تاثیر زایلاناز در بهبود عملکرد روده در طیور

با توجه به افزایش فشار برای محدود کردن استفاده از محرک های رشد آنتی بیوتیکی در تولید دام و طیور،

در دسترس بودن روش‌های جایگزین برای حفظ تولید حداکثری و سلامت حیوانات، ضروری است.

موضوع مهمی که باید در ارزیابی چنین گزینه ‌ای (روش و یا ماده ای برای رسیدن به حداکثر تولید در عین سلامت حیوان) مدنظر قرار بگیرد، توانایی آن ماده در ارتقا و حفظ سلامت روده است.  

می‌توان آن را از طریق ۱- تمامیت و شکل روده ۲- میکروبیوتای روده  و ۳- تأثیر بر پاسخ‌های ایمنی، مثل التهاب و استرس اکسیداتیو اندازه‌ گیری کرد.

 یک روده ناسالم معمولاً با کاهش ارتفاع ویلی، افزایش سطح باکتری‌های بیماری‌زا در روده، ترشح زیاد موسین(یک گلیکو پروتئین که با جذب آب به ماده مخاطی تبدیل می شود)

و التهاب مداوم همراه است که این مسائل منجر به کاهش مصرف غذا، ضعیف شدن تبدیل غذا به انرژی و افزایش مرگ ‌ومیر می‌شود.

مخاط روده از لایه‌ ای از بافت پیوندی (Lamina propria) و سلول‌های اپیتلیالی تشکیل شده، که از سلول‌های بنیادی نشأت می‌گیرند و به  absorptive enterocyte ها  یا یکی از انواع سلول‌های ترشحی، از جمله سلول‌های جامی شکل (goblets cells) تبدیل می‌شوند.

ویلی‌ها( برجستگی‌های ریز که سطح مخاط را پوشش می‌دهند) توسط این سلول‌های اپیتلیالی پوشیده شده‌اند.

در روده‌های ناسالم، ارتفاع ویلی ممکن است کوتاه شود که باعث کاهش مساحت سطحی کل روده می‌شود

و در نتیجه ظرفیت جذب حیوان کاهش می‌یابد.

 عضلات روده کوچک ممکن است همچنین تحت تأثیر قرار بگیرند که می‌تواند به کاهش حرکات روده و تجمع سموم در لومن روده منجر شود.

 سایر نشانه‌های ضعف سلامتی روده می‌تواند شامل مایعات اضافی در محتوای روده و تغییر رنگ (تیره شدن) بافت‌ها به عنوان علامتی از التهاب باشد.

مخاط روده از لایه‌ای از بافت همبند (lamina propria) و سلول‌های اپیتلیال تشکیل شده است که به انتروسیت‌های جذبی یا یکی از سلول‌های ترشحی تمایز می‌یابند.

پرزها( برآمدگی های کوچکی که سطح مخاط را پوشانده اند) توسط سلول های اپیتلیال پوشیده شده اند.

 در روده ناسالم، ارتفاع پرز ممکن است کوتاه شود و سطح کلی روده کاهش یابد و منجر به کاهش ظرفیت جذب حیوان شود. 

آسیب به روده کوچک نیز می تواند منجر به کاهش تحرک روده و تجمع سموم در لومن شود.

به نظر می رسدکه اثرات محرک رشد زایلانازها تا حدی به تأثیر غیرمستقیم آنها بر مورفولوژی مخاط روده کوچک پرندگان مربوط می‌شود.

در روده، NSP های هضم نشده، از جمله آرابینوزایلان‌ها، تکثیر باکتری های بیماری زا را تحریک‌کرده و به عنوان بستری برای فرآیندهای تخمیر و رشد آنها عمل می‌کنند.

پاسخ التهابی ناشی از‌پاتوژن می‌تواند مانع از رشد مورفولوژیک در روده شود و منجر به چرخش زیاد سلول‌های اپیتلیال روده شود (تا حدی به دلیل کنده شدن و پر شدن سلول‌ها در نوک پرزها).

این حالت منجر به کاهش جذب مواد مغذی و انحراف انرژی از رشد و تولید به سمت حفظ خود روده می‌شود.

اثر بارز بر‌ روی‌حیوان، کاهش عملکرد رشد و راندمان خوراک است.

زایلانازها در دسترس بودن مواد‌مغذی را برای پاتوژن ها کاهش می‌دهند و در نتیجه به طور غیرمستقیم به محافظت از مورفولوژی مخاط و ظرفیت جذب روده کمک می‌کنند.

زایلاناز در دسترس بودن مواد مغذی را برای پاتوژن های روده ای کاهش می‌دهد

روده جدا از اینکه عضو اصلی هضم و جذب مواد مغذی است، بزرگترین اندام ایمنی بدن نیز هست. از بدن در برابر عوامل بیماری زا محافظت می‌کند.

 هر چیزی که بر سلامت روده تأثیر بگذارد، در نتیجه بر هضم و جذب مواد مغذی تأثیر می‌گذارد.

پاتوژن هایی که در سکوم تجمع (colonize) می‌کنند، زمانی که شرایط و مواد مغذی مناسب را داشته باشند، می‌توانند از سکوم به داخل روده پخش‌ شوند.

مواد مغذی محبوس شده در‌ساختارهای دیواره سلولی گیاه به طور‌ موثر در روده باریک برخی‌ تک‌معده ای ها، هضم و جذب نمی شوند.

 و اغلب به روده بزرگ و سکوم منتقل می‌شوند و در آنجا باعث تکثیر باکتری های مضر می شوند.

طبق مطالعات مشخص شده است که زایلانازها محصور بودن مواد مغذی در دیواره های سلولی را کاهش می‌دهند

 که این امر باعث می شود اجزای سلولی برای آنزیم ها و اسیدهای درون زا و برون زا در دسترس‌تر باشند.

که به نوبه خود می‌تواند منجر به افزایش استفاده از نشاسته، پروتئین و سایر مواد مغذی شود.

این هضم کامل‌تر در روده‌کوچک، مقدار مواد مغذی موجود برای باکتری‌های بیماری زا موجود در روده عقبی(روده بزرگ و سکوم) را نیز کاهش می‌دهد.

 با بیان کمی متفاوت، زایلانازها استفاده از انرژی را در روده کوچک بهبود می‌بخشند و سرعت عبور خوراک را افزایش می‌دهند.

همچنین دردسترس بودن مواد مغذی برای باکتری‌های بیماری‌زا در روده بزرگ را کاهش می‌دهند و در نتیجه خطر تکثیر باکتری‌های بالقوه بیماری‌زا را محدود می‌کنند.

           اثر پره‌بیوتیکی زایلاناز

به طور کلی تعادل باکتریایی مناسب بین تعداد باکتری های مفید و باکتری های بیماری زا در روده، برای میزبان حیاتی است.

 بنابراین، مشکلات سلامت روده اغلب ناشی از عدم تعادل میکروبی در روده مرغ است.

زایلاناز نه تنها ویسکوزیته گوارشی را از طریق هیدرولیز آرابینوزایلان‌های محلول در روده کوچک کاهش می‌دهد،  بلکه این فرآیند همچنین می‌تواند سلامت روده را با تولید زیلوالیگوساکارید (XOS)، به ویژه در قسمت جلویی روده بهبود بخشد.

اینها دارای اثر پره‌بیوتیکی هستند که به طور انتخابی، رشد باکتری های گرم مثبت مفید در قسمت جلویی روده مانند:

بیفیدوباکتریوم و لاکتوباسیلوس را تحریک می‌کنند و سلامت روده را بهبود می‌بخشند.

اثرات مربوط به سلامت روده توسط زایلوالیگوساکاریدها در طیور به خوبی اثبات شده است و نشان داده شده است که زایلوالیگوساکاریدها ها باعث کاهش سالمونلا در روده، کلوآک و طحال پرنده می‌شوند.

علاوه بر این، از طریق تخمیر، این میکروفلورهای مفید، اسیدهای چرب فرار نیز تولید می‌کنند که با کاهش جمعیت سالمونلا و احتمالاً کمپیلوباکتر، تأثیر خود را اعمال می‌کنند.

این اسیدهای چرب فرارهمچنین می‌توانند به عنوان منبع انرژی توسط پرنده مورد استفاده قرار گیرند، و مزایای مکمل زایلاناز را بیشتر می‌کنند.

کاهش استرس اکسیداتیو در روده توسط زایلاناز

استرس اکسیداتیو که به عنوان عدم تعادل بین تولید رادیکال‌های آزاد و خنثی‌سازی آن‌ها توسط آنتی‌اکسیدان‌ها تعریف می‌شود، می‌تواند اثرات مضر زیادی در روده از جمله آسیب بافتی و نکروز داشته باشد.

مطالعات اخیر حیوانی نشان داده است که اندازه گیری نشانگرهای زیستی برای استرس اکسیداتیو می‌تواند ابزار موثری برای ارزیابی سلامت روده باشد.

به عنوان مثال، در موارد پراکسیداسیون لیپیدی مرتبط با التهاب در غشای سلولی، مالون دی آلدئید (MDA) تولید می‌شود و با سنجش آن، سلامت روده قابل تخمین زدن است.

به طور مشابه، کربونیلاسیون پروتئین ها به دلیل استرس اکسیداتیو را می توان با حضور گروه های کربونیل پروتئین اندازه گیری کرد.

افزایش در این نشانگرهای زیستی با سرکوب رشد مورفولوژی روده، کاهش عملکرد رشد و بازده غذایی ضعیف در جوجه‌های گوشتی مرتبط است.

اخیراً نشان داده شده است که مکمل زایلاناز، پروتئین کربونیل را در مخاط روده جوجه های گوشتی (احتمالا)

با به حداقل رساندن تکثیر پاتوژن ها و در نتیجه کاهش التهاب ناشی از پاتوژن کاهش می دهد.

زایلاناز ترشح موسین را کاهش می‌دهد

موسین یک منبع غذایی عالی برای برخی از باکتری های بیماری زا مانند E. coli و Clostridium perfringens است.

موسین همچنین غنی از اسیدهای آمینه ترئونین، پرولین و سرین است.

زیاد بودنNSP ها  ممکن است به تکثیر باکتری های نامطلوب در روده عقبی‌منجر شود و باعث التهاب مخاط روده شود.

این التهاب روده‌ای، سیستم ایمنی ذاتی را فعال می‌کند و منجر به تحریک ترشح مخاطی روده توسط سلول‌های جامی می‌شود که سبب مصرف انرژی در پرنده می‌شود.

 سخن آخر

به طور خلاصه، سلامت روده شامل فعل و انفعالات پیچیده‌ای بین مواد مغذی، سیستم ایمنی و میکروبیوتای روده‌است.

تحقیقات نشان داده است که زایلانازها می توانند اثرات نامطلوب عوامل ضد تغذیه ای در خوراک را کاهش دهند،

 رشد میکروبیوتای سالم روده را تسهیل کنند و عملکرد و یکپارچگی روده را حفظ کنند.

 با ادامه تحقیق و توسعه در این زمینه، ما انتظار داریم که شاهد تولید آنزیم های خوراکی بیشتری مانند زایلانازها باشیم

 که در تولید دام نه تنها برای بهبود قابلیت هضم مواد مغذی و انرژی بلکه به عنوان ابزاری مقرون به صرفه برای مدیریت سلامت روده باشند.

جهت اطلاعات بیشتر در رابطه با آنزیم‌های حاوی زایلاناز اینجا و اینجا را کلیک کنید. 

جهت مطالعه منبع اصلی مقاله اینجا را کلیک کنید