواند منجر به صرف انرژی بیشتر و کاهش ظرفیت تولید کارخانه شود. از جمله مزیت های استفاده از روش میکروتریسر نسبت به سایر روش‌ها مانند ارزیابی اسیدهای آمینه و مواد معدنی، می توان به سادگی روش و قابلیت اندازه گیری در محل کارخانه و توسط پرسنل عادی، سرعت اندازه گیری بالاتر و صرف هزینه کمتر، غلظت مورد نیاز پایین تر (005/0 درصد و یا 50 ppm در مقابل 2 درصد نمک و یا 20.000 ppm) و اضافه شدن به عنوان یک جزء مجزا بدون احتمال خطا توسط سطوح زمینه ای اسید آمینه و نمک در خوراک اشاره نمود.

اندازه گیری یکنواختی میکس به روش میکرو تریسر شامل 4 مرحه می باشد:

1- افزودن میکروتریسر به خوراک

2- نمونه برداری از خوراک پس از مخلوط شدن

3- تجزیه و تحلیل نمونه ها برای جداسازی میکروتریسر

4- تفسیر داده ها

بهتر است قبل از اضافه شدن به میکسر، میکروتریسر به نسبت 1 به 9 با رقیق کننده هایی مانند پودر سنگ آهک ، کربنات کلسیم و … مخلوط شود تا عملکرد آن در خصوص مواد میکرو مانند اسید های آمینه، ویتامین ها و … که به صورت پیش مخلوط به خوراک اضافه می شوند شبیه سازی شود. میکروتریسیر بایستی در زمان اضافه شدن مواد میکرو به میکسر اضافه شود و جهت ارزیابی میزان اختلاط در زمان های مختلف می توان از اضافه نمودن متوالی دو یا سه میکروتریسر با رنگ های متفاوت استفاده نمود. پس از پایان زمان اختلاط با توجه به هدف بررسی و محل نمونه برداری مشخص شده، با رعایت کامل شرایط ایمنی تعدا 10 نمونه با فواصل زمانی یکسان به حجم حدود 200 گرم بایستی برداشته شود. البته دقت نمایید که ارزیابی ها در حدود 75 گرم نمونه انجام شده و حجم بیشتر نمونه اخذ شده جهت اطمینان در صورت لزوم به بررسی مجدد می باشد. پس از جداسازی ذرات میکروتریسر توسط دستگاه روتاری دتکتور و شمارش لکه های رنگی توسط چشم یا برنامه میکروتریسر، نتایج بایستی مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

مقایسه مقادیر بدست آمده قبل از استفاده ضریب تغییرات توسط آزمون کای اسکوئر یا پویسون انجام می شود. نتایج با احتمال شانس بیشتر از 5% نشان دهنده کامل بودن ترکیب است. اگر شانس احتمال بدست آمده از داده های آزمایشی  بین 1 و 5% باشد به عنوان احتمالا ناقص در نظر گرفته شده و اگر شانس احتمال کمتر از 1% باشد به عنوان نمونه ناقص در نظر گرفته می شود.

در روش میکروتریسر می توان آلودگی متقاطع را با تقسیم کردن تعداد ذرات مشاهده شده بر تعداد ذرات موجود (براساس مقدار میکروتریسر اضافه شده) در خوراک محاسبه نمود.

سخن آخر:

در پایان تاکید می گردد که یکنواختی خوراک تولیدی می تواند به طور مستقیم بر سلامت ، عملکرد و تولید پرنده تاثیر داشته که برایند آن ها می تواند منجر به ضرر و زیان اقتصادی گردد. فراموش نشود در زمان مصرف خوراک به فرم پلت یا کرامبل قابلیت انتخاب خوراک توسط پرنده (طیور) کاهش یافته و هرگونه نوسان یا عدم یکنواختی در خوراک مصرفی می تواند اثرات نامطلوب بیشتری ایجاد نماید. استفاده هر کدام از روش های ارزیابی کیفی خوراک که در این مقاله ذکر گردید بایستی براساس اهداف، امکانات و هزینه های هر مجموعه انتخاب شود و در زمان اجرا استاندارد های مربوطه به طور دقیق رعایت گردد تا از بروز خطا و تصمیم گیری های نادرست جلوگیری شود. تعویض میکسرهای فرسوده و قدیمی در کاخانجات تولید خوراک می تواند با بهبود سطح کیفی خوراک هزینه های خود را به سرمایه گذاری معقول تبدیل کرده و میزان بهره وری پرورش را افزایش دهد.

منابع:

Djuragic, O., Levic, J., Sredanovic, S., & Levic, L. (2009). Evaluation of homogeneity in feed by method of microtracers®. Archiva Zootechnica, 12(4), 85-91.

Stark, C., & Fahrenholz, A. (2017). Developments in feed technology to improve poultry nutrition. In Achieving sustainable production of poultry meat Volume 2 (pp. 241-254). Burleigh Dodds Science Publishing.

مقدمه

اسیدهای چرب اصلی موجود در جیره گاوهای شیری و سیگنال هایی که آنها ارسال می کنند فراتر از مصرف انرژی است. اوایل تابستان است و گرما دارد به اوج خود نزدیک می شود. شما به تازگی بررسی دامپزشکی را تمام کرده اید و سوار ماشین خود شده اید تا به دفتر برگردید. با نگاهی به دماسنج می بینید که دمای فعلی 31 درجه سلسیوس است و فقط ساعت 9 صبح است. با بازگشت به دفتر خود، تصمیم می‌گیرید کیفیت شیر گله را بررسی کنید. جای تعجب نیست که در می‌یابید میزان چربی شیر که در ماه پیش 1/4 درصد بوده به 9/3 درصد کاهش یافته است. به متخصص تغذیه خود پیام می دهید: «چربی شیر کم شده است. آیا باید پالمتیک را در جیره افزایش دهیم؟

خوب، اجازه دهید چند لحظه مکث کنیم. سوالی که شما مطرح کردید یک سوال منطقی است: چربی شیر کاهش یافته است، پالمتیک چربی شیر را افزایش می دهد، بنابراین، اگر تغذیه اسیدهای چرب به همین سادگی بود، می توانستیم با تغذیه بیشتر آنها مشکل را حل کنیم.  قانون سوم نیوتن بیان می کند که برای هر عملی در طبیعت، واکنشی برابر و مخالف وجود دارد. به همین ترتیب، درخواست ساده شما برای تغذیه بیشتر پالمیتیک، بسیار بیشتر از افزایش اسیدهای چرب است که برای تولید چربی شیر به سمت غده پستانی هدایت می شوند.

اسیدهای چرب یعنی انرژی بیشتر

اگر به تاریخچه تغذیه چربی در گاوهای شیری نگاهی بیندازیم، دلیل اصلی استفاده از مکمل های چربی افزایش غلظت انرژی جیره ها (فراتر از آنچه توسط غلات تامین می‌شود) بوده است تا نیازهای گاوهای پرتولید را برای تولید شیر و اجزای آن، نمره بدنی، انرژی نگهداری و تولیدمثل به طور موثرتری پشتیبانی کند.

امروزه، قرار گرفتن در «منطقه امن» در مورد چربی شیر، بسیار پیچیده‌تر از صرفاً ماندن در محدوده هدف به لحاظ درصد کل اسیدهای چرب و نظارت دقیق بر میزان اسیدهای چرب غیراشباع شکمبه (RUFAL) است. در حالی که برخی از اسیدهای چرب صرفاً یک منبع انرژی هستند (عمدتاً استئاریک)، سایر اسیدهای چرب سیگنالی را به‌وجود می‌آورند که عملکردهای مهمی را در گاوهای شیرده تنظیم می کند.

اسیدهای چرب به عنوان سیگنال مواد مغذی

در اینجا اسیدهای چرب اصلی موجود در جیره گاوهای شیری را مرور می‌کنیم و به طور خاص در مورد سیگنال‌هایی که آنها ارسال می کنند صحبت می‌کنیم و این فراتر از بحث استفاده از آنها به عنوان منبع انرژی است. اگرچه این بحث پیچیده به نظر می‌رسد، اما درک نقش اسیدهای چرب اهمیت زیادی دارد زیرا کمتر عملکردی در گاو وجود دارد که تحت تأثیر اسیدهای چرب قرار نگیرد.

پالمیتیک (16:0) و اولئیک (18:1) دو اسید چرب اولیه در اکثر مکمل های چربی هستند. در حالی که پالمیتیک به دلیل توانایی خود در هدایت اسیدهای چرب بیشتر به غده پستانی توجه زیادی را به خود جلب کرده است، اولئیک به دلیل نقش آن در بهبود کل انرژی موجود در بدن از طریق بهبود قابلیت هضم اسیدهای چرب، نقشی حیاتی ایفا می‌کند.

تغذیه مقادیر زیاد پالمتیک و مقادیر ناکافی اولئیک منجر به کاهش دسترسی اسیدهای چرب برای حفظ نمره بدنی و کاهش راندمان خوراک می‌شود و علاوه براین می‌تواند عملکرد تولیدمثلی را کاهش دهد. این امر به ویژه در اوایل شیردهی اهمیت بسزایی دارد. مطالعه نسبت پالمتیک به اولئیک توسطde Souza  اثراتی را که مصرف بیش از حد پالمتیک در مقابل اولئیک در گاوهای تازه زا می‌تواند بر نمره بدنی داشته باشد نشان داد. نمره بدنی پایین تا 9 هفته بعد از زایش ادامه داشت، حتی اگر گاوهای تمام تیمارها پس از سه هفته اوایل زایش از جیره یکسان تغذیه شدند (شکل 1).

سطح بیش از حد اسید چرب می تواند عامل اصلی کاهش چربی شیر باشد. به طور خاص، لینولئیک (18:2) بیش از حد در شکمبه می تواند سیگنال‌های ناخواسته ای را به غده پستانی ارسال کند که به طور مستقیم تولید چربی شیر را کاهش می‌دهد. لینولئیک، که در ذرت، پس مانده تقطیری غلات، سیلاژ ذرت، پنبه دانه و سویا وجود دارد، با توجه به این‌که این منابع واقعاً پایه اکثر جیره ها هستند، بسیار فراوان است. نتایج یک متاآنالیز که به تازگی انجام گرفته نشان داد که افزایش لینولئیک اثر خطی منفی بر درصد چربی شیر به میزان 18/0 درصد به ازای مصرف هر 100 گرم لینولئیک مصرفی است. مطمئناً، هرچه این اسیدهای چرب در هنگام ورود به شکمبه محافظت کمتری داشته باشند (مثلا پسمانده تقطیری غلات در مقابل چربی محافظت شده)، احتمال تأثیر منفی بیشتری روی چربی شیر خواهند داشت. به عنوان یک نکته، لینولئیک به طور فعال در تنظیم ایمنی نقش دارد، زیرا به عنوان یک اسید چرب امگا 6، پیش ساز بسیاری از مولکول های التهابی، از جمله پروستاگلاندین ها است.

در نهایت، اسیدهای چرب امگا 3 برای تنظیم ایمنی و تولیدمثل ضروری هستند. در حالی که آلفا-لینولنیک (18:3) شکل گیاهی امگا 3 است، باید به اسید ایکوزاپنتانوئیک (EPA) و دوکوزاهگزانوئیک اسید (DHA)، که شکل زیست فعال امگا 3 هستند، تبدیل شود. بخش اعظم اسید لینولنیک‌ از طریق علوفه و سیلوی گراس ها به گاوهای شیری می‌رسد، اما از آنجا که همان آنزیم مورد نیاز برای تبدیل اسید آلفا لینولنیک (ALA) به EPA/DHA در مسیر امگا-6 استفاده می‌شود، نرخ تبدیل بسیار پایین است. (تقریباً 0.5%).

EPA/DHA (20:5/22:6) امگا 3های ضروری هستند که به شدت در سیگنال‌دهی آبستنی (شکل 2) و عملکرد سیستم ایمنی نقش دارند.

• رشد و نگهداری جنین: تحقیقات اخیر نشان داده است که گنجاندن سطح پایین DHA در شرایط آزمایشگاهی منجر به دو برابر شدن نرخ رشد بلاستوسیست در روز 7 و افزایش مشابه در درصد جنین های با کیفیت خوب هنگام تغذیه EPA/DHA می شود. این یافته‌ها بر نقش اساسی EPA/DHA نه تنها در حفظ آبستنی، بلکه در مراحل اولیه رشد جنین تاکید می‌کند.

2- رفع التهاب: امگا 3های EPA/DHA پیش ساز مولکول های ایمنی است که مسئول رفع التهاب هستند. بدون سطوح کافی EPA/DHA، رفع التهاب طول می‌کشد، که منجر به افزایش تعداد گاوهای مبتلا به التهاب مزمن، آبستنی کمتر و احتمال بیشتر مراجعه مجدد به بهاربند بیمارستان می‌شود.

عواقب عدم تعادل

اکنون که اسیدهای چرب منفرد و مسیرهای اصلی سیگنال دهی آنها را در گاو بررسی کردیم، بیایید به چالش عملی موجود برگردیم: تصمیم گیری در مورد نحوه تغذیه اسیدهای چرب برای حمایت از تمام اهداف شما در گله شیری و نه فقط درصد چربی شیر. بیایید به نحوه شروع این بحث برگردیم و به روند نزولی درصد چربی شیر و ایده شما برای افزایش پالمتیک برای “رفع” مشکل نگاه کنیم. قبل از تعیین بهترین راه برای ادامه، چه سوالات دیگری باید پرسیده شود؟ در اینجا چند مورد است که به ذهن می رسد:

• وضعیت فعلی نمره بدنی در گله به خصوص بهاربند تازه زا چگونه است؟
• آیا این توانایی را دارید که به جای تغییر به جیره با پالمتیک بیشتر/ اولئیک کمتر در اوایل شیردهی که احتمالاً عواقب ناخواسته ای بر نمره بدنی داشته باشید، به گاوهایی که در اواخر شیردهی هستند، پالمتیک بیشتر تغذیه کنید؟
• الگوی عملکرد شما در پاییز چیست؟ چه مدت طول می کشد تا گاوهای شما از گرمای تابستان بهبود یابند تا به نرخ بالای آبستنی که انتظار دارید برگردند؟ یک دوره بازگشت طولانی می تواند نشانه ای از فرصت برای حمایت بهتر از نیازهای اسید چرب ضروری گاوها باشد.
• روند شما در مورد تولید ترکیبات شیر چگونه است، نه فقط درصد چربی شیر؟ در حالی که درصد مهم است، این چیزی نیست که شما از آن پول می گیرید. درصد چربی شیر اگر در میزان تولید ضرب نشود تا به کیلو چربی و پروتئین تبدیل شود که تعیین کننده ارزش شیر شما هستند، ارزشی ندارد.
• چه مقدار لینولئیک در جیره وجود دارد و از چه منابعی؟ آیا تغییر کل گرم یا منبع برای فعالیت کمتر شکمبه (یعنی تغذیه کمتر غلات تقطیری و سیلوی ذرت بیشتر) می تواند به حمایت از اهداف چربی شیر شما کمک کند؟

وقتی یک مکث مناسب انجام می‌دهیم و نه تنها هدف کوتاه‌مدت افزایش درصد چربی شیر در تابستان، بلکه اهداف بلندمدت آبستنی و سلامتی بالا را در نظر می‌گیریم، نتیجه‌گیری شما در مورد نحوه ادامه کار ممکن است کاملاً متفاوت باشد. من استدلال می‌کنم که تابستان ممکن است بدترین زمان برای تغذیه سطوح بالاتر پالمیتیک (و اولئیک کمتر) به گاوهای شیری باشد، قطعاً در یک سوم اول شیردهی گاو، زیرا باعث از دست دادن بیشتر نمره بدنی در طول دوره‌های پر استرس می‌شود که منجر به کاهش باروری و بازگشت کندتر از گرمای تابستان می شود.

ذات انسان اندازه گیری همه چیز است. همگی مطمئناً با این نیاز همدلی داریم و همینطور آموزش دیدیم. با این حال، وقتی صحبت از اسیدهای چرب به میان می‌آید، این رویکرد اغلب می‌تواند ما را با تمرکز بیش از حد بر روی تأثیر کوتاه‌مدت (درصد چربی شیر) و نادیده گرفتن اثرات طولانی‌مدت نمره بدنی، تولیدمثل و سلامت، به اشتباه هدایت کند.

منابع:

Hu, L., Shen, Y., Zhang, H., Ma, N., Li, Y., Xu, H., … & Li, J. (2024). Effects of dietary palmitic acid and oleic acid ratio on milk production, nutrient digestibility, blood metabolites, and milk fatty acid profile of lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 107(7), 4370-4380.

De Souza, J., Prom, C. M., & Lock, A. L. (2021). Altering the ratio of dietary palmitic and oleic acids affects production responses during the immediate postpartum and carryover periods in dairy cows. Journal of Dairy Science, 104(3), 2896-2909.

مقدمه

سیر تاریخی ورود افزودنی­ها به خوراک طیور

اگرچه کیفیت غذای انسان و خوراک دام­ در گذشته همواره مورد توجه و بررسی بوده است، اما دانش تغذیه از قرن هجدهم به بعد، به یک رشتۀ علمی تبدیل شد. تحقیقات در طول دو قرن بعدی بر تغذیۀ پروتئین، چربی و کربوهیدرات تمرکز داشت. همین رویکرد در تغذیۀ طیور نیز وجود داشته و انرژی و پروتئین در دهه 1920 میلادی مورد توجه قرار گرفتند. تحقیقات گسترده در مورد ارزیابی انرژی خوراک طیور در این دوره انجام شد (Mitchell and Haines, 1927). طی این دوره زمانی، مکمل­های معدنی به عنوان اجزای ضروری خوراک شناسایی شدند و مشخص گردید که می_­توان عملکرد رشد و تولید تخم مرغ را با تامین مقادیر کافی مواد معدنی افزایش داد (Schaible, 1941). با این حال، تا اواسط قرن بیستم، استفاده از مکمل‌های معدنی فراگیر نبود. ویتامین D در سال 1920 به عنوان درمان راشیتیسم کشف شد (De Luca, 2014). در طی یک دهه، استفاده از روغن کبد ماهی در خوراک طیور به یک اصل تبدیل شد که در نهایت افزایش عملکرد رشد و کاهش تلفات را به دنبال داشت. تیامین اولین ویتامینی بود که در سال 1926 خالص­سازی و ساختار آن از نظر شیمیایی شناسایی شد. در طول دهۀ بعد، اکثر ویتامین­ها شناسایی شدند. تا اواسط قرن بیستم، اغلب ویتامین‌ها و مواد معدنی کمیاب خالص­سازی و سنتز شدند (Summons, 1968) و ویتامین B12 (یا فاکتور پروتئین حیوانی) آخرین ویتامینی بود که شناسایی شد (Stokstad and Jukes, 1950).

ورود مواد افزودنی خوراک در جیره طیور برحسب تصادف نبود. به طور تاریخی، دامداران به محصولات طبیعی مانند گیاهان، مواد معدنی و پسماندها برای تکمیل جیرۀ دام­ها و به منظور افزایش بهره­وری متکی بودند (NZPJ, 1925). با گذشت زمان، با پیشرفت تکنولوژی و درک علمی، استفاده از افزودنی‌های خوراک توسعه یافت و ویتامین‌ها و مواد معدنی تولید شدند. در اواخر دهه 1920 مشخص شد که مکمل ویتامین D موجود در روغن کبد ماهی، تلفات ناشی از نرمی استخوان را کاهش داده و دورۀ تخم­گذاری را طولانی­تر می­کند. با تولید و افزایش دسترسی به اشکال تجاری ویتامین­ها و مواد معدنی کمیاب، افزودن پیش­مخلوط­های سفارشی (ترکیبی یکنواخت از ریز مغذی­ها طبق سفارش مشتری) مرسوم شد. در سال 1939، برای اولین بار، با استفاده از سولفاکینوکسالین، کوکسیدیوز در جوجه­ها درمان شد و شاید بتوان از آن به عنوان پیشگام افزودنی های خوراک یاد کرد (Levine, 1941). سولفاکینوکسالین، تولید شده در طول جنگ، برای استفاده در درمان مالاریای انسانی بسیار سمی بود، اما مشخص شد که بر روی گونه­های ایمریا که عامل ایجاد کنندۀ کوکسیدیوز در جوجه ها است، عملکرد خوبی دارد. در سال 1948، سولفاکینوکسالین به عنوان کوکسیدیوستات تجاری معرفی شد (Campbell, 2008).

در سال 1948، توماس جوکس، زیست شناس بریتانیایی، مکمل­های مختلفی را آزمایش کرد. در این آزمایش‌ها، پرندگانی که با جیره­های حاوی بقایای تخمیر حاوی آنتی­بیوتیک کلرتتراسایکلین تغذیه شدند، افزایش وزن بدن بالاتری (بیش از 10 درصد) نشان دادند. آزمایشات بعدی نیز بهبود بازده خوراک و کنترل بیماری­های گوارشی را با استفاده از اکسی­تتراسایکیلین گزارش کردند (Jukes, 1955). این یافته‌های تصادفی، نقطۀ شروع استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها برای تقویت رشد بود و منشأ رواج «آنتی بیوتیک­های محرک‌های رشد (AGP)» گردید. اگرچه این اصطلاح همچنان به طور گسترده مورد کاربرد قرار می­گیرد، اما واقعیت این است که این نامگذاری نادرست و تاریخی بوده که منعکس کنندۀ وضعیت تولید صنعتی طیور در دهه 1950 است. بهبود سرعت رشد از آن زمان به بعد عمدتاً به دلیل بهبود ژنتیکی است و نه استفاده از آنتی­بیوتیک­ها!

با افزایش دسترسی به آنتی­بیوتیک­ها، طی مدت پرورش طیور کوتاه‌تر شد و در عرض چند سال، افزودن آنتی­بیوتیک­های محرک رشد بدون هیچ آزمایش دقیقی به یک رویۀ معمول تبدیل شد (Boyd, 2001). در سال 1951، سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) استفاده از پنی سیلین و کلرتتراسایکلین را به عنوان افزودنی های خوراک بدون تجویز دامپزشکی تایید کرد (Jones and Ricke, 2003).

در دهه 1960، تلاش برای یافتن افزودنی­های جدید خوراک افزایش یافت. نیاز به بهبود پتانسیل ژنتیکی و حفظ آن، مهمترین نیروی محرکۀ این تلاش بود. قرن بیستم شاهد رشد قابل توجهی در صنعت افزودنی­های خوراک در نتیجۀ افزایش تقاضا برای پروتئین حیوانی به عنوان منبع غذا برای جمعیت رو به رشد انسانی بود. با پیشرفت علم تغذیه طیور، این صنعت به توسعۀ خود ادامه داد. Elwinger و همکاران (2016) نمایی کلی از پیشرفت­های تغذیه طی 100 سال گذشته گردآوری کرده­اند و فهرستی از پیشرفت­های کلیدی در تغذیه طیور را ارایه داه­اند. این پیشرفت‌های اساسی شامل (1) ارزیابی مواد خام، از نظر انرژی و پروتئین، (2) مفهوم پروتئین ایده‌آل، (3) فرمولاسیون بر اساس مواد مغذی قابل هضم، (4) درک بهتر نیازهای غذایی، (5) فرمول‌بندی دقیق‌تر خوراک، (6) فناوری تولید خوراک، و (7) ظهور افزودنی‌های خوراک هستند. هدف اصلی استفاده از افزودنی­ها، کاهش هزینه خوراک، به حداکثر رساندن بازده اقتصادی و کاهش دفع مواد مغذی به محیط بود.

• نسل اول افزودنی­های خوراک از دهه 1950
  • آنتی­بیوتیک­های محرک رشد

استفاده از آنتی­بیوتیک­های محرک رشد برای بهبود عملکرد رشد و بازده استفاده از خوراک و کاهش تلفات در طیور 70 سال پیش تایید شد (Johns and Ricke, 2003). تصور بر این است که آنتی­بیوتیک­ها با تغییر در تنوع و فراوانی نسبی فلور میکروبی دستگاه گوارش (GIT) به منظور ایجاد جمعیت میکروبی مطلوب جهت بهبود عملکرد رشد عمل می کنند (Dibner and Richards 2005). در این زمینه چهار فرضیه برای مکانیسم اثر آنتی­بیوتیک­ها در بهبود عملکرد رشد مطرح است: (1) حفاظت از مواد مغذی در برابر هضم و تخریب توسط باکتری­های روده (2) افزایش جذب مواد مغذی در روده به علت نازک شدن دیواره روده (3) کاهش تولید توکسین توسط باکتری­های روده و (4) کاهش بروز عفونت­های تحت بالینی روده.

• کوکوسیدیوستات­ها

کوکسیدیوز خطرناک­ترین بیماری انگلی روده­ای در طیور است که سالانه بیش از 10 میلیارد دلار زیان به صنعت طیور در دنیا وارد می‌کند (Blake et al. 2020). این بیماری توسط انگل­های تک یاخته­ای از جنس ایمریا ایجاد می­شود. گونه‌های غالب ایمریا که سبب بیماری می‌شوند شامل ایمریا آسرولینا، ایمریا برونتی، ایمریا ماکسیما، ایمریا میتیس، ایمریا نکاتریکس، ایمریا پاراکوکس و ایمریا تنلا هستند. هر یک از این گونه­ها، بخش خاصی از روده را درگیر می‌کنند و در نتیجه هضم و جذب مواد مغذی را مختل می‌کنند (Levine, 1963).

وجود مقادیر کم کوکسیدیا در دستگاه گوارش مشکلی ایجاد نمی­کند، اما آلودگی گسترده تر می تواند منجر به عواقب اقتصادی جدی به دلیل کاهش بازدهی خوراک، کاهش سرعت رشد و افزایش تلفات شود. علاوه براین، عفونت کوکسیدیایی به دلیل کاهش یکپارچگی روده و افزایش تکثیر کلستریدیوم پرفرنجنس، عامل خطر اصلی وقوع انتریت نکروتیک است. کاهش یکپارچگی روده همچنین باعث افزایش رطوبت بستر و درماتیت کف پا می­شود (Dalloul and Lillehoj, 2006).

کوکسیدیوستات­ها برای جلوگیری از گسترش بیماری، به حداقل رساندن رشد انگل و بهبود ایمنی به خوراک افزوده می­شوند. این ترکیبات قادر به درمان بیماری نیستند، اما به پیشگیری از آن کمک می­کنند. دو نوع کوکسیدیوستات وجود دارد: شیمیایی و یونوفوره. گروه اول فعالیت ضد میکروبی ندارند، در حالی که یونوفوره ها دارای فعالیت ضد میکروبی هستند (Peek and Landman, 2011). در حال حاضر، یازده کوکسیدیوستات مختلف برای استفاده در اتحادیه اروپا تایید شده است و به یونوفوره های پلی اتر (لازالوسید، موننسین، مادوراماسین، ناراسین، سالینومایسین و سمدورامایسین تولید شده توسط باکتری‌های مختلف) و کوکسیدیوستات های با منشاء مصنوعی (دکوکوئینات، دیکلازوریل، هالوفوژینون، نیکاربازین، روبنیدین) تقسیم می‌شوند (Nesse et al, 2019). یکی از معایب کوکسیدیوستات­ها این است که برخی از سویه­های ایمریا نسبت به استفاده از کوکسیدیوستات به صورت خوراکی مقاومت نشان داده­اند و این مسئله استفاده از آن­ها را بی اثر می­کند.

3-1 آنتی اکسیدان­ها

آنتی اکسیدان­ها به طور گسترده در صنعت طیور در جیره­های حاوی مقادیر بالای چربی و همچنین در انبار ذخیرۀ مواد تشکیل دهنده خوراک (سبوس برنج، پودر ماهی و غیره) و خوراک­های مستعد اکسیداسیون به دلیل شرایط نامطلوب انبارداری استفاده می­شوند. این محصولات توانایی جلوگیری یا توقف تولید رادیکال­های آزاد را دارند و می توانند مواد مغذی خوراک را در برابر گونه­های فعال اکسیژن محافظت ­کنند. از طریق این فرآیندها، آنتی­اکسیدان ها فرآیند فساد چربی­ها را به حداقل می­رسانند و در عین حال ماندگاری و کیفیت خوراک را افزایش می­دهند.

با افزایش استفاده از جیره های پر انرژی حاوی چربی بالا در جوجه­های گوشتی (Ravindran et al. 2016)، نیاز به حفاظت از طریق استفاده از آنتی­اکسیدان آشکار شده است. اکسیداسیون منجر به فساد چربی­ها و از بین رفتن ویتامین­های A، D ، E و آمینواسیدها می­شود و انرژی قابل دسترس را کاهش می دهد. آنتی­اکسیدان­ها کیفیت خوراک را نیز بهبود می بخشند و ماندگاری آن را افزایش می­دهند.

آنتی­اکسیدان­ها به دو صورت طبیعی و مصنوعی موجود هستند. آنتی­اکسیدان­های طبیعی شامل توکوفرول­ها (ویتامین E) و عصار­ه­های گیاهان معطر و اسانس­ها هستند. در بدن طیف گسترده­ای از مولکول­های آنتی­اکسیدانی درون­زا شامل توکوفرول­ها، کاروتنوئیدها، سلنیوم، اسید اسکوربیک، کوآنزیم Q، کارنیتین، تائورین، آنزیم­های آنتی­اکسیدانی و … وجود دارد.

این آنتی­اکسیدان­ها برای ایجاد شبکه آنتی­اکسیدانی با هم کار می­کنند و سلنیوم در این زمینه نقش اصلی را ایفا می­کند. ترکیبات مصنوعی با خواص آنتی­اکسیدانی شامل اتوکسی کوئین، بوتیل هیدروکسی تولوئن (BHT)، بوتیل هیدروکسی آنیزول (BHA) و پروپیل گالات هستند و معمولا ترکیبی از آن­ها در محصولات آنتی­اکسیدانی تجاری یافت می­شود تا از خواص مختلف هر آنتی­اکسیدان استفاده شود. از اشکال مصنوعی ویتامین C و ویتامین E نیز می­توان استفاده کرد. ترکیبات مصنوعی نسبتاً مؤثرتر هستند و معمولاً در جیره‌های تجاری طیور استفاده می‌شوند.

• توکسین بایندرها

مایکوتوکسین‌ها متابولیت‌های قارچی ثانویه تولید شده در مواد گیاهی خام در زمان تولید در مزرعه، طی حمل ‌و نقل، عمل­آوری یا ذخیره‌سازی هستند. بیش از 400 نوع مایکوتوکسین شناسایی شده است، اما آفلاتوکسین­ها، فومونیزین ها، دئوکسی نیوالنول، زرالنون، ​​توکسین T-2 و اکراتوکسین ها از جمله توکسین­هایی هستند که اثرات نامطلوب آن­ها بر سلامت و عملکرد دام و طیور به اثبات رسیده است (Bryden, 2012). نگرانی اصلی در مورد خوراک دام آلوده به مایکوتوکسین، وقوع بیماری به صورت حاد نیست، بلکه مصرف توکسین­ها در غلظت­های پایین ممکن است باعث بروز مجموعه­ای از اختلالات متابولیک و در نتیجه کاهش بهره­وری دام و طیور شود. در طیور مصرف غلظت­های پایین مایکوتوکسین می­تواند منجر به کاهش مصرف خوراک، رشد ضعیف، کاهش تولید تخم مرغ و تغییر در کیفیت لاشه شود (Bryden, 2012).

از آنجایی که مایکوتوکسین­ها در طبیعت همه جا وجود دارند، این فرض دور از ذهن نخواهد بود که اغلب خوراک­ها حاوی مایکوتوکسین بوده و استفاده از بایندر ویژه جهت مایکوتوکسین به عنوان یک اقدام پیشگیرانه ضروری است (Ramos et al. 1996). این استراتژی به طور معمول برای کاهش سطح مایکوتوکسین­های خوراک از طریق باند شدن با مایکوتوکسین­ها و جداسازی آن­ها در دستگاه گوارش استفاده می­شود. فرآیند اتصال و جذب مایکوتوکسین­ها، از جذب آن­ها در دستگاه گوارش جلوگیری می­کند. نمونه‌هایی از عوامل باند کنندۀ متداول، خاک­های رس‌ طبیعی حاصل از خاکستر آتشفشانی مانند بنتونیت، زئولیت، سپیولیت و مشتقات دیوارۀ سلولی مخمر و زغال فعال هستند. جذب یک استراتژی موثر برای دفع آفلاتوکسین­ها و اکراتوکسین­ها است، اما روش کارآمدی برای مقابله با تریکوتسن­ها، فومونیزین­ها و زرالنون نیست. آلومینوسیلیکات هیدراته شده با سدیم و کلسیم، یک ماده سنتتیک است که به طور اختصاصی برای باند شدن با طیف وسیعی از مایکوتوکسین­ها در دستگاه گوارش، از جمله آفلاتوکسین­ها، اکراتوکسین­ها و تریکوتسن­ها فرموله شده است.

یکی دیگر از استراتژی­های جدید در این زمینه، استفاده از غیرفعال کننده­های مایکوتوکسین است. میکروب‌ها و آنزیم‌های مختلفی به منظور غیرفعالسازی و تجزیۀ مایکوتوکسین‌ها و تبدیل آن­ها به متابولیت‌هایی با سمیت کمتر در دستگاه گوارش، به جیره افزوده می­شوند. استفاده از آنزیم­ها در این زمینه در حال افزایش است و به نظر می­رسد یک راهکار امیدوارکننده برای سم­زدایی بیشتر مایکوتوکسین­ها باشد (Liu et al. 2022).

اکثر روش‌های حذف مایکوتوکسین­ها، بر یک مایکوتوکسین خاص تمرکز دارند و این در حالی است که حضور همزمان چند نوع مایکوتوکسین موضوع را پیچیده­تر می­کند. حضور مایکوتوکسین‌های متنوع در خوراک، اثربخشی مایکوتوکسین بایندر را تحت تأثیر قرار می­دهد. تطبیق دادن نوع افزودنی مناسب بر علیه تمامی مایکوتوکسین­های موجود در خوراک یک چالش بزرگ است. استفاده از مایکوتوکسین بایندر چند جزئی متشکل از یک یا چند عامل باند شونده/یا تجزیه کنندۀ مایکوتوکسین که قادر به اثرگذاری بر روی بیش از یک مایکوتوکسین باشد، در کنترل چندین مایکوتوکسین در خوراک موثرتر است (Vila-Donat et al. 2018)

5-1 کولین کلراید

کولین (که قبلاً به عنوان ویتامین B₄ شناخته می­شد) در دهه 1930 به عنوان یک افزودنی مهم خوراک برای طیور مجدداً مورد توجه قرار گرفت و شناسایی شد (Abbott and DeMasters, 1940). کولین به معنای واقعی یک ویتامین نیست، اما در گروه ویتامین­های محلول در آب قرار داده می‌شود. برخلاف اکثر ویتامین­ها، کولین می تواند در بدن سنتز شود، اما سنتز آن ممکن است برای برآورده کردن احتیاجات پرندگان جوان ناکافی باشد و این مسئله کولین را به یک جزء ضروری در جیره تبدیل می­کند. پرندگان بالغ قادر به سنتز مقادیر کافی کولین هستند، اما هنگامی که پرندگان تحت شرایط تنش زا پرورش می‌یابند، استفاده از مکمل کولین اثرات سودمندتری خواهد داشت (Gregg et al. 2022). نقش کولین در پیشگیری از بیماری هایی مانند پروزیس و کبد چرب در جوجه­ها به خوبی شناخته شده است (Jukes, 1940). کولین عملکردهای متابولیکی ضروری را نیز در بدن به انجام می­رساند، به‌طوری که نه بتائین و نه متیونین نمی­توانند جایگزین آن شوند.

این عملکردهای ضروری به شرح زیر هستند:

• کولین به عنوان یکی از اجزای فسفولیپیدها، در ساخت و نگهداری ساختار سلولی ضروری است و همچنین در بلوغ طبیعی ماتریکس غضروفی استخوان و پیشگیری از پروزیس در جوجه های گوشتی نقش دارد،
• کولین در متابولیسم چربی در کبد، از طریق استفاده و انتقال چربی نقش دارد و در نتیجه از تجمع غیرطبیعی و سندرم کبد چرب جلوگیری می­کند
• کولین به عنوان پیش­ساز ساخت ناقل عصبی-شیمیایی استیل کولین، انتقال پیام­های عصبی را تقویت می­کند.

کولین دارای نقش­های متابولیکی غیرضروری نیز می‌باشد. از این نظر کولین به عنوان منبع ناپایدار گروه­های متیل برای تشکیل متیونین از هوموسیستئین و کریتین از اسید گوانیدواستیک نقش مهمی دارد. در این مورد، تنها بتائین می­تواند جایگزین کولین شود. با استفاده از مکمل­های کولین، احتیاجات ضروری و غیر ضروری کولین برآورده می­گردند.

• نسل دوم افزودنی‌های خوراک طیور
  • امولسیفایرها

هضم و جذب چربی‌ها فرآیندی پیچیده و شامل وقایع فیزیکوشیمیایی مورد نیاز برای شکستن چربی به قطرات چربی، امولسیون، لیپولیز و تشکیل میسل است (Ravindran et al. 2016). چربی­ها در آب نامحلول هستند و در فاز آبی محتویات دستگاه گوارش حل نمی­شوند و بنابراین، قبل از هیدرولیز توسط لیپاز، بایستی امولسیفیه شوند. امولسیفایرها (که به طور دقیق­تر بیوسورفکتانت نامیده می­شوند) به عنوان مولکول­های قطبی آمفی­پاتیک، شامل دو بخش آب­دوست و آب‌گریز بوده و می­توانند پلی بین مواد محلول در آب و چربی ایجاد کنند و هضم چربی، به ویژه چربی­های حیوانی اشباع را بهبود بخشند. امولسیفایرها همچنین ممکن است در فائق آمدن بر مشکلات ناشی از ترشح ناکافی صفرا که در پرندگان به طور طبیعی اتفاق می­افتد، نیز نقش داشته باشند (Ravindran et al. 2016).

امولسیفایرهای مورد استفاده در صنعت خوراک را می­توان به دو گروه امولسیفایرهای طبیعی (مانند صفرا و نمک­های صفراوی) و تغذیه­ای (مانند لسیتین، لیزولسیتین و گلیسرول پلی اتیلن گلیکول ریسینولات) دسته­بندی کرد. محصولاتی که به صورت تجاری به عنوان لیزولسیتین به بازار عرضه می­شوند، مخلوطی از لیزوفسفولیپیدها و فسفولیپیدها هستند. یک جزء مهم لیزوفسفولیپیدها، لیزوفسفاتیدیل کولین (از مشتقات مونو آسیل فسفاتیدیل کولین) است که توسط آنزیم فسفولیپاز A2 تولید می­شود (Siyal et al. 2017).

قدرت یک امولسیفایر با فاکتوری به نام تعادل آبدوست-چربی دوست (HLB) اندازه گیری می­شود (Husenhhuettl, 2008) و به صورت بازده نسبی بخش آبدوست مولکول سورفکتانت به بخش چربی دوست آن مولکول در مقیاس صفر تا 20 تعریف می­شود (صفر: بسیار چربی­دوست و 20: بسیار آبدوست). با افزایش مقدار HLB ، امولسیفایرها در آب حل می­شوند و عملکرد آن­ها از امولسیفایر آب در روغن به امولسیفایر روغن در آب تغییر می­کند. امولسیفایرهای با HLB بین 5/3 تا 6 برای امولسیون‌های آب در روغن و امولسیفایرهای با HLB بین 8 تا 18 برای امولسیون‌های روغن در آب مناسب هستند. لیزوفسفولیپیدها بیوسورفکتانت­های قوی هستند و ارزش HLB بسیار بالاتری نسبت به فسفولیپیدها دارند. این امولسیفایرها در تشکیل میسل­های کوچک نسبت به صفرا بسیار موثرتر هستند (Horace and Davenport, 1980).

• بتائین

بتائین (تری متیل گلایسین) دو نقش متابولیکی در بدن دارد: در درجه اول به عنوان اسمولیت برای محافظت از سلول­ها در برابر تنش اسمزی و در درجه دوم به عنوان یک متیل دهنده و منبع کاتابولیک گروه­های متیل از طریق ترانس متیلاسیون برای تبدیل هوموسیستئین اضافی به ال-متیونین عمل می­کند. بتائین به عنوان یک اسمولیت، تعادل آب درون سلولی را حفظ کرده و بنابراین از آنزیم­های درون سلولی در برابر غیرفعال شدن ناشی از فشار اسمزی محافظت می­کند. همچنین به عنوان یک متیل دهنده، در بازیافت متیونین (عمدتاً در کبد) شرکت می­کند و می­تواند در واکنش­های ترانس­متیلاسیون برای سنتز متابولیت­های ضروری مانند کارنیتین و کریتین مورد استفاده قرار گیرد (Abd El-Ghany et al. 2022).

بتائین برای مقابله با تنش کم آبی (تنش گرمایی، اسهال و غیره) مفید است و همچنین به کاهش رطوبت بستر جهت غلبه بر کوکسیدیوز کمک می‌کند (Ratriyanto and Mosenthin, 2018). علاوه بر این، بتائین عملکردهای متعدد دیگری نیز دارد که از آن جمله می­توان به حفظ یکپارچگی روده، بهبود کیفیت لاشه، اثر یدکی با کولین، کاهش میزان نیاز به متیونین و افزایش قابلیت هضم مواد مغذی اشاره کرد. بتائین همچنین می­تواند به عنوان یک عامل لیپوتروپیک عمل کند و بازدهی استفاده از خوراک را بهبود بخشد. برخی شواهد نشان می‌دهند که بتائین می‌تواند به عنوان یک مکمل به منظور بهبود استحکام استخوان در مرغ‌های تخم‌گذار در معرض خطر پوکی استخوان مورد استفاده قرار گیرد (Maidin et al., 2021).

2-3 اسید گوانیدینواستیک

اسید گوانیدینواستیک (GAA) یک افزودنی جدید است که در دهۀ گذشته وارد بازار شده است. اسید گوانیدینواستیک پیش ساز کریتین است که همراه با فسفوکریتین به طور طبیعی در متابولیسم انرژی سلولی از طریق بازسازی آدنوزین تری فسفات (ATP) نقش دارد. کریتین با افزایش ATP در دسترس میوزین، نقش مستقیمی در تجمع پروتئین در بافت دارد. اسید گوانیدینواستیک می­تواند مجددا از آرژنین با نسبت مولی یک به یک و نسبت وزنی 49/1 به یک (آرژنین به اسید گوانیدواستیک اسید) ساخته شود. علاوه بر این مصرف اسید گوانیدواستیک، نیاز به تولید این متابولیت از آرژنین موجود در خوراک را کاهش داده و بدین ترتیب این ترکیب، اثر یدکی یا صرفه‌جویی(Sparing) با آرژنین مصرفی دارد (Portocarero and Braun 2021).

اسید گوانیدواستیک در افزایش غلظت کریتین در بدن، بهبود پارامترهای مرتبط با عملکرد رشد، بازدهی استفاده از خوراک و صرفه­جویی در مصرف آرژنین و انرژی خوراک موثر است (Asiriwardhana and Bertolo 2022). علاوه بر این، اثرات متعدد دیگری از جمله بهبود باروری و کیفیت مایع منی، تحریک رشد عضلانی از طریق فرآیندهای سیگنال دهی سلولی، و بهبود رشد و تکامل استخوان نیز گزارش شده است (Khajali et al., 2020).

2-4 میواینوزیتول

میواینوزیتول که به اشتباه ویتامین B₈ خوانده می­شود، در مسیرهای سیگنالیگ لیپیدها، حفظ اسمولاریته، متابولیسم گلوکز و انسولین مشارکت دارد (Gonzalez- Uarquin et al. 2020). این ترکیب، یک افزودنی با پتانسیل اثر بالا در خوراک طیور است که در سال­های اخیر توجه زیادی را پس از این که مشخص گردید دوزهای بالای آنزیم فیتاز میکروبی در دستگاه گوارش قادرند میواینوزیتول را از ساختار فیتات آزاد کنند، به خواد جلب کرد. با جدا شدن شش یون فسفات از ساختار فیتات، اینوزیتول آزاد شده و مشخص گردیده است که یکی از اثرات مطلوب ناشی از سوپردوزینگ فیتازها، مربوط به تولید اینوزیتول است (Cowieson et al. 2015). اثرات محرک رشد اینوزیتول برای اولین بار در دهه 1940 گزارش شد، اما تحقیقات از آن زمان نتایج متناقضی را بر عملکرد پرنده گزارش کرده است (Gonzalez-Uarquin et al. 2020). بدیهی است که تحقیقات بیشتر در مورد عوامل مؤثر بر متابولیسم و ​​نحوه عملکرد میواینوزیتول در طیور ضروری است.

• ال-کارنیتین

ال- کارنیتین یک آمین چهارتایی (بتا-هیدروکسی گاما-تری متیل آمینوبوتیرات) محلول در آب است (Bremer, 1983). ال-کارنیتین از متیونین و لیزین تقریباً به طور انحصاری در کبد حیوانات سنتز می­شود. ال-کارنیتین در درجه اول نقش واسطه­ای در متابولیسم انرژی و تنظیم غلظت کوآنزیم A سلول دارد و از این نظر در متابولیسم گلوکز و لیپید دارای اهمیت است (Golzar et al. 2011).

در گذشته با توجه به بیوسنتز درون­زا، احتیاجات ال-کارنیتین در نظر گرفته نمی­شد. در شرایط فیزیولوژیکی طبیعی، سطوح سنتز شده درون­زا برای رشد و عملکرد طبیعی کافی است. با این حال، ال-کارنیتین در شرایط تنش و در طول دوره­های افزایش احتیاجات متابولیکی و فیزیولوژیکی بالا، مانند بیوسنتز محدود در طیور جوان، خوراک‌های حاوی مقادیر پایین کارنیتین، شرایط تنش، عملکرد رشد بالا و خوراک های غنی از چربی، تبدیل به یک ماده مغذی ضروری می­شود (Rehman et al. 2017). ال-کارنیتین باعث افزایش تولید انرژی، متابولیسم چربی و بهبود وضعیت ایمنی در پرندگان طی دوره های افزایش احتیاجات انرژی می شود. استفاده از ال-کارنیتین در خوراک جوجه های گوشتی منجر به افزایش بازدهی استفاده از انرژی و پروتئین مصرفی می شود (Rehman et al. 2017).

• افزودنی‌های استراتژیک
  • آنزیمها

در جایگزینی آنتی­بیوتیک­های محرک رشد هیچ پیشرفتی به اندازه ظهور آنزیم­های برون­زا نقش چشمگیری در صنعت طیور نداشته است. اثرات سودمند استفاده از آنزیم­های برون­زا برای بهبود استفاده از مواد مغذی و عملکرد طیور بیش از 60 سال است که شناخته شده است (Fry et al. 1958). با این وجود، تنها در طول چهار دهۀ گذشته، خصوصیات شیمیایی سوبستراهای هدف در مواد خوراکی بهتر شناخته شده است و امکان تنظیم دقیق تولید آنزیم‌های مخصوص آن سوبستراها، فراهم شده است. در حال حاضر، تولید آنزیم­های ارزان قیمت امکان­پذیر شده است که سهولت استفاده از آن­ها در جیره­های تجاری را تضمین می‌کند. ارزش تغذیه­ای مواد خوراکی اغلب به دلیل محدودیت­های ناشی از طیف وسیعی از عوامل ضد تغذیه­ای و فقدان یا ناکافی بودن آنزیم­های گوارشی برای شکستن پیوندهای شیمیایی خاصی که با ماده مغذی باند شده از آزاد شدن آن جلوگیری می­کنند، اغلب کمتر از حد نشان داده شده و به طور کامل قابل دستیابی نیست. نیاز به افزایش قابلیت دسترسی مواد مغذی، دلیل اصلی استفاده از آنزیم­های خوراک در جیره حیوانات تک معده­ای است. هدف اولیه استفاده از آنزیم­های خوراک، بهبود اثرات ضد تغذیه ای مواد خوراکی و بهبود استفاده کلی از مواد مغذی و هدف نهایی آن­ها بهبود عملکرد دام از طریق بهبود مصرف خوراک، افزایش وزن و بازدهی استفاده از خوراک است.

صنعت طیور بزرگترین مصرف کننده آنزیم­های خوراکی است. ماهیت یکپارچۀ بخش طیور جذب سریع­تر فناوری های جدید را امکان­پذیر کرده است و آنزیم­های برون­زا اکنون به خوبی به عنوان یک ماده افزودنی ضروری پذیرفته شده­اند. علیرغم پذیرش استفاده از آنزیم­ها به عنوان افزودنی خوراک، نحوه دقیق عملکرد آنزیم­های خوراک باید روشن شود. این که آیا آنزیم­های برون­زا می­توانند به عنوان جایگزین­های آنتی­بیوتیک­های محرک رشد مطرح باشند یا خیر جای سوال است. در نگاه اول، می­توان استدلال کرد که آنزیم ها به عنوان جایگزین­های موثر آنتی­بیوتیک­های محرک رشد واجد شرایط نیستند. با این حال، با بررسی نحوه عملکرد آنها (دست کم در مورد آنزیم­های کربوهیدراز)، آشکار می شود که بخش قابل توجهی از پاسخ­های به دست آمده از طریق تأثیر آنزیم­ها بر میکروب­های روده انجام می­شود (Bedford et al. 2022). به عنوان مثال، وجود پلی­ساکاریدهای غیرنشاسته­ای محلول در آب در خوراک جوجه‌های گوشتی، ویسکوزیتۀ مواد هضمی و زمان عبور خوراک را افزایش می‌دهد و باعث افزایش تکثیر فلور میکروبی روده، رقابت برای مواد مغذی موجود و رشد بیش از حد باکتری‌های بیماری‌زا می‌شود. این اثرات نامطلوب را می­توان با آنزیم­های کربوهیدراز متوقف کرد. بنابراین، آنزیم­های برون­زا در خوراک باید به عنوان بخشی از استراتژی در نظر گرفته شده در برنامه­های جایگزینی آنتی­بیوتیک­های محرک رشد باشند.

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که تخریب آرابینوزایلان توسط زایلاناز در جیره‌های بر پایه گندم، در قسمت فوقانی دستگاه گوارش، منجر به تولید زایلو-الیگوساکاریدهایی می‌شود که اثر پربیوتیکی بر جمعیت میکروبی مفید در قسمتهای پایین‌تر روده دارند (Gonzalez-Ortiz, 2021). تغییر مثبت در فعالیت میکروبی در قسمت فوقانی و انتهایی روده بر سلامت روده تأثیر می­گذارد. از آنجایی که آنزیم‌ها مستقیماً بر محیط دستگاه گوارش تأثیر می‌گذارند، می‌توان ابراز داشت آنزیم­ها با سایر افزودنی­های خوراک که به طور مستقیم بر جمعیت میکروبی روده تاثیر می­گذارند، هم‌افزایی دارد.

• جایگزین­های آنتی بیوتیک­های محرک رشد

پروبیوتیک

پروبیوتیک­ها (که با عنوان تغذیۀ مستقیم میکروبی نیز شناخته می­شوند) به صورت «مکمل خوراکی میکروبی زنده که اثرات مطلوب خود را از طریق بهبود تعادل میکروبی روده حیوان میزبان ایفا می­کند » تعریف می­شوند (Hill et al. 2014). مکانیسم اثر پروبیوتیک­ها “حذف رقابتی” است، به این معنی که بر سر مکان­های اتصال در دستگاه گوارش رقابتی بین میکروب‌ها وجود دارد. پروبیوتیک­ها (میکروب‌های مفید) به مخاط روده متصل می­شوند و در نتیجه با تشکیل یک سد فیزیکی مانع از اتصال باکتری­های بیماری‌زا می­شوند. پروبیوتیک­ها ترکیبات و آنزیم­های آنتی­بیوتیک نیز تولید کرده و از این طریق سیستم ایمنی را تحریک می­کنند. پاسخ‌های مثبت مکمل‌های پروبیوتیک با مکانیسم‌های مختلفی اعمال می‌شود: (1) اصلاح فلور میکروبی روده (2) تحریک سیستم ایمنی، (3) کاهش واکنش‌های التهابی، (4) پیشگیری از تشکیل کلنی توسط میکروب‌های بیماری‌زا و (5) بهبود هضم مواد مغذی در روده (Bajagai et al. 2016).

پروبیوتیک­ها معمولاً حاوی یک یا چند سویه باکتری مفید در دستگاه گوارش هستند. باکتری‌های اسید لاکتیکی رایج‌ترین نوع پروبیوتیک‌ها را تشکیل می‌دهند (Jha et al. 2020)، که مهم­ترین آن­ها گونه­های مختلف لاکتوباسیلوس هستند. اما سایر جنس‌ها (گونه­های بیفیدوباکتری، انتروکوکوس، لاکتوکوکوس و پدیکوکوکوس) نیز مورد استفاده می‌گیرند. بیشتر پروبیوتیک‌های موجود در بازار برای به حداکثر رساندن تاثیر، حاوی بیش از یک گونه هستند. برخی نیز حاوی سویه های قارچ و مخمر هستند. محیط­های کشت زنده مورد استفاده در پروبیوتیک­ها به دو شکل رویشی و اسپور موجود است. کشت‌های رویشی به رطوبت و گرما حساس هستند، در حالی که کشت‌های اسپور در برابر گرما، آنتی‌بیوتیک‌ها و اسیدهای معده مقاوم هستند. چندین سویۀ پروبیوتیک مانند انتروکوکوس ممکن است حاوی ژن­های مقاومت به دارو باشند و سایر میکروارگانیسم­ها مانند باسیلوس سرئوس، انتروتوکسین­های مضر برای میزبان تولید می­کنند.

تعداد پروبیوتیک­های تجاری معرفی شده جهت استفاده در تغذیه دام طی دهه­های گذشته به سرعت افزایش یافته است و این رشد در آینده نیز ادامه خواهد داشت. عدم اطمینان در مورد تکرارپذیری نتایج، محدودیت بزرگی جهت پذیرش این محصولات به شمار می­رود. مطالعات بیشتری در مورد مکانیسم عمل پروبیوتیک­ها برای دستیابی به اثرات پایدار و مزایای اقتصادی مشابه آنتی بیوتیک­های محرک رشد مورد نیاز است.

پست‌بیوتیک‌ها

اصطلاح «پست‌بیوتیک‌»، به محصولاتی اطلاق می‌شود که دارای میکروارگانیسم‌های غیر زنده و/یا اجزای آن‌ها هستند که از نقطه نظر سلامتی، مزایای زیادی برای میزبان به همراه دارند. مطابق با این تعریف پست­بیوتیک کل یا اجزای میکروب­های غیر زنده، با یا بدون متابولیت­های آنها در محصول تجاری هستند (Salminen et al. 2021). آماده­سازی پست بیوتیک­ها معمولاً طی یک فرآیند تخمیر کنترل‌شده که حاوی سلول‌های میکروبی غیرزنده، پروتئین‌های فعال بیولوژیکی مختلف، پپتیدهای کوچک، الیگوساکاریدها، ویتامین‌ها، مواد معدنی، آنزیم‌ها و سایر متابولیت‌های ناشناخته است، صورت می­گیرد (Vinderola et al. 2017). از دیدگاه فناوری، پست­بیوتیک­ها ممکن است به طور بالقوه مزایایی در حفظ سلامتی داشته باشند، اما سهم آن­ها در سلامت دستگاه گوارش در اغلب موارد ثابت نشده است.

پری­بیوتیک­ها

پری­بیوتیک­ها مواد خوراکی غیرقابل هضم هستند که با تحریک انتخابی رشد و/یا فعالیت یک یا تعداد محدودی از باکتری­های مفید در روده، تأثیر مثبتی بر میزبان دارند. در طیور، پری‌بیوتیک‌ها می‌توانند به طور مستقیم با تغییر فلورمیکروبی در دستگاه گوارش یا به طور غیرمستقیم با تأثیرگذاری بر سیستم میزبان از طریق پاسخ‌های ایمنی موثر باشند. با تخمیر پری بیوتیک­ها توسط باکتری­های روده، اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه (SCFA) به عنوان یک مکانیسم بازدارنده اولیه در برابر پاتوژن­ها تولید می­شوند، اما مکانیسم­هایی مانند فریب دادن باکتری­های بیماری­زا به این صورت که به جای اتصال به مخاط روده، به الیگوساکاریدها اتصال یابند، نیز رخ می­دهد. از آنجا که پری­بیوتیک­ها غیر قابل هضم هستند، میکروب­های متصل به آن­ها در طول دستگاه گوارش حرکت کرده و همراه با آن­ها دفع می­شوند.

اعتقاد بر این است که پری­بیوتیک­ها بیشتر در بخش انتهایی دستگاه گوارش، به ویژه سکوم فعال هستند (Morgan, 2023). پری­بیوتیک­ها برای اِعمال تاثیر خود لازم است ابتدا توسط یک میکروارگانیسم تخمیر شوند. به این منظور بایستی از هضم آنزیمی در دستگاه گوارش میزبان فرار کنند و با رسیدن به بخش انتهایی روده در دسترس پروبیوتیک­ها قرار گیرند. منابع معمول پری­بیوتیک­ها شامل انواع کربوهیدرات­های غیرقابل هضم هستند. نمونه­های تجاری شامل بتا-گلوکان­ها و الیگوساکاریدهای مشتق شده از گالاکتوز، فروکتوز یا مانوز و اینولین هستند.

سین‌بیوتیک‌ها

در ابتدا، سین‌بیوتیک‌ها به‌صورت مخلوطی از «پروبیوتیک‌ها و پری‌بیوتیک‌هایی که اثرات مثبتی بر عملکرد میزبان تأثیر می‌گذارند» تعریف می‌شدند (Gibson and Roberfroid, 1995). توصیف بهتر این ترکیبات  توسط سوانسون و همکاران در سال 2020 میلادی تحت ‌عنوان «مخلوطی از پروبیوتیک‌ها و پری‌بیوتیک‌ها که با تحریک انتخابی رشد و/یا فعال کردن متابولیسم یک یا تعداد محدودی از باکتری­های مفید روده، بر عملکرد دستگاه گوارش و سلامت و در نتیجه بهبود رفاه میزبان تاثیر می­گذارند» ارایه شد. اصطلاح سین­بیوتیک به معنای هم­افزایی است و برای محصولاتی استفاده می­شود که در آن­ها یک جزء پری­بیوتیک به طور انتخابی بر رشد و تکثیر یک میکروارگانیسم پروبیوتیک تاثیر می­گذارد. هدف اصلی این ترکیب افزایش بقا و زنده مانی میکروارگانیسم­های پروبیوتیک در دستگاه گوارش است. دو زیر مجموعه از سین­بیوتیک­ها به نام­های «تکمیل کننده (Complementary)» و «هم­افزا یا سینرژیستیک (Synergistic)» شناسایی شده­اند. سین­بیوتیک سینرژیستیک، نوعی سین­بیوتیک است که در آن سوبسترا برای تکثیر انتخابی میکروارگانیسم(های) خاصی به طور همزمان در نظر گرفته شده است. سین­بیوتیک مکمل، نوعی سین­بیوتیک است که از یک پروبیوتیک ترکیب شده با یک پری­بیوتیک تشکیل شده است که برای هدف قرار دادن رشد و تکثیر میکروارگانیسم­های طبیعی فلور میکروبی روده طراحی شده است.

اسیدهای آلی

اسیدهای آلی و نمک­های آن­ها (اسیدیفایرها) طی دهه­ها به عنوان عوامل نگهدارنده در خوراک به منظور کنترل آلودگی قارچی و میکروبی استفاده می­شوند. اسیدهای آلی که دارای فعالیت آنتی­بیوتیک هستند، اسیدهای مونوکربوکسیلیک مانند اسیدهای فرمیک، استیک، پروپیونیک و بوتیریک یا اسیدهای کربوکسیلیک با گروه هیدروکسیل روی آلفا کربن مانند اسیدهای لاکتیک، مالیک و تارتاریک هستند. نمک های سدیم، پتاسیم و کلسیم این اسیدها مانند بنزوات سدیم، فرمات کلسیم و پروپیونات کلسیم نیز دارای خواص آنتی­بیوتیکی هستند (Broom, 2005).

اثرات آنتی­بیوتیکی اسیدهای آلی به دو مکانیسم نسبت داده می­شود. اول: توانایی آن­ها در کاهش pH دستگاه گوارش و به ویژه قسمت ابتدایی روده. دوم: توانایی آن­ها برای تغییر از شکل غیرتفکیک شده به شکل تفکیک شده. یک اسید به شکل غیر تفکیک شده می­تواند آزادانه از طریق دیواره سلولی نیمه تراوای میکروارگانیسم به سیتوپلاسم سلولی آن­ها نفوذ کند. پس ار ورود اسیدیفایر به داخل سلول (pH نزدیک به 7) تجزیه شده و یون H⁺ آزاد می­کند و در نتیجه pH کاهش می­یابد. تغییر در pH درون سلول میکروبی، آنزیم­های سلولی و سیستم­های انتقال مواد مغذی را سرکوب می­کند و فیزیولوژی طبیعی ­را مختل می­کند (Cherrington et al. 1991). کارایی اسیدهای آلی تا حد زیادی به مقدار pK_a آن­ها بستگی دارد. pK_a بیانگر pH ­ی است که در آن 50 درصد اسید تجزیه می­شود. مقادیر پایین pK_a (به عنوان مثال اسید سیتریک، فرمیک) به طور کلی نشان دهنده تأثیر قوی کاهش pH است، در حالی که اثر آنتی بیوتیکی قابل توجهی در مقادیر بالاتر pK_a (مانند اسید پروپیونیک، بوتیریک اسید) مشاهده می­شود.

بنابراین، استفاده از چند اسیدیفایر با pK_a متفاوت ممکن است اثرات هم­افزایی داشته باشد و تأثیر مفید استفاده از اسید آلی را بر سلامت روده و عملکرد رشد به حداکثر برساند. گروهی از اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه و متوسط و مشتقات آنها گروهی از اسیدهای آلی هستند که از نظر ساختمانی تاحدی مشابه می­باشند. اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه، عمدتاً استات، پروپیونات و بوتیرات، اسیدهای آلی هستند که در روده توسط تخمیر باکتریایی فیبرهای محلول هضم نشده تولید می­شوند. اسیدهای چرب متوسط زنجیر، شامل اسیدهای کاپروییک، کاپریلیک، کاپریک و لوریک هستند. این اسیدهای چرب دارای اثرات ضد باکتریایی، ضد کوکسیدیایی و ضد ویروسی هستند (Szabo et al. 2023).

مطالعات نشان داده­ اسیدهای چرب کوتاه زنجیر نقش عمده­ای در بهبود سلامت روده در طیور دارند. این اسیدهای چرب می­توانند تکثیر باکتری­های مفید مانند بیفیدوباکترها در قسمت انتهایی روده بزرگ و رشد لاکتوباسیل ها را در روده کوچک افزایش دهند، در حالی که بوتیرات می­تواند به منظور صرفه­جویی در انرژی و اثرات تثبیت کنندگی بر بافت روده، توسط سلول­های اپیتلیوم روده مصرف شود (Liu et al. 2021).

فیتوبیوتیک­ها

فیتوبیوتیک­ها (یا فیتوژنیک­ها) به عنوان ترکیبات زیست فعال طبیعی مشتق شده از گیاه تعریف می­شوند و می­توانند به طور کلی بر اساس منشا گیاهی، روش فرآوری و ترکیب آن­ها به چهار دسته مختلف طبقه­بندی شوند: (1) گیاهان معطر (گیاهان گلدار غیر چوبی که دارای خواص دارویی هستند). (2) ادویه­ها (گیاهانی با بو، طعم یا طعم شدید. (3) اسانس­های ضروری (مایعات روغنی معطر مشتق شده از مواد گیاهی مانند گل، برگ، میوه و ریشه و (4)  اولئورزین­ها (عصاره­های گیاهی حاصل از استخراج با حلال­های غیرآبی (Pandey et al. 2023) .

این مواد از نظر ترکیب و میزان ترکیبات فعال بسیار ناهمگن هستند و تفسیر داده‌های اثربخشی مربوط به ترکیبات فیتوژنیک اغلب در جایی که فعالیت‌های بیولوژیکی مشاهده شده به بیش از یک ترکیب فعال نسبت داده می‌شود، پیچیده می‌شود. در اغلب فیتوژنیک­ها، ترکیب فعال اصلی روغن­های فرار (تیمول، سینامالدئید، بتا-یونون و کارواکرول)، فلاونوئیدها، ساپونین ها و ترکیبات پلی فنلی هستند (Waqas et al. 2023).  سایر ترکیبات فعال زیستی شامل گلیکوزیدها، ساپونین ها و آلکالوئیدها می­باشند.

مطالعات متعددی نشان داده‌اند که ترکیبات فیتوژنیک دارای عملکردهای مختلفی از جمله اثرات آنتی­بیوتیکی/ضد ویروسی، آنتی‌اکسیدانی و ضدالتهاب و همچنین اثراتی شامل بهبود طعم خوراک و افزایش رشد و سلامت دستگاه گوارش هستند (Yang et al. 2015). این ترکیبات رشد باکتری­های بیماریزا را مهار می­کنند، پاسخ­های ایمنی را تحریک می­کنند و سلامت دستگاه گوارش را در طیور بهبود می بخشند. با این حال، مکانیسم­های زیربنای عملکرد آن­ها هنوز تا حد زیادی نامشخص است.

محبوبیت فیتوژنیک‌ها عمدتاً به دلیل طبیعی بودن آن­هاست و تصور عمومی بر این است که به طور کلی بی­خطر هستند. با این حال، بر خلاف سایر افزودنی‌های خوراک، بیشتر فیتوژنیک‌ها ویژگی­های شیمیایی شناخته شده­ای ندارند و بنابراین، فاقد پایه علمی قوی و امکان ارزیابی کنترل کیفیت هستند. فیتوژنیک­ها از نظر استانداردسازی برای پاسخگویی به اصول علمی صنعت با چالش‌های عمده‌ای روبرو هستند (Florou-Paneri et al. 2020). تنوع ترکیبات فعال موجود در فیتوژنیک­ها مستلزم تحقیقات بیشتر در مورد ارزیابی ترکیبات فعال خالص و فعالیت­های بیولوژیکی آن­ها، به صورت جداگانه و در ترکیب با یکدیگر است. کاربرد فیتوژنیک­ها در تغذیه طیور در حال حاضر به دلیل گزارشات متناقض در مورد اثرات آن­ها چالش برانگیز است. درک بهتر اثرات فیتوبیوتیک­ها بر سه بخش عمده یعنی درون دستگاه گوارش (فلور میکروبی روده)، فیزیولوژی روده و ایمونولوژی و مکانیسم تاثیر بر این اجزاء می­تواند امکان استفاده از آن­ها را به منظور تولید محصولات دامی اقتصادی و پایدار فراهم کند.

منابع

1. Abbott, O.D., and DeMasters, C.U., 1940. Choline in the diet of chickens. J. Nutr. 19, 47-55. Abd El-Ghany, W.A., and Babazadeh, D., 2022. Betaine: a potential nutritional metabolite in the poultry industry. Animals. 12, 2624.
2. Abd El-Ghany, W.A., and Babazadeh, D., 2022. Betaine: a potential nutritional metabolite in the poultry industry. Animals. 12, 2624.
3. Asiriwardhana, M., and Bertolo, R.F., 2022. Guanidinoacetic acid supplementation: A narrative review of its metabolism and effects in swine and poultry. Front. Anim. Sci. 3, 972868.
4. Bajagai, S., Klieve, A.V., Dart, P.J., and Bryden, W.L., 2016. Probiotics in animal nutrition – Production, impact and regulation. FAO Animal Production and Health Paper No. 179. Makkar, H.P.S., (Ed). Food and Agriculture Organisation of the United Nations: Rome, Italy.
5. Bedford, M.R., Partridge, G.G., Walk, C.L., and Hruby, M., (Eds). 2022. Enzymes in Farm Animal Nutrition. 3rd edn, CABI Publishing: Wallingford, UK.
6. Blake, D.P., Knox, J., Dehaeck, B., Huntington, B., Rathinam, T., Ravipati, V., Ayoade, S., Gilbert, W., Adebambo, A.O., Jatau, I.D., Raman, M., Parker, D., Rushton, J., and Tomley, F.M., 2020. Re-calculating the cost of coccidiosis in chickens. Vet. Res. 51, 115.
7. Boyd, W., 2001. Making meat: Science, technology, and American poultry production. Technology and Culture. 42, 631-664.
8. Bremer, J., 1983. Carnitine-metabolism, functions. Physiol. Rev. 63, 1420-1480.
9. Broom, L., 2015. Organic acids for improving intestinal health of poultry. World’s Poult. Sci. J. 71, 630-642.
10. Bryden, W.L., 2012. Mycotoxin contamination of the feed supply chain: Implications for animal productivity and feed security. Anim. Feed Sci. Technol. 173, 134-158.
11. Campbell, W.C., 2008. History of the discovery of sulfaquinoxaline as a coccidiostat. J. Parasitol. 94, 934-945.
12. Cherrington, C.A., Hinton, M., Mead, G.C., and Chopra I., 1991. Organic acids: chemistry, antibacterial activity and practical applications. Adv. Microb. Physiol. 32, 87-108.
13. Dalloul, R.A., and Lillehoj, H.S., 2006. Poultry coccidiosis: Recent advancements in control measures and vaccine development. Expert Rev. Vaccines. 5, 143-163.
14. De Luca, H.F., 2014. History of the discovery of vitamin D and its active metabolites. BoneKEy Rep. 3, 479.
15. Dibner, J.J., and Richards, J.D., 2005. Antibiotic growth promoters in agriculture: history and mode of action. Poult. Sci. 84, 634-643.
16. Elwinger, K., Fisher, C, Jeroch, H., Sauveur, B., Tiller, H., and Whitehead C.C. 2016.A brief history of poultry nutrition over the last hundred years. World’s Poult. Sci. J. 72, 701-720.
17. Florou-Paneri, P., Christaki, E., and Giannenas, I., 2020. Feed Additives – Aromatic Plants and Herbs in Animal Nutrition and Health, Elsevier, Amsterdam, the Netherlands.
18. Fry, R.E,, Allred, J.B., Jensen, L.S., and McGinnis, J., 1958. Influence of enzyme supplementation and water treatment on the nutritional value of different grains for poults. Poult. Sci. 37, 372-375.
19. Gibson, G.R., and Roberfroid, M.B., 1995. Dietary modulation of the human colonic microbiota: Introducing the concept of prebiotics. J. Nutr. 125, 1401-1412.
20. Golzar, A.S., Cooper, R.G., Ceylan, N., and Corduk, M., 2011. L-carnitine and its functional effects in poultry nutrition. Wld’s Poult. Sci. J. 67, 277-296.
21. Gonzalez-Uarquin, F., Rodehutscord, M., and Huber, K., 2020. Myo-inositol: its metabolism and potential implications for poultry nutrition – a review. Poult. Sci. 99, 893-905.
22. Gregg, C.R., Tejeda, O.J., Spencer, L.F, Calderon, A.J., Bourassa, D.V., Starkey, J.D., andStarkey, C.W., 2022. Impacts of increasing additions of choline chloride on growth performance and carcass characteristics of broiler chickens reared to 66 days of age. Animals.12:1808.
23. Hasenhuettl, G.L., 2008. Synthesis and commercial preparation of food emulsifiers, In: Food Emulsifiers and Their Applications, Hasenhuettl, G.L., and Hartel, R.W., Eds., Springer, New York. NY. Pages 11-37.
24. Hill, C., Guarner, F., Reid, G., Gibson, G.R., Merenstein, D.J., Pot, B., Morelli, L., Canani, R.B., Flint, H.J., and Salminen, S., 2014. Expert consensus document: The international scientific association for probiotics and prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 11, 506-514.
25. Horace, W., and Davenport, D.S., 1980. A digest of digestion. In Digestion and Absorption of Fat. Year Book Medical Publishers, Inc., London, UK, Pages 123-137.
26. Jha, R., Das, R., Oak, S., and Mishra, P., 2020. Probiotics (direct-fed microbials) in poultry nutrition and their effects on nutrient utilization, growth and laying performance, and gut health: A systematic review. Animals 10: 1863.
27. Jones, F.T., and Ricke, F.C., 2003. Observations on the history of the development of antimicrobials and their use in poultry feeds. Poult. Sci. 82, 613-617.
28. Jones, F.T., and Ricke, F.C., 2003. Observations on the history of the development of antimicrobials and their use in poultry feeds. Poult. Sci. 82, 613-617.
29. Jukes, T.H., 1955. Antibiotics in Nutrition. Medical Encyclopedia, Inc., New York.NY.
30. Khajali, F., Lemme, A. and Rademacher-Heilshorn, M., 2020. Guanidinoacetic acid as a feed supplement for poultry, Wld’s Poult. Sci. J. 76, 270-291.
31. Levine P.P., 1941. The coccidiostatic effect of sulfagunidine (sulfanilyl guanidine). Cornell Vet. 31, 107-112.
32. Levine, N.D., 1963. Coccidiosis. Ann. Rev. Microbiol. 17, 179-198.
33. Liu, L., Xie, M., and Wei, D., 2022. Biological detoxification of mycotoxins: Current status and future advances. Int. J. Mol. Sci. 23, 1064.
34. Maidin, M.B.M., McCormack, H.A., Wilson, P.W., Caughey, S.D., Whenham, N., and Dunn, I.C., 2021. Dietary betaine reduces plasma homocysteine concentrations and improves bone strength in laying hens. Br. Poult. Sci. 62, 573-578.
35. Mitchell, H.H., and Haines, W.T., 1927. The basal metabolism of mature chickens and the net energy value of corn. J. Agric. Res. 34, 927-943.
36. Morgan, N.K., 2023. Advances in prebiotics for poultry: role of the caeca and oligosaccharides. Anim. Prod. Sci. 63, 1911-1925.
37. Nesse, L.L., Bakke, A.M., Eggen, T., Hoel, K., Kaldhusdal, M., Ringø, E., Yazdankhah, S.P., Lock, E.J., Olsen, R.E., Ørnsrud, R., and Krogdahl, Å., 2019. The risk of development of antimicrobial resistance with the use of coccidiostats in poultry diets. Euro. J. Nutr. Food Safety. 11, 40-43.
38. , 1925. Are your hens filling your purse? The New Zealand Poult. J., Ed. J. B. Merrett, The New Zealand Poultry Association, Christchurch, New Zealand. 20, 30.
39. Pandey, S., Kim, E.S., Cho, J.H., Song, M., Doo, H., Kim, S., Keum, G.B., Kwak, J., Ryu, S., Choi, Y., Kang, J., Choe, J., and Kim, H.B. 2023. Cutting-edge knowledge on the roles of phytobiotics and their proposed modes of action in swine. Front. Vet. Sci. 10, 1265689 (2023).
40. Peek, H.W., and, Landman, W.J.M., 2011. Coccidiosis in poultry: Anticoccidial products, vaccines and other prevention strategies. Vet. Q. 31, 143-161.
41. Ramos, A.J., Fink-Gremmels, J., and Hernández, E., 1996. Prevention of toxic effects of mycotoxins by means of nonnutritive adsorbent compounds. J. Food Protec. 59, 631-641.
42. Ratriyanto, A., and Mosenthin, R., 2018. Osmoregulatory function of betaine in alleviating heat stress in poultry. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 102, 1634-1650.
43. Ravindran, V., Tancharoenrat, P., Zaefarian, F., and Ravindran, G., 2016. Fats in poultry nutrition: Digestive physiology and factors influencing their utilisation. Anim. Feed Sci. Technol. 213, 1-21.
44. Rehman, Z., Naz, S., Khan, R.U., and Tahir, M., 2017. An update on potential applications of L-carnitine in poultry. Wld’s Poult. Sci. J. 73, 823-830.
45. Salminen, S., Collado, M.C., Endo, A., Hill, C., Lebeer, S., Quigley, E.M.M., Sanders, M.E., Shamir, R., Swann, J.R., Szajewska, H., and Vinderola, G., 2021. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 18, 649-667.
46. Schaible, P.J., 1941. The minerals in poultry nutrition-A review. Poult. Sci. 20, 278-288.
47. Siyal, F.A., Babazadeh, D., Wang, C., Arain, M.A., Saeed, M., Ayasan, T., Zhang, L., and Wang, T., 2017. Emulsifiers in the Poultry Industry. Wld’s Poult. Sci. J. 73, 611–620.
48. Stokstad, E.L.R., and Jukes, T.H., Further observations on the “animal protein factor”. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 73, 523-528.
49. Summons, T.G., 1968. Animal feed additives, 1940-1966. Agric. History. 42, 305-313.
50. Szabó, R.T., Kovács-Weber, M., Zimborán, Á., Kovács, L., and Erdélyi, M., 2023. Effects of short- and medium-chain fatty acids on production, meat quality, and microbial attributes-A review. Molecules. 28, 4956.
51. Vila-Donat, P., Marín, S., Sanchis, V., and Ramos, A.J., 2018. A review of the mycotoxin adsorbing agents, with an emphasis on their multi-binding capacity, for animal feed decontamination. Food Chem. Toxicol. 114, 246-259.
52. Waqas, M., Salman, M., and Sharif, M.S., 2023. Application of polyphenolic compounds in animal nutrition and their promising effects. J. Anim. Feed. Sci. 32. 233-256.

مقدمه

تامین خوراک بیشترین هزینه‌ی تولید در صنعت طیور را شامل می‌شود و منابع پروتئینی بخش مهمی از این خوراک را تشکیل می‌دهند که در حال حاضر کنجاله سویا به عنوان منبع اصلی پروتئینی استفاده می‌شود. با توجه به تقاضا برای این منبع خوراکی و در دسترس نبودن کافی آن و همچنین تامین بخش قابل توجهی از این نهاده از طریق واردات و نوسانات قیمت آن، توجه زیادی به یافتن منابع خوراک جدید شده است (Leeson & Summers, 2005). یکی از راه‌ حل‌های این مشکل، پرورش انواع محصولات پروتئینی جایگزین است که به خوبی با اقلیم آب و هوای کشور سازگار هستند، به کودهای شیمیایی کمتری نیاز دارند و در برابر بیماری‌ها و آفات کشاورزی مقاوم هستند. یکی از گزینه‌های امیدوارکننده در این زمینه، گیاه Camelina sativa است که به نام‌های کاملینا یا کتان‌کش معروف است. گیاه کاملینا متعلق به خانواده Brassicaceae است و به دلیل داشتن محتوای بالای روغن (حدود ۳۰ تا ۴۵ درصد) به عنوان یک دانه روغنی شناخته می‌شود. روغن این گیاه غنی از اسیدهای چرب ضروری امگا-۳ است (Singh, Cullere, Tumová, et al., 2023). علاوه بر این، کشت کاملینا به آب کمتری در مقایسه با دیگر گیاهان دانه روغنی نیاز دارد، که این گیاه را به گونه‌ای دوست‌دار محیط زیست تبدیل می‌کند (Zanetti et al., 2021). کاملینا به عنوان یک گیاه مقاوم می‌تواند در زمین‌های حاشیه‌ای نیز رشد کند و از این رو فشار بر مناطق کشاورزی اصلی را کاهش می‌دهد. این گیاه نسبت به سایر گیاهان هم‌خانواده خود در برابر بسیاری از آفات و بیماری ها مقاومتر است و بنابراین به دلیل کاهش نیاز به کاربرد آفت‌کش‌ها و کودها، ردپای کربنی کمی دارد که به شیوه‌های کشاورزی پایدار کمک می‌کند (Mondor & Hernández‐Álvarez, 2022; Zanetti et al., 2021). علاوه بر این، ترکیب کاملینا در غذای طیور می‌تواند وابستگی به مواد خوراکی وارداتی را کاهش دهد و از این طریق، بهبود اقتصادی در تولید طیور را تسهیل کند. ترکیبات غذایی کاملینا و مشتقات آن (کنجاله و روغن)، آن‌ها را برای گنجاندن در جیره طیور بسیار ارزشمند می کند. کاملینا دارای تعادل مطلوبی از اسیدهای آمینه، از جمله اسیدهای آمینه ضروری هستند که نقش مهمی در بهره وری دارند. علاوه بر این، محصولات جانبی مشتق شده از کاملینا به عنوان منبع خوبی از انرژی، ویتامین­ها و مواد معدنی عمل می­کنند. حضور زیاد اسیدهای چرب امگا-3 در محصولات جانبی کاملینا نیز می­تواند با غنی سازی تخم مرغ با این مواد مغذی مفید، تأثیر مثبتی بر کیفیت تخم مرغ و گوشت پرندگان داشته باشد (Orczewska-Dudek et al., 2020; Pietras et al., 2012; Ryhänen et al., 2007; Thacker & Widyaratne, 2012). این مقاله، ارزش غذایی کاملینا و محصولات جانبی آن (کنجاله و روغن) را بررسی می‌کند و فرصت ها و چالش های مرتبط با استفاده از این گیاه در جیره جوجه‌های گوشتی و مرغان تخمگذار مورد بحث قرار می‌دهد.

شکل 1. گیاه کاملینا در مراحل مختلف رشد

ترکیب شیمیایی کاملینا

دانه کاملینا حدودا 24 درصد پروتئین دارد و میزان پروتئین کنجاله آن بین  39-30 درصد است. محتوای پروتئین خام در کنجاله کاملینا نزدیک به مقدار موجود در کنجاله کلزا، اما کمتر از کنجاله سویا است (Banaszkiewicz, 2011; Bulbul et al., 2015; Jaśkiewicz et al., 2014; Pekel et al., 2015). اسیدهای آمینه ضروری موجود در کنجاله کاملینا در حدودا 18-15 درصد می‌باشد. متیونین، سیستین و لیزین اسید آمینه‌های محدود کننده کنجاله کاملینا در تغذیه طیور هستند. مقدار اسیدهای آمینه گوگرددار (متیونین- سیستین) در کنجاله کاملینا 4-5 درصد از کل پروتئین و در کنجاله سویا 3 درصد از کل پروتئین است. میزان لیزین نیز در کنجاله کاملینا کمتر از کنجاله سویا و کنجاله کلزا است. محتوای آرژنین، والین، آلانین و پرولین در کاملینا کمتر از کنجاله سویا است، اما در صورت بیان بر حسب درصدی از کل پروتئین، این تفاوت ناچیز است. کنجاله کاملینا حاوی مقدار مشابهی از آلانین، آسپاراژین، گلیسین، ایزولوسین، لوسین، فنیل آلانین، سرین، تریپتوفان، تیروزین و والین در مقایسه با کنجاله کلزا می‌باشد (Almeida et al., 2013; Banaszkiewicz, 2011; Juodka et al., 2022; Pekel et al., 2015; Ryhänen et al., 2007; Thacker & Widyaratne, 2012).

چربی خام موجود در دانه کاملینا بالا است (حدود 37 درصد)؛ با این حال، محتوای چربی خام در کنجاله آن در محدوده 22-6 درصد می‌باشد. درصد چربی خام در کنجاله کاملینا بیشتر از کنجاله سویا و کلزا است (Banaszkiewicz, 2011; Bulbul et al., 2015; Jaśkiewicz et al., 2014; Kaczmarek et al., 2016; Pekel et al., 2015; Woyengo et al., 2017). مقدار اسیدهای چرب اشباع در کنجاله و روغن کاملینا کمتر از کنجاله سویا و کنجاله کلزا است. مقدار اسیدهای چرب با یک پیوند غیراشباع در کنجاله و روغن کاملینا کمتر از کنجاله سویا و کنجاله کلزا می‌باشد (Bailoni et al., 2004; Juodka et al., 2018). میزان اسید آلفا-لینولنیک معمولاً در مواد خوراکی با منشاء گیاهی کم است. با این حال، دانه، روغن و کنجاله کاملینا دارای مقدار قابل ملاحظه‌ای اسید آلفا-لینولنیک (حدود 36-26 درصد) است. این مقدار در مقایسه با کنجاله سویا (حدود 8-7 درصد) وکنجاله کلزا  (10-13) درصد بالاتر است. تنها در کنجاله بذر کتان مقدار اسید آلفا-لینولنیک بالاتری یافت می‌شود (51 درصد) (Abramovic & Abram, 2005; Abu-Ghazaleh et al., 2001; Bailoni et al., 2004; Juodka et al., 2018).

محتوای اسید چرب ضروری لینولئیک (LA)، در دانه و کنجاله کاملینا حدود 24-19 درصد است و این مقدار کمتر از درصد موجود در کنجاله کلزا و کنجاله سویا می‌باشد (Abramovic & Abram, 2005; Anca et al., 2019; Bailoni et al., 2004; Bulbul et al., 2015; Ciurescu et al., 2016; Juodka et al., 2018). محتوای کل اسید چرب غیر اشباع چندگانه در کنجاله و دانه کاملینا از مقدار موجود در کنجاله سویا و کنجاله کلزا بیشتر است (Baltrukonienė et al., 2015; Halle & Schöne, 2013; Juodka et al., 2018; Juodka et al., 2022). نسبت اسید چرب امگا-6 به اسید چرب امگا-3 در کنجاله و روغن کاملینا در مقایسه با کنجاله سویا و کنجاله کلزا کمتر است (Bailoni et al., 2004; Jaśkiewicz et al., 2014; Juodka et al., 2018). نسبت اسید لینولئیک به اسید آلفا-لینولنیک اسید در کنجاله کاملینا نیز در مقایسه با کنجاله کلزا و کنجاله سویا کمتر می‌باشد (Anca et al., 2019; Bailoni et al., 2004; Juodka et al., 2018).

دانه کاملینا از نظر میزان ویتامین B₃ (نیاسین) غنی است (194 میکروگرم در گرم)، به طوری‌که میزان این ویتامین در دانه کاملینا تقریباً دو برابر مقدار موجود در دانه کتان (91 میکروگرم در گرم) است. ویتامین B₁ (تیامین) 18 میکروگرم بر گرم می‌باشد که از میزان این ویتامین در دانه کتان و کلزا به طور قابل توجهی بیشتر است. مقدار ویتامین B₅ (اسید پانتوتنیک) در کاملینا 3/11 میکروگرم بر گرم است که این مقدار برابر با دانه کتان و کمتر از کلزا برآورد شده است. سایر ویتامین‌های گروه B در کاملینا به مقدار کم یافت می‌شود. همچنین دانه کاملینا دارای مقدار کمی از مواد معدنی پتاسیم (6/1 درصد)، فسفر (4/1 درصد) و کلسیم (0/1 درصد) است. در مقابل، مقدار قابل توجهی از مواد معدنی آهن (329 میکروگرم در گرم)، منگنز (40 میکروگرم در گرم) و روی (69 میکروگرم در گرم) دارا می‌باشد (Zubr, 2010).

شکل 2. دانه کاملینا در مراحل تشکیل خورجین و رسیدگی کامل

استفاده از خوراک کاملینا در تغذیه طیور توسط متابولیت های ثانویه گیاهی، مانند گلوکوزینولات ها، سیناپین، اسید فایتیک و تانن های متراکم که به ترکیبات ضد تغذیه ای موجود در کاملینا نسبت داده می شوند، محدود می شود. گلوکوزینولات ها مواد طبیعی هستند که در گیاهان خانواده Brassicaceae یافت می شوند (Mithen, 2001; Tripathi & Mishra, 2007). گلوکوزینولات­ها زمانی که در سلول­های گیاهی دست نخورده یافت می شوند، پایدار و غیرسمی هستند. با این حال، در طول برداشت، نگهداری، تولید خوراک و جویدن توسط حیوانات، سلول‌های گیاهی آسیب می‌بینند، آنزیم میروزیناز آزاد می‌شوند و محصولات سمی از جمله ایزوتیوسیانات‌ها، تیوسیانات‌ها، نیتریل‌ها، اپی تیونیتریل‌ها و اگزازولیدین‌تیون‌ها تولید می‌شوند که عملکرد تیروئید و کبد را مختل می‌کنند (Alexander et al., 2008; Burel et al., 2001; Tripathi & Mishra, 2007). در مطالعه‌ای مشخص شد که پرندگان می‌توانند تا 2 میکرومول بر گرم گلوکوزینولات در جیره حاوی کلزا را تحمل کنند (Woyengo et al., 2017)؛ با این حال در پژوهشی دیگر مشاهده شده که سطح تحمل پرندگان در برابر این ماده حدود 5 میکرومول بر گرم است (Tripathi & Mishra, 2007).

سیناپین استر کولین با اسید سیناپیک است. محتوای سیناپین به طور قابل توجهی در گیاهان کاملینا متفاوت است. آنالیز بذر هشت ژنوتیپ مختلف کاملینا، محدوده محتوای سیناپین را از 8/2 تا 8/7 میلی گرم در گرم نشان داد (Matthäus & Angelini, 2005). محتوای سیناپین در کاملینا بسیار کمتر از سایر گیاهان خانواده Brassicaceae مانند کلزا یا خردل است (Matthäus & Zubr, 2000). طعم خوراکی‌های دارای سیناپین تلخ است، اما از آنجایی که جوانه‌های چشایی در پرندگان رشد ضعیفی دارند، تلخی خوراک باعث کاهش مصرف خوراک اختیاری جوجه‌های گوشتی نمی‌شود (Qiao & Classen, 2003).

اسید فایتیک دارای اثر ضد تغذیه‌ای قوی است، زیرا فسفر را متصل می­کند. پرندگان و سایر حیوانات تک معده، هیچ آنزیمی برای هیدرولیز فسفر محدود ندارند (Colombini et al., 2014). محتوای اسید فایتیک در دانه کاملینا 21 میلی‌گرم بر گرم و در کنجاله آن از 0/21 تا 3/32 میلی‌گرم بر گرم گزارش شده است (Colombini et al., 2014; Matthäs, 1997; Matthäus & Zubr, 2000; Russo & Reggiani, 2012). مقدار اسید فایتیک در کاملینا مشابه مقدار موجود در آفتابگردان است اما 5/1 برابر بیشتر از کلزا است (Matthäus & Angelini, 2005).

تانن با رسوب پروتئین، مهار فعالیت آنزیم‌های گوارشی (تریپسین و کیموتریپسین) و در نتیجه کاهش قابلیت هضم پروتئین خوراک همراه است. تانن‌ها همچنین استفاده موثر از ویتامین ها و مواد معدنی را مختل می کنند. آن‌ها می توانند با ویتامین B₁₂ کمپلکس بسازند و در نتیجه جذب آن را کاهش دهند. بر اساس داده‌های 12 ژنوتیپ کاملینا، مقدار تانن از 8/1 تا 39/4 گرم در کیلوگرم متغیر است (Colombini et al., 2014; Russo & Reggiani, 2012). مقادیر تانن­های متراکم در کاملینا نسبتاً کم است و سمیت این نوع تانن‌ها در مواقعی که بیش از 1 درصد جیره باشند، بارز می‌شود (Singleton, 1981). در همین حال، مقدار اندک تانن‌ها ممکن است تأثیر مثبتی بر سلامت حیوانات داشته باشد، زیرا تانن­ها دارای خواص ضد میکروبی و همچنین ضد سرطان و ضد جهش زایی هستند (Amarowicz et al., 2010).

کنجاله کاملینا حاوی مقدار زیادی فیبر خام است که میزان آن بین 17-9 درصد می‌باشد. مقدار فیبر خام کنجاله کاملینا بیشتر از کنجاله سویا و مشابه با کنجاله کلزا است (Bulbul et al., 2015; Ciurescu et al., 2016; Maison, 2014; Pekel et al., 2015; Ryhänen et al., 2007). بخش فیبری خوراک خود از پلی ساکاریدهای غیر نشاسته ای تشکیل می شود که شامل اجزایی از جمله، پلی ساکاریدهای سلولزی و غیر سلولزی هستند که در جیره طیور مورد استفاده قرار نمی گیرند (Slominski, 2011). پلی ساکاریدهای غیر نشاسته‌ای کربوهیدرات‌هایی هستند که از نظر ساختار و ترکیب از نشاسته متفاوت هستند، بنابراین به طور کامل توسط پرندگان هضم نمی‌شوند. فعالیت ضد تغذیه‌ای این ترکیبات اثرات منفی بر سرعت رشد و بازده خوراک دارد. طیور آنزیم‌های تجزیه کننده‌ی پلی‌ساکاریدهای غیرنشاسته‌ای را تولید نمی‌کنند بنابراین تجزیه نمی‌شوند و باعث کاهش بازدهی خوراک می‌شوند. این ترکیبات مقادیر زیادی آب به خود جذب می‌کنند در نتیجه ویسکوزیته دستگاه گوارش پرنده افزایش می‌یابد. افزایش ویسکوزیته ممکن است منجر به بروز  مشکلاتی در هضم کربوهیدرات، پروتئین و چربی شود. علاوه بر این، ویسکوزیته بالای محتویات روده، میزان چسبندگی فضولات را افزایش می دهد (Alagawany et al., 2018). همچنین میزان انرژی قابل سوخت و ساز ظاهری (AME_n) محصولات جانبی دانه‌های روغنی مانند کنجاله کاملینا با افزایش محتوای چربی، افزایش یافته و با افزایش محتوای فیبر، کاهش می یابد (Khajali & Slominski, 2012). بنابراین، مقدار انرژی قابل سوخت و ساز کمتر کنجاله کاملینا نسبت به محصولات جانبی کلزا می‌تواند به دلیل محتوای فیبر بیشتر در کنجاله کاملینا نسبت به محصولات جانبی کلزا باشد (Woyengo et al., 2016).

جدول 1: ترکیب مواد مغذی کنجاله کاملینا

استفاده از کاملینا در تغذیه جوجه‌های گوشتی

استفاده از کاملینا در جیره جوجه‌های گوشتی در مطالعات مختلف، اثرات متناقضی را نشان داده است. در پژوهشی مشخص شد افزودن 5 درصد دانه کاملینا در جیره جوجه‌های گوشتی تأثیری بر عملکرد رشد جوجه‌ها نداشت، اما تغذیه 10 درصد دانه منجر به کاهش وزن بدن می شود (Ciurescu et al., 2016). مقادیر متغیر روغن کامالینا در جیره جوجه‌های گوشتی هیچ اثری بر وزن بدن، خوراک مصرفی و ضریب تبدیل خوراک نداشت (Ciurescu et al., 2016; Jaśkiewicz et al., 2014; Orczewska-Dudek & Pietras, 2019; Pietras & Orczewska-Dudek, 2013). این موضوع می‌تواند به دلیل مقدار کمتر مواد ضدتغذیه­ای در روغن کاملینا در مقایسه با کنجاله یا دانه آن توضیح داده شود (Yuan et al., 2017). مطالعات نشان می دهد که افزودن 8  و 16 درصد کنجاله کاملینا به جیره وزن بدن را افزایش می دهد (Oryschak et al., 2020). همچنین سایر محققانی که از 5 ، 10 و 24 درصد کنجاله کاملینا در جیره جوجه‌های گوشتی استفاده کردند، تفاوت معنی داری در عملکرد رشد مشاهده نکردند (Anca et al., 2019; Aziza et al., 2010; Aziza et al., 2014; Oryschak et al., 2020). با این حال در پژوهشی گزارش شد که گنجاندن 5 و 10 درصد کنجاله کاملینا در جیره جوجه گوشتی منجر به کاهش وزن بدن و خوراک مصرفی و افزایش ضریب تبدیل خوراک می‌شود (Ryhänen et al., 2007). بسیاری از محققان گزارش کردند که دلیل عملکرد ضعیف‌ رشد در شرایط تغذیه جوجه های گوشتی با جیره های حاوی کنجاله کاملینا، می تواند به دلیل وجود مواد ضد تغذیه­ای باشد که مقادیر آن‌ها در کنجاله کاملینا بسته به واریته آن متفاوت است. محتوای گلوکوزینولات در کنجاله کاملینا می تواند از 14 تا 45 میکرومول بر گرم باشد و ممکن است بر نتایج عملکرد رشد تأثیر بگذارد (Matthäus & Zubr, 2000; Oryschak et al., 2020; Pekel et al., 2009; Ryhänen et al., 2007). محصولات سمی گلوکوزینولات، عملکرد تیروئید را مختل می کنند، بر رشد، باروری و تولید مثل تأثیر منفی می گذارد و ضریب تبدیل خوراک را نامناسب می‌کند (Burel et al., 2001). همچنین برخی از آن‌ها مخاط دستگاه گوارش را تحریک می کنند و باعث نکروز موضعی و سمیت کبدی و کلیوی می‌شوند (Alexander et al., 2008). سایر مطالعات نشان داد که افزایش سطح کنجاله کاملینا از 3 به 15 درصد در جیره جوجه‌های گوشتی باعث کاهش قابلیت هضم ظاهری کل ماده خشک، نیتروژن و انرژی می‌شود (Thacker & Widyaratne, 2012). محققان گزارش کردند که کنجاله کاملینا در جیره جوجه‌های گوشتی باعث افزایش ویسکوزیته در ژژنوم و در نتیجه کاهش انرژی قابل متابولیسم شد (Pekel et al., 2009). علاوه بر این، با افزودن کنجاله کاملینا در جیره جوجه گوشتی مقدار فیبر کل جیره را افزایش داد که در بسیاری از آزمایش‌ها، مقدار فیبر جیره بالاتر از مقدار توصیه‌شده بود (Martínez & Valdivié, 2021; Oryschak et al., 2020; Ryhänen et al., 2007). پلی ساکاریدهای غیر نشاسته‌ای، که پایه فیبر را می‌سازند، به دلیل محصور شدن مواد مغذی در دیواره های سلولی، توسط طیور به خوبی هضم نمی‌شوند (Slominski, 2011). تحقیقات نشان می‌دهد که وقتی مقدار کنجاله کاملینا در جیره مصرفی به 30 درصد افزایش می یابد، باید از آنزیم‌های تجزیه‌کننده فیبر، یعنی کربوهیدراز‌ها، برای تجزیه پلی ساکاریدهای غیر نشاسته ای به منظور کاهش ویسکوزیته خوراک، بهبود استفاده از مواد مغذی و ضریب تبدیل غذایی استفاده شود (Woyengo et al., 2016). تناقض در داده‌های تحقیقاتی را می‌توان به کیفیت‌های متفاوت دانه کاملینا، به دلیل شرایط مختلف رشد و آب و هوا، روش‌های مختلف تولید کنجاله و ویژگی‌های آزمایشی نسبت داد. بر اساس گزارش برخی محققان با افزودن 5 و 10 درصد کاملینا به جیره جوجه‌های گوشتی، سطح اسیدهای چرب امگا-3، به ویژه اسیدلینولنیک، به طور قابل توجهی افزایش یافت. در مقابل سطوح اسیدهای چرب اشباع در گوشت پرندگانی که با جیره حاوی 10 درصد کاملینا تغذیه شده بودند، کاهش یافت (Ryhänen et al., 2007). در پژوهشی مشاهده شد که استفاده از کنجاله و روغن کاملینا در جیره جوجه‌های گوشتی باعث افزایش سطح اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه امگا-3 در گوشت سینه و بهبود نسبت اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه امگا-6 به امگا-3 شد (Orczewska-Dudek & Pietras, 2019). استفاده از سطوح صفر تا 24 درصد کنجاله کاملینا به جیره جوجه‌های گوشتی میزان اسیدلینولنیک موجود در گوشت سینه و ران و کبد را افزایش داد (Nain et al., 2015).

استفاده از کاملینا در تغذیه مرغ‌های تخم‌گذار

افزودن 10 درصد دانه کاملینا در جیره مرغ‌های تخم‌گذار باعث افزایش مصرف خوراک و همچنین بهبود تولید تخم‌مرغ شد، با این حال استفاده از این دانه در جیره وزن تخم‌مرغ تولیدی را کاهش داد (Cherian & Quezada, 2016). محققان با استفاده از سطوح مختلف روغن کاملینا (5/1، 3 و 4 درصد) در جیره مرغ‌های تخم‌گذار دریافتند که با افزودن روغن کاملینا به جیره تاثیر معنی‌داری بر عملکرد و پارامترهای تولید نداشته است؛ که این احتمالا به دلیل عدم وجود ترکیبات ضد مغذی در این روغن است (Orczewska-Dudek et al., 2020; Pietras et al., 2012). با افزودن سطوح 5 و 10 درصد کنجاله کاملینا به جیره مرغ‌های تخم‌گذار هیچ تفاوتی در عملکرد مشاهده نشد (Cherian et al., 2009; Kakani et al., 2012; Orczewska-Dudek et al., 2020)؛ اما در پژوهشی کاهش معنی‌داری وزن تخم‌مرغ گزارش شد (Kakani et al., 2012). با این حال، برخی محققان با استفاده از 10 درصد کنجاله کاملینا در جیره مرغ‌های تخم‌گذار، افزایش 8 درصدی در تخم‌گذاری بدون اثر بر وزن تخم­مرغ را مشاهده کردند (Aziza et al., 2013). در پژوهشی گزارش شد که وجود 15 درصد کنجاله کاملینا در جیره مرغان تخم‌گذار به طور قابل توجهی باعث کاهش تولید تخم‌مرغ شد (Cherian et al., 2009). در حالی که در پژوهشی دیگر مشاهده شد که استفاده از 20 درصد کنجاله کاملینا در جیره تأثیر منفی بر خوراک مصرفی، ضریب تبدیل غذایی و تولید تخم‌مرغ نداشت (Lolli et al., 2020).

استفاده از دانه کاملینا و محصولات جانبی آن در جیره مرغ‌های تخم‌گذار می‌تواند به طور مثبت صفات کیفی تخم مرغ را تغییر دهد و نقش مهمی در رضایت مصرف‌کننده و سودآوری زنجیره تولید ایفا کند. گنجاندن دانه کاملینا به میزان 10 درصد در جیره های تخم‌گذار بسیار زیاد به نظر می رسد، زیرا بر وزن سفیده و وزن و رنگ زرده تأثیر منفی می گذارد (Cherian & Quezada, 2016). در مقابل، استفاده از روغن کاملینا در جیره مرغ‌های تخم‌گذار نتایج خوبی به همراه داشت، سطوح 5/1 و 3 درصد روغن در جیره وزن نسبی زرده را افزایش داد و سطح 4 درصد آن در جیره، رنگ زرده را نیز تشدید کرد (Orczewska-Dudek et al., 2020; Pietras et al., 2012). محققان با افزودن کنجاله کاملینا در سطوح 5 و 10 درصد به جیره مرغان تخم‌گذار هیچ تفاوت معنی‌داری در ویژگی‌های تخم‌مرغ مشاهده نکردند (Cherian et al., 2009; Kakani et al., 2012; Lolli et al., 2020). در حالی که در پژوهشی گزارش شد، استفاده از 10 و 15 درصد کنجاله کاملینا در جیره مرغ‌های تخم‌گذار به طور قابل توجهی وزن زرده، رنگ زرده، نسبت زرده و سفیده را در مقایسه با گروه کنترل کاهش می دهد (Cherian et al., 2009). این احتمال وجود دارد که تناقض در داده‌های رنگ زرده به سطح چربی کنجاله کاملینا مورد استفاده در جیره بستگی داشته باشد، زیرا هر چه محتوای روغن بیشتر باشد، رنگدانه های موجود در رژیم غذایی بیشتر است (Singh, Cullere, & Dalle, 2023). مطالعه‌ای به تأثیر افزودن دانه کملینا (۱۰درصد) بر مرغ‌های تخم‌گذار پرداخته است، همان‌طور که انتظار می‌رفت، تخم‌مرغ‌های تولید شده به طور قابل توجهی حاوی مقادیر بالاتری از اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه امگا-۳ و نسبت امگا-6 به امگا-3 پایین‌تری بودند (Cherian & Quezada, 2016). بر اساس مطالعات، اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه و امگا-۳ در تخم‌ مرغ‌هایی که با جیره‌های حاوی ۲، ۵، ۱۰ و ۱۵ درصد کنجاله کاملینا تغذیه شده‌اند، افزایش یافته است (Aziza et al., 2013; Cherian et al., 2009; Kakani et al., 2012; Panaite et al., 2016). این نتایج نشان می‌دهند که محصولات کاملینا منبع غذایی مناسبی از اسیدهای چرب امگا-۳ برای طیور هستند و قادرند تخم‌مرغ‌ها را با این اسیدهای چرب غنی کنند.

استفاده از کاملینا در خوراک سایر طیور

بر اساس مطالعات استفاده از کنجاله کاملینا در سطوح 5 و 10 درصد در جیره بلدرچین و 5 درصد در جیره بوقلمون تاثیر معنی‌داری بر مصرف خوراک، وزن و ضریب تبدیل خوراک نشان نداد (Bulbul et al., 2015; Frame et al., 2007). با این حال، افزودن 20-15 درصد کنجاله کاملینا به جیره بلدرچین و بوقلمون عملکرد رشد را کاهش داد (Bulbul et al., 2015). محققین گزارش کردند که خوراک مصرفی و میزان تولید بلدرچین‌های تخم‌گذار تغذیه شده با جیره حاوی 15 و 20 درصد کاهش یافت اما استفاده از 5 و 10 درصد از این کنجاله در جیره آن‌ها اثری بر میزان تولید و مصرف خوراک پرندگان نداشت (Bulbul et al., 2015).

نتیجه گیری

مطالعات نشان می‌دهد دانه‌های روغنی کامِلینا ساتیوا (Camelina sativa) و فرآورده‌های جانبی آن می‌توانند به عنوان یک منبع جایگزین ارزشمند برای تأمین انرژی، پروتئین و اسیدهای چرب امگا-۳ در جیره غذایی طیور مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، وجود ترکیبات ضد مغذی در کامِلینا استفاده از آن را در تغذیه طیور، به ویژه در سطوح بالاتر از ۱0 درصد، محدود می‌کند، زیرا این ترکیبات جذب و استفاده از مواد مغذی را مختل می‌کنند. با توجه به اینکه کاملینا سرشار از اسیدهای چرب امگا-۳، به ویژه اسید آلفا-لینولنیک است، محتوای این اسیدهای چرب مفید را در گوشت و تخم طیور به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. به‌طور مشخص، استفاده از کنجاله کامِلینا منجر به افزایش اسیدهای چرب امگا-۳ در گوشت و تخم‌ طیور شده است. این ویژگی، محصولات طیور را به گزینه‌ای سالم‌تر و مفیدتر برای مصرف‌کنندگان تبدیل می‌کند. با این حال، تحقیقات بیشتری برای تعیین سطح بهینه کنجاله کامِلینا در جیره، محتوی چربی مطلوب در کنجاله کامِلینا (درجه روغن‌گیری) و بهینه‌سازی روش‌های فرآوری در جیره‌های طیور برای بهبود پایداری و کیفیت محصول مورد نیاز است.

منابع مورد استفاده

Abramovic, H., & Abram, V. (2005). Physico-chemical properties, composition and oxidative stability of Camelina sativa oil. Food technol. biotechnol, 43(1), 63.

Abu-Ghazaleh, A., Schingoethe, D., & Hippen, A. (2001). Conjugated linoleic acid and other beneficial fatty acids in milk fat from cows fed soybean meal, fish meal, or both. Journal of Dairy Science, 84(8), 1845.

Alagawany, M., Elnesr, S. S., & Farag, M. (2018). The role of exogenous enzymes in promoting growth and improving nutrient digestibility in poultry. Iranian journal of veterinary research, 19(3), 157.

Alexander, J., Auðunsson, G. A., Benford, D., Cockburn, A., Cravedi, J.-P., Dogliotti, E., . . . Fink-Gremmels, J. (2008). Glucosinolates as undesirable substances in animal feed Scientific Panel on Contaminants in the Food Chain. European Food Safety Authority Journal, 6(1), 590.

Almeida, F., Htoo, J., Thomson, J., & Stein, H. (2013). Amino acid digestibility in camelina products fed to growing pigs. Canadian Journal of Animal Science, 93(3), 335-343.

Amarowicz, R., Estrella, I., Hernández, T., Robredo, S., Troszyńska, A., Kosińska, A., & Pegg, R. B. (2010). Free radical-scavenging capacity, antioxidant activity, and phenolic composition of green lentil (Lens culinaris). Food chemistry, 121(3), 705-711.

Anca, G., Hăbeanu, M., Lefter, N., & Ropotă, M. (2019). Performance parameters, plasma lipid status, and lymphoid tissue fatty acid profile of broiler chicks fed camelina cake. Brazilian Journal of Poultry Science, 21.

Aziza, A., Panda, A., Quezada, N., & Cherian, G. (2013). Nutrient digestibility, egg quality, and fatty acid composition of brown laying hens fed camelina or flaxseed meal. Journal of Applied Poultry Research, 22(4), 832.

Aziza, A., Quezada, N., & Cherian, G. (2010). Feeding Camelinasativa meal to meat-type chickens: Effect on production performance and tissue fatty acid composition. Journal of Applied Poultry Research, 19(2), 157.

Aziza, A. E., Awadin, W. F., Quezada, N., & Cherian, G. (2014). Gastrointestinal morphology, fatty acid profile, and production performance of broiler chickens fed camelina meal or fish oil. European Journal of Lipid Science and Technology, 116(12), 1727.

Bailoni, L., Bortolozzo, A., Mantovani, R., Simonetto, A., Schiavon, S., & Bittante, G. (2004). Feeding dairy cows with full fat extruded or toasted soybean seeds as replacement of soybean meal and effects on milk yield, fatty acid profile and CLA content Riassuntosostituzione Della Farina Di Estrazione Di Soia Con Soia Integrale Estrusa O Tostata Nell’Alimentazione Di Vacche In Lattazione: Effetti Sulla Produzione Di Latte, Sul Profilo Acidico E Sul Contenuto Di Cla. Italian Journal of Animal Science, 3(3), 243.

Baltrukonienė, G., Uchockis, V., & Švirmickas, G. J. (2015). The influence of compound feed enrichment with rapeseed and linseed cake on the meat characteristics and fatty acids composition of beef bulls. Zemdirbyste-Agriculture, 102. (3).

Banaszkiewicz, T. (2011). Nutritional value of soybean meal. Soybean and Nutrition, 12, 1.

Bulbul, T., Rahman, A., & Ozdemir, V. (2015). Effect of false flax meal on certain growth, serum and meat parameters of japanese quails. J. Anim. Plant Sci, 25, 1245.

Burel, C., Boujard, T., Kaushik, S., Boeuf, G., Mol, K., Van der Geyten, S., . . . Quérat, B. (2001). Effects of rapeseed meal-glucosinolates on thyroid metabolism and feed utilization in rainbow trout. General and Comparative Endocrinology, 124(3), 343.

Cherian, G., Campbell, A., & Parker (2009). Egg quality and lipid composition of eggs from hens fed Camelina sativa. Journal of Applied Poultry Research, 18(2), 143.

Cherian, G., & Quezada, N. (2016). Egg quality, fatty acid composition and immunoglobulin Y content in eggs from laying hens fed full fat camelina or flax seed. Journal of Animal Science and Biotechnology, 7, 1.

Ciurescu, G., Ropota, M., Toncea, I., & Habeanu, M. (2016). Camelia (Camelina sativa L. Crantz Variety) oil and seeds as n-3 fatty acids rich products in broiler diets and its effects on performance, meat fatty acid composition, immune tissue weights, and plasma metabolic profile. Journal of Agricultural Science and Technology, 18(2): 315-326.

Colombini, S., Broderick, G. A., Galasso, I., Martinelli, T., Rapetti, L., Russo, R., & Reggiani, R. (2014). Evaluation of Camelina sativa (L.) Crantz meal as an alternative protein source in ruminant rations. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(4), 736.

Frame, D. D., Palmer, M., & Peterson, B. (2007). Use of Camelina sativa in the diets of young turkeys. Journal of Applied Poultry Research, 16(3), 381.

Halle, I., & Schöne, F. (2013). Influence of rapeseed cake, linseed cake and hemp seed cake on laying performance of hens and fatty acid composition of egg yolk. Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, 8, 193.

Jaśkiewicz, T., Sagan, A., & Puzio, I. (2014). Effect of the Camelina sativa oil on the performance, essential fatty acid level in tissues and fat-soluble vitamins content in the livers of broiler chickens. Livestock Science, 165, 74.

Juodka, R., Juska, R., Juskiene, V., Leikus, R., Stankeviciene, D., & Nainiene, R. (2018). The effect of feeding with hemp and Camelina cakes on the fatty acid profile of duck muscles. Archives of Animal Breeding, 61(3), 293.

Juodka, R., Nainienė, R., Juškienė, V., Juška, R., Leikus, R., Kadžienė, G., & Stankevičienė, D. (2022). Camelina (Camelina sativa (L.) Crantz) as feedstuffs in meat type poultry diet: A source of protein and n-3 fatty acids. Animals, 12(3), 295.

Kaczmarek, P., Korniewicz, D., Lipiński, K., & Mazur, M. (2016). Chemical composition of rapeseed products and their use in pig nutrition. Pol. J. Nat. Sci, 31, 545.

Kakani, R., Fowler, J., Haq, A.-U., Murphy, E. J., Rosenberger, T. A., Berhow, M., & Bailey, C. A. (2012). Camelina meal increases egg n-3 fatty acid content without altering quality or production in laying hens. Lipids, 47, 519.

Khajali, F., & Slominski, B. (2012). Factors that affect the nutritive value of canola meal for poultry. Poultry science, 91(10), 2564.

Leeson, S., & Summers, J. (2005). Commercial Poultry Nutrition, 3rd ed. Nottingham University Press, Nottingham, UK.

Lolli, S., Grilli, G., Ferrari, L., Battelli, G., Pozzo, S., Galasso, I., . . . Ferrante, V. (2020). Effect of different percentage of Camelina sativa cake in laying hens diet: Performance, welfare, and eggshell quality. Animals, 10(8), 1396.

Maison, T. (2014). Evaluation of the nutritional value of canola meal, 00-rapeseed meal, and 00-rapeseed expellers fed to pigs University of Illinois at Urbana-Champaign.

Martínez, Y., & Valdivié, M. (2021). Efficiency of Ross 308 broilers under different nutritional requirements. Journal of Applied Poultry Research, 30(2), 100140.

Matthäs, B. (1997). Antinutritive compounds in different oilseeds. Lipid/Fett, 99(5), 170.

Matthäus, B., & Angelini, L. G. (2005). Anti-nutritive constituents in oilseed crops from Italy. Industrial Crops and Products, 21(1), 89.

Matthäus, B., & Zubr, J. (2000). Variability of specific components in Camelina sativa oilseed cakes. Industrial Crops and Products, 12(1), 9.

Mithen, R. (2001). Glucosinolates–biochemistry, genetics and biological activity. Plant Growth Regulation, 34, 91.

Mondor, M., & Hernández‐Álvarez, A. J. (2022). Camelina sativa composition, attributes, and applications: A review. European Journal of Lipid Science and Technology, 124(3), 2100035.

Nain, S., Oryschak, M., Betti, M., & Beltranena, E. (2015). Camelina sativa cake for broilers: Effects of increasing dietary inclusion from 0 to 24% on tissue fatty acid proportions at 14, 28, and 42 d of age. Poultry Science, 94(6), 1247.

Orczewska-Dudek, S., & Pietras, M. (2019). The effect of dietary Camelina sativa oil or cake in the diets of broiler chickens on growth performance, fatty acid profile, and sensory quality of meat. Animals, 9(10), 734.

Orczewska-Dudek, S., Pietras, M., Puchała, M., & Nowak, J. (2020). Oil and camelina cake as sources of polyunsaturated fatty acids in the diets of laying hens: effect on hen performance, fatty acid profile of yolk lipids, and egg sensory quality. Annals of Animal Science, 20(4), 1365.

Oryschak, M. A., Christianson, C. B., & Beltranena, E. (2020). Camelina sativa cake for broiler chickens: effects of increasing dietary inclusion on clinical signs of toxicity, feed disappearance, and nutrient digestibility. Translational Animal Science, 4(2), 12.1266.

Panaite, T., Criste, R. D., Ropota, M., Cornescu, G. M., Alexandrescu, D. C., Criste, V., . . . Untea, A. (2016). Effect of layer diets enriched in omega-3 fatty acids supplemented with Cu on the nutritive value of the eggs. Romanian Biotechnological Letters, 21(4), 11754.

Pekel, A., Kim, J., Chapple, C., & Adeola, O. (2015). Nutritional characteristics of camelina meal for 3-week-old broiler chickens. Poultry Science, 94(3), 371-378.

Pekel, A., Patterson, P., Hulet, R., Acar, N., Cravener, T., Dowler, D., & Hunter, J. (2009). Dietary camelina meal versus flaxseed with and without supplemental copper for broiler chickens: Live performance and processing yield. Poultry Science, 88(11), 2392.

Pietras, M., Orczewska-Dudek, S., & Gąsior, R. (2012). Effect of diet with Camelina sativa oil on the performance of laying hens, chemical composition of yolk lipids and sensory quality of eggs. Roczniki Naukowe Zootechniki, 39(2), 273-286.

Pietras, M. P., & Orczewska-Dudek, S. (2013). The Effect of Dietary Camelina Sativa Oil on Quality of Broiler Chicken Meat/Wpływ Udziału Oleju Z Lnianki Siewnej (Camelina Sativa) W Dawkach Dla Kurcząt Rzeźnych Na Jakość Mięsa. Annals of Animal Science, 13(4), 869.

Qiao, H., & Classen, H. L. (2003). Nutritional and physiological effects of rapeseed meal sinapine in broiler chickens and its metabolism in the digestive tract. Journal of the Science of Food and Agriculture, 83(14), 1430.

Russo, R., & Reggiani, R. (2012). Antinutritive compounds in twelve Camelina sativa genotypes.

Ryhänen, E. L., Perttilä, S., Tupasela, T., Valaja, J., Eriksson, C., & Larkka, K. (2007). Effect of Camelina sativa expeller cake on performance and meat quality of broilers. Journal of the Science of Food and Agriculture, 87(8), 1489.

Singh, Y., Cullere, M., & Dalle, Z. (2023). Camelina sativa as a sustainable and feasible feedstuff for laying poultry: A review. Biotechnology in Animal Husbandry, 39(2), 117.

Singh, Y., Cullere, M., Tumová, E., & Dalle Zotte, A. (2023). Camelina sativa as a sustainable and feasible feedstuff for broiler poultry species: A review. Czech Journal of Animal Science, 68(7), 277.

Singleton, V. L. (1981). Naturally occurring food toxicants: phenolic substances of plant origin common in foods. Advances in food research, 27, 14, 242.

Slominski, B. A. (2011). Recent advances in research on enzymes for poultry diets. Poultry Science, 90(9), 2013.

Thacker, P., & Widyaratne, G. (2012). Effects of expeller pressed camelina meal and/or canola meal on digestibility, performance and fatty acid composition of broiler chickens fed wheat–soybean meal-based diets. Archives of Animal Nutrition, 66(5), 402.

Tripathi, M., & Mishra, A. (2007). Glucosinolates in animal nutrition: A review. Animal Feed Science and Technology, 132, 1, 27.

Woyengo, T., Beltranena, E., & Zijlstra, R. (2017). Effect of anti-nutritional factors of oilseed co-products on feed intake of pigs and poultry. Animal Feed Science and Technology, 233, 76.

Woyengo, T., Patterson, R., Slominski, B., Beltranena, E., & Zijlstra, R. (2016). Nutritive value of cold-pressed camelina cake with or without supplementation of multi-enzyme in broiler chickens. Poultry Science, 95(10), 2314.

Yuan, D., Shim, Y. Y., Shen, J., Jadhav, P. D., Meda, V., & Reaney, M. J. (2017). Distribution of glucosinolates in camelina seed fractions by HPLC‐ESI‐MS/MS. European Journal of Lipid Science and Technology, 119(3), .

Zanetti, F., Alberghini, B., Marjanović Jeromela, A., Grahovac, N., Rajković, D., Kiprovski, B., & Monti, A. (2021). Camelina, an ancient oilseed crop actively contributing to the rural renaissance in Europe. A review. Agronomy for Sustainable Development, 41, 1.

Zubr, J. (2010). Carbohydrates, vitamins and minerals of Camelina sativa seed. Nutrition & Food Science, 40(5), 523.

مقدمه

آب به عنوان یکی از اساسی ترین عناصر حیات، امروزه با بحرانی جدی روبه رو است. رشد جمعیت و افزایش سرانه مصرف از یکسو و توسعه روزافزون فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی از سوی دیگر و نیز کاهش نزولات جوی موجب شده است تا این منبع حیاتی به طور فزاینده‌ای کاهش یابد. نتایج پژوهش‌ها حاکی از آن است که از سال 2000 میلادی، ایران در فهرست کشورهای دارای کسری آب قرار گرفته است. بر‌اساس گزارش وزارت جهاد کشاورزی در سال 1403، سرانه منابع آب تجدیدپذیر کشور در 50 سال قبل، 19 هزار متر مکعب بوده و در حال حاضر به 1300 مترمکعب کاهش یافته است. بانک جهانی در گزارش سال 2020 خود با تاکید بر اینکه کاهش سالانه منابع داخلی آب شیرین در ایران شش برابر استانداردها و شاخص­های جهانی است، اعلام کرد که فعالیت‌های کشاورزی عامل اصلی کاهش سالانه منابع آب شیرین در ایران است.

تولید هر نوع کالا و خدمات نیازمند آب است. برای تولید یک محصول  کشاورزی، دامی و یا یک خدمت خاص، آب مصرف می­شود. بخشی از این آب به طور مستقیم در فرآیند تولید محصول یا خدمت استفاده
می­شود، بخشی نیز به طور غیر­مستقیم با مصرف نهاده­های واسطه‌ای مصرف می­شود. مجموع آب مستقیم و آب غیرمستقیم مصرفی در فرآیند تولید محصول یا خدمت، کل آب واقعی مصرف شده در تولید آن است که ممکن است از منابع مختلف آب، نظیر آب زیرزمینی، آب سطحی، چشمه­ها، آب باران، پساب­ها و غیره حاصل شده باشد. اگر محصول یا خدمات تولید شده بین بخش­های مختلف اقتصادی و یا بین کشورها مبادله گردد در واقع آب به صورت مجازی جابه‌جا می‌شود که به این آب، « آب مجازی^[1]» گفته می شود و از این رو تجارت آب مجازی مطرح می­شود. برای مثال، وقتی کشوری به جای تولید یک تن گندم، این میزان را وارد می‌کند، در واقع 1300 متر مکعب آب از منابع آبی خودش را ذخیره نموده است. از این‌رو، کشورهای کم آب به جای تولید محصولات کشاورزی آب‌بر، سیاست واردات این محصولات را در پیش گرفته‌اند.

اصطلاح آب مجازی، برای اولین بار در سال 1993میلادی توسط « تونی آلن^[2]» به عنوان مجموع آب مصرف شده برای تولید مقدار معینی از محصول (اعم از کالا، فرآورده های کشاورزی و دامی یا حتی خدمات)، معرفی شد. به عبارت دیگر، مقدار آب مجازی معادل جمع کل آب مصرف شده در مراحل مختلف زنجیره تولید، از لحظه شروع تا پایان می­باشد. صفت مجازي در اين تعريف بدان معناست که بخش عمده آب مصرف شده طي فرآيند توليد، در محصول نهايي وجود فيزيکي ندارد، و بخش بسيار ناچيزي از آب مصرفي در پايان به عنوان آب واقعي در بافت محصول باقي خواهد ماند (آلن، 1997).

آلن در سال 1997 تئوری آب مجازی را به عنوان راهکاری جهت مقابله با بحران کم آبی در کشورهای خشک و نیمه خشک خاورمیانه پیشنهاد کرد. کشورهای کم آب می­توانند با به­کارگیری تجارت آب مجازی علاوه براینکه میزان دسترسی خود را به منابع آبی افزایش دهند، از افزایش فشار بر منابع محدود خود نیز بکاهند و با عدم تولید و واردکردن محصولات آب بر و تولید محصولات کم آب بر، به امنیت آبی^[3] دست یابند. برعکس کشورها یی که از لحاظ منابع آب غنی هستند، می­توانند از منابع آب فراوان خود با تولید محصولات آب‌بر، برای صادرات سود ببرند(هاکسترا، 2003).

در داخل هر کشور نیز با استفاده از تئوری آب مجازی می‌توان الگوی فعالیت‌های مختلف را در مناطق مختلف تعیین نمود. به‌طور مثال، در مناطقی که دسترسی به منابع آبی بیشتر است می‌توان محصولات آب‌بر و در مناطقی که محدودیت آبی وجود دارد، محصولات کم آب بر را تولید نمود. علاوه بر آن، بر اساس تئوری آب مجازی می توان تعیین نمود که چه محصولاتی باید در کشور تولید شود و چه محصولاتی تولیدشان باید متوقف گردد. در ایران که کشوری دارای آب و هوای گرم و نیمه خشک است و بحران آب در آن در حال افزایش است می­توان از تئوری آب مجازی به عنوان یک ابزار در جهت رفع مشکل کم آبی و بهبود تراز تجاری استفاده کرد.

رشد سریع جمعیت، مهم‌ترین عامل کاهش سرانه آب تجدید‌شونده کشور در طول هشتاد سال گذشته بوده­است. جمعیت ایران در طی این هشت دهه، حدود 8  برابر شده است. بخش کشاورزی با این واقعیت روبرو است که در آینده، بایستی ضمن مصرف آب کمتر،تولید بیشتر را ارایه کند. لذا با مدیریت صحیح منابع آب و با استفاده از دانش و فناوری‌های نوین، باید در جهت ارتقا بهره‌وری از منابع آب، افزایش کارایی مصرف آب، افزایش راندمان آبیاری و افزایش عملکرد در واحد سطح، گام‌های اساسی برداشت.

با کاهش منابع آب زیرزمینی، دولت مجبور به صرف هزینه‌های گزافی برای انتقال آب از منابع دیگر، شیرین‌سازی آب دریا و مدیریت بحران‌های آب می‌شود. این هزینه‌ها نه تنها فشار بر بودجه عمومی کشور وارد می‌کند، بلکه مانع از توسعه پایدار زیرساخت‌های دیگر نیز می‌شود. رشد اقتصادی کشورها به وجود منابع آبی آنها بستگی دارد، به طوری که از منابع آب زیرزمینی هر کشور به عنوان ثروت مخفی آن کشور یاد می شود. علاوه بر این، کاهش سطح آب‌های زیرزمینی باعث از بین رفتن اکوسیستم‌های طبیعی وابسته به این منابع می‌شود. تالاب‌ها، دریاچه‌ها و رودخانه‌هایی که از این منابع تغذیه می‌شوند، به شدت آسیب می‌بینند و این باعث نابودی گونه‌های جانوری و گیاهی وابسته به این اکوسیستم‌ها می‌شود. این آسیب‌ها در کنار هم موجب بروز بحران‌های چندوجهی در کشور می‌شوند، که نیازمند مدیریت دقیق و اقدامات فوری هستند.

برای حل بحران کمبود منابع آب زیرزمینی در ایران، راه‌حل‌های مختلفی وجود دارد که در این رابطه باید یک رویکرد جامع و هماهنگ به کار گرفته شوند. با توجه به اینکه بخش کشاورزی بیشترین سهم مصرف آب کشور را دارد، باید به روش‌های مدرن آبیاری (مثل آبیاری قطره‌ای و بارانی)، استفاده از فناوری‌های هوشمند و تولید محصولات کم‌آب‌بر و استفاده از تئوری آب مجازی روی آورد (خسروی و یزدانی، 1390).

مفهوم آب مجازی:

هوکسترا و چاپاگن (2007) آب مجازی را شاخصی جهت نمایش میزان آبی که به طور مستقیم و غیرمستقیم در طول زنجیره تأمین و تولید محصول مصرف شده است، تعریف نموده‌اند. جمع کل آب مصرفی که در مراحل مختلف زنجیره تولید از لحظه شروع تا پایان به‌طور مستقیم و غیر مستقیم مصرف می‌شود را آب مجازی تعریف کرده اند.

آب این منبع حیاتی زمین به دو گونه مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• آب مستقیم: یعنی عین آب، برای مصارفِ کشاورزی، دامپروری، صنعت، شرب، پخت و پز، استحمام، شست و شوی وسائل زندگی همچون اتومبیل، فرش و لباس مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

2- آب غیر مستقیم: آب مصرفی برای تولید نهاده های واسطه ای. بطور مثال برای تولید گوشت:علوفه، کنجاله، کاه و جو، نوشیدن و شست و شو و در مراحل کشتار، بسته‌بندی و حمل و نقل آب

سرانه مصرف آب مستقیم هر نفر، روزانه بین 150 تا 300 لیتر بوده در حالیکه مصرف آب مجازی  روزانه بین 3000 الی 5000 لیتر می‌باشد.

طبقه­بندی آب مجازی

در فرایند تولید یک کالا و یا یک محصول، ممکن است منابع مختلف آب، نظیر آب زیرزمینی، آب سطحی، چشمه‌ها، آب باران، پساب­ها و غیره به کار گرفته شده باشد، که در آن صورت نوع منبع تامین آب می­تواند در تحلیل آب مجازی نقش به­سزایی داشته باشد. این ایده منجر به معرفی و طبقه بندی آب­های مجازی به سه رنگ _“آبی_“، _“سبز_“ و _“خاکستری_“ شده است (شکل 1). شرح هر کدام از مولفه­های آب­های رنگی در ادامه توضیح داده می‌شود.

شکل 1. رد پای آب سبز، آبی و خاکستری در  دنیا

آب سبز[4]: به رطوبت خاک در مناطق غیراشباع، آب سبز می­گویند. منشاء آب سبز، بارندگی است که اولین بار در سال 1990 میلادی توسط مالین فالکن مارک معرفی شد، تا تفکیک آن از سایر منابع آب، راحت­تر مدیریت شود. آب سبز منبع بزرگی از نظر حجم ذخایر آب شیرین و مشارکت در تولید مواد غذایی است. 74 درصد از نزولات آسمانی به آب سبز تبدیل می­شود (موسسه بین­المللی مدیریت آب^[5]، 2016). آب سبز یکی از منابع مهم تامین آب مورد نیاز گیاهان، به ویژه در اراضی دیم، می­باشد.

آب آبی[6] : منشاء آب آبی نیز بارندگی است. آب­های زیرزمینی (منطقه اشباع) و همچنین رواناب حاصل از بارندگی که به رودخانه­ها، پشت سدها، دریاچه ها و تالاب­ها می­پیوندد آب آبی را تشکیل می­دهند. 11 درصد آب‌های سطحی و زیرزمینی دنیا به آب آبی تبدیل می شوند. بنابراین _“آب آبی مجازی_“ عبارت است از حجم آب سطحی یا زیرزمینی که طی فرآیند تولید کالا و یا خدمات، به طور مستقیم یا غیرمستقیم مصرف می شود. بهره­برداری از آب آبی به دلیل نیاز به شبکه­های انتقال و توزیع آب، بسیار گران­تر از آب سبز است. اما همین قابلیت انتقال و توزیع، مدیریت آن را ساده­تر کرده و گزینه­های بهره­برداری از آن را (کشاورزی، صنعتی و خانگی) افزایش داده­است در حالی­که تنها راه بهره­برداری از آب سبز تولید محصولات دیم می­باشد.

آب خاکستری[7] : آبی که در چرخه تولید یک محصول یا کالا آلوده می شود را آب خاکستری  می­نامند. برخی از تولیدات صنعتی در چرخه تولید نیازمند حجم معینی آب برای رقیق کردن مواد شیمیایی، شستشو یا اهداف دیگری هستند. 15 درصد آب‌های دنیا به آب خاکستری تبدیل می‌شوند. آب های آبی که پس از مصرف به پساب های شیمیایی و صنعتی تبدیل می شوند و معمولا تهدیدکننده محیط زیست نیز به شمار می­آیند را آب خاکستری می­نامند. به تعبیر دیگر، فاضلاب­ها و پساب­ها را می­توان جزو آب­های خاکستری طبقه­بندی کرد. آن مقدار از آب خاکستری که در بخش کشاورزی به مصرف گیاه می رسد، و یا در بخش صنعتی به عنوان پساب دفع می شود، را _“آب خاکستری مجازی_“ می نامند.

محصولات دامی و آب مجازی

برای تولید یک کیلوگرم گوشت گاو به 15000 لیتر آب نیاز است (چاپگین و هوکسترا، 2004). علت زیاد بودن آب مجازی گوشت گاو از آنجا ناشی  می­شود که نه تنها آب به صورت مستقیم برای شرب گاو استفاده می­گردد، بلکه به صورت غیرمستقیم، از طریق مصرف علوفه و خوراک به زنجیره غذایی گاو انتقال می­یابد.

به طور کلی آب مجازی تولیدات دامی به مراتب بیشتر از محصولات زراعی است. این بدان خاطر است که در پرورش یک حیوان زنده، مقدار زیادی از محصولات کشاورزی (علوفه و غلات)، آب برای آشامیدن و همچنین آب برای نگهداری محیط اطراف حیوان (مانند دامداری و غیره) مصرف می­شود. زایگمنت (2007)، با بررسی فرآیند تولید یک کیلوگرم گوشت گاو در یک مرکز صنعتی پرورش دام نشان دادکه برای تولید یک کیلوگرم گوشت خالص، 5/6 کیلوگرم غلات، 36 کیلوگرم علوفه و 155 لیتر آب مستقیم (برای شرب و خدمات) صرف می­شود. با محاسبه مقدار آب مجازی هر یک از موارد مذکور، برای تولید یک کیلوگرم گوشت گوساله بدون استخوان حدود 15340 لیتر آب به کار خواهد رفت.

نتیجه گیری

تئوری آب مجازی در دنیای کنونی که کم آبی به یک معضل اجتماعی در حال تبدیل است، از اهمیت خاصی بر خوردار است. با محاسبه میزان آب مجازی بکاررفته در تولید هر محصول می توان به ضرورت یا عدم ضرورت تولید آن محصول در یک کشور و یا منطقه پی برد. کشورها و مناطق  کم آب می­توانند با به­کارگیری تئوری آب مجازی علاوه براینکه میزان دسترسی خود را به منابع آبی افزایش دهند، از افزایش فشار بر منابع محدود خود نیز بکاهند و با عدم تولید و واردکردن محصولات آب بر و تولید محصولات کم آب بر، به امنیت آبی دست یابند.

منابع:

خسروی زهره  و سعید یزدانی (1390).  مطالعه میزان تجارت آب مجازی در ایران با استفاده از مدل داده-ستانده. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تهران.

Allan, J.A., 1997. ‘Virtual water’: a long-term solution for water short Middle Eastern economies? (Vol. 5145). London, UK: School of Oriental and African Studies, University of London.

Chapagin, A.K. and Hoekstra, A.Y. (2003). Virtual water flows between nations in relation to trade in livestock and livestock products., UNESCO-IHE, Institute for Water Education, 202p.

Hoekstra, A. Y., and Chapagain, A. K. (2007). Water footprints of nations: water use by people as a function of their consumption pattern. Integrated assessment of water resources and global change: A north-south analysis, pp.35-48.

Hoekstra, A. Y. (2003). Virtual water trade: A quantification of virtual water flows between nations in relation to international crop trade. In Proceedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade 12, Delft, 2003 (pp. 25-47).

Zygmunt J., 2007, Hidden Water: A Waterwise Briefing, www.waterwise.org.uk, February 2007.

[1]. Virtual Water

[2]. Tony Allan

[3]. Water Security

[4] – Green water

[5] . International Water Management Institute (IWMI)

[6] – Blue water

[7] – Grey water