The effect of yeast β-glucan on the amount of albumin, globulin, urea and total protein of broiler chickens

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

   Glucans derived from yeast cell wall are promising alternatives to antibiotics, as they have been shown to improve growth performance and stimulate the immune system of immature broilers. In this study we evaluated the effect of different levels of yeast beta-glucan (YBG) on some blood parametrs of broiler chickens. In a factorial experiment based on completely randomized design (the first factor: YBG levels: 0, 0.04 and 0.08% of basal diet and sex as a second factor) 144 day old chicks (72 male and 72 female) were selected and allocated to different treatments (three replicates of each treatment). The overall experimental period was 34 days. At the end of study, two birds from each pen were randomly selected as a sample. The level of albumin, globulin, urea and total protein was measured on blood samples. Statistical analysis of the results showed that the YBG had no significant effect on albumin, globulin, urea and total protein level. But the amount of plasma albumin and total protein in female chicks was significantly higher than male chicks (p<0.05). The interaction effect of the two factors was not significant. Therefore, it can be concluded that the mentioned levels of yeast beta-glucan had no significant effect on the studied parameters.

Keywords


مقدمه

   افزایش قدرت سیستم ایمنی برای مقابله با بیماری‌های عفونی بسیار حائز اهمیت است چراکه در سراسر جهان بیماری­های عفونی به خاطر تلفات زیاد در حیوانات اهلی و ماکیان باعث نگرانی شده­اند. یکی از راه‌حل­های بهبود ایمنی دام و کاهش ابتلا به بیماری‌های عفونی استفاده از محرک­های سیستم ایمنی می­باشد (عبدالکریمی و دانشیار، 1389). قوانین بین‌المللی اخیر با هدف حذف آنتی­بیوتیک­های محرک رشد از مصرف عمومی جوجه­های گوشتی پایه‌ریزی شده است. همچنین استفاده از این آنتی­بیوتیک­ها حتی در آلودگی­های تنفسی باکتریایی نیز محدود شده است. بنابراین یافتن راه­های جایگزین برای درمان آنتی‌بیوتیکی در تولید صنعت طیور تجاری ضروری است (Huff et al., 2006; Gao et al., 2008). جایگزین­های آنتی­بیوتیکی مختلف که برای حذف پاتوژن­ها یا برای بهبود رشد و تبدیل غذا استفاده می­شوند شامل پروبیوتیک­ها، پربیوتیک­ها، آنزیم­ها، پپتیدهای ضدمیکروبی و بتاگلوکان­ها می­باشند (Rathgeber et al., 2008). بتاگلوکان­ها پلی‌ساکاریدهایی با پیوند 3→1β D-گلوکز هستند که انشعاباتی با پیوند 6→1β دارند و به عنوان محرک­های غیراختصاصی سیستم ایمنی عمل می­کنند (Chen and seviour, 2007). تفاوت انواع بتاگلوکان‌ها در وزن مولکولی، درجه انشعابات، ترکیب و ساختارهای داخلی مولکولی است که می توانند در فعالیت بیولوژیکی آنها اثر داشته باشند (Huff et al., 2006). اگرچه بتاگلوکان فرآیند شده از جو فاکتورهای ضدتغذیه­ای نیز دارد و مصرف غذا را در طیور کاهش می­دهد، اما گلوکان‌های حاصل از دیواره سلولی مخمر فاقد اثرات ضدتغذیه­ای و حتی به عنوان محرک سیستم ایمنی معرفی شده است (Rathgeber et al., 2008). نظر به اقبال روزافزون نسبت به استفاده از این مکمل غذایی، لازم است از فقدان اثرات معنی­دار آن بر شاخص­های مختلف سلامت طیور اطمینان حاصل شود. هدف از مطالعه حاضر تشریح برخی از یافته­های یک بررسی جامع در خصوص اثرات مختلف بتاگلوکان در حوزه فراسنجه‌های خونی است.

 

مواد و روش‌ها

   الف. آماده‌سازی و پرورش: تعداد 144 قطعه جوجه یک روزه نژاد رأس 308 شامل 72 قطعه جوجه نر و 72 قطعه جوجه ماده در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی (با دو فاکتور بتاگلوکان در سه سطح و جنس در دو گروه) با سه تکرار به ازای هر تیمار در نظر گرفته شد. جوجه­ها در پن­های جداگانه تحت شرایط کاملاً یکسان از نظر محیط پرورشی و تغذیه­ای تقسیم‌بندی و در سیستم بستر به مدت 34 روز پرورش یافتند. سطوح بتاگلوکان مخمر شامل: صفر، 04/0 و 08/0 درصد جیره پایه بود. تنظیم جیره غذایی با نرم افزار UFFDA و بر اساس احتیاجات غذایی جوجه­های گوشتی NRC (1994) انجام گرفت که ترکیب شیمیایی و آنالیز آن به شرح جدول­های 1 و 2 می­باشد.

 

 

 

 

 

جدول1- جیره‌های غذایی تیمارهای آزمایشی

ماده خوراکی

دوره آغازین

دوره رشد

دوره پایانی

ذرت

98/57

02/56

87/61

کنجاله سویا

04/33

30/36

56/30

گلوتن ذرت

3

0

0

پودر چربی

30/1

57/3

60/3

دی کلسیم فسفات

93/1

71/1

60/1

بی کربنات سدیم

26/0

22/0

26/0

کربنات کلسیم

21/1

15/1

08/1

مکمل ویتامینه

25/0

25/0

25/0

مکمل معدنی

25/0

25/0

25/0

نمک

16/0

16/0

16/0

لیزین

43/0

19/0

24/0

متیونین

19/0

18/0

13/0

 

 

 

 

جدول2- ترکیب شیمیایی محاسبه شده برای جیره‌های آزمایشی در دوره‌های مختلف پرورش

ماده خوراکی

دوره آغازین

دوره رشد

دوره پایانی

انرژی متابولیسمی

2900

2990

3050

پروتئین خام

4/22

01/21

07/19

فسفر

50/0

465/0

42/0

کلسیم

1

90/0

85/0

سدیم

16/0

16/0

16/0

کلر

16/0

16/0

16/0

تریپتوفان

28/0

28/0

25/0

متیونین+سیستئین

93/0

88/0

78/0

متیونین

54/0

57/0

42/0

لیزین

40/1

25/1

15/1

 

 

ب. نمونه­گیری و انجام آزمایش:خون‌گیری در آخر دوره پرورشی (روز 34) انجام شد. از هر پن دو قطعه جوجه به طور تصادفی انتخاب و ذبح گردید. حدود 2 میلی‌لیتر خون در لوله آزمایش حاوی ضدانعقاد هپارین (2 قطره به ازای هر 5 میلی‌لیتر خون) جمع‌آوری شد. هر نمونه خون به مدت 15 دقیقه در 2500 دور سانتریفوژ شده و نمونه پلاسما استحصال گردید. نمونه‌ها تا زمان انجام آزمایش در دمای 18- درجه سلسیوس نگه‌داری و نهایتاً میزان پلاسمایی اوره، آلبومین و پروتئین تام با اتوآنالایزر تعیین گردید. میزان گلوبولین پلاسما با کسر میزان آلبومین از پروتئین تام به‌دست آمد.

ج. آنالیز آماری داده­ها: آنالیز واریانس یک‌طرفه (ANOVA) توسط نرم افزار آماری SAS 9.1  با رویه General linear model, GLM برای داده­های حاصل انجام شد و برای مقایسه میانگین­ها از آزمون LSMEANS در سطح اطمینان 95% استفاده شد.

 

یافته­ها

   میانگین نتایج آزمایشات (بصورت LSMEAN) برای اثر مستقل بتاگلوکان و جنس در جداول 3 و 4 آورده شده است. اثر بتاگلوکان در هیچکدام از سطوح 04/0 و 08/0٪ بر میزان آلبومین، اوره، گلوبولین و پروتئین تام پلاسما معنی‌دار نبود. به لحاظ جنسیتی اثر بتاگلوکان بر میزان پروتئین تام و آلبومین پلاسما معنی‌دار بود (05/0>p)، به‌طوریکه میزان پروتئین تام و آلبومین جنس ماده به طور معنی‌داری بیشتر از جنس نر بود، اما اثر بتاگلوکان بر میزان گلوبولین و اوره خون جنس‌های نر و ماده معنی‌دار نبود. همچنین اثر متقابل جنس×بتاگلوکان معنی­دار نبود.

 

 

جدول3- مقایسه میانگین میزان آلبومین، گلوبولین، پروتئین کل و اوره خون در سطوح مختلف بتاگلوکان(LSMEANS±SEM)

 

بتاگلوکان

آلبومین

گلوبولین

پروتئین تام

اوره

0

033/0±24/1

078/0±14/2

39/3±072/0

51/1±1/0

04/0

033/0±26/1

078/0±22/2

49/3±072/0

45/1±1/0

08/0

033/0±27/1

078/0±19/2

55/3±072/0

43/1±1/0

 

جدول4- مقایسه میانگین آلبومین و پروتئین تام پلاسمای جنس نر و ماده (LSMEANS±SEM)

 

جنس

آلبومین

پروتئین تام

نر

027/0±15/1a

058/0±35/3a

ماده

027/0±36/1b

058/0±60/3b

a, b                                                                   : حروف متفاوت هر ستون بیانگر اختلاف آماری معنی‌داری در سطح 05/0 است.

 

 


بحث و نتیجه­گیری

   نتایج این مطالعه نشان داد که بتاگلوکان مخمر اثر معنی­داری بر میزان آلبومین، گلوبولین، اوره و پروتئین تام پلاسمای جوجه­های گوشتی نداشت. این نتایج با یافته‌های پاندا و همکاران در سال 2005 که اثر مخمر کشت شده بر عملکرد طیور گوشتی را بررسی کردند و همچنین نتایج مطالعه آلکاسیه و همکاران در سال 2008 موافق است (Panda et al., 2005; Al-Kassie et al., 2008 ). ولی با یافته‌های سلیم و همکاران در سال2011 مغایر است. نتایجی که ایشان به‌دست آوردند افزایش معنی‌داری در میزان پروتئین تام پلاسما و گلوبولین و کاهش معنی‌دار در نسبت آلبومین به گلوبولین در گروه دریافت‌کننده بتاگلوکان بود (Salim et al., 2011). شایان ذکر است که در مطالعه ایشان به دلیل خاصی که موجب این تغییرات شود اشاره­ای نشده است و به صرف بیان یافته­های خود، اکتفا کرده است. یافته‌های استنلی و همکاران در سال 2004 که اثر پسماندهای کشت مخمر بر بر عملکرد طیور تخم‌گذار را بررسی کردند نشان داد گلوبولین و آلبومین سرم در مرغ‌های تغذیه شده با جیره حاوی آفلاتوکسین کاهش و با جیره حاوی مخمر بالاتر می‌رود (Stanley et al., 2004). در این مطالعه بتاگلوکان بر میزان اوره اثر معنی‌داری نداشت که این نتایج با یافته‌های سلیم و همکاران در سال 2011 وال‌بوشی و همکاران در سال 2008 و گو و همکاران در سال 2003 موافق است (Salim et al., 2011; EL-Boshy et al., 2008; Guo et al., 2003). طبق یافته‌های ایشان بتاگلوکان بر میزان اسید اوریک گروه دریافت‌کننده بتاگلوکان اثر معنی‌دار نداشت اما باعث افزایش میزان اسید اوریک گروه‌های آلوده با سالمونلا شد. Fleischer و همکاران در سال 2000 اثر بتاگلوکان و انروفلوکساسین را بر میزان سلول‌های خونی و پروتئین‌های پلاسمای جوجه‌های گوشتی در سن 35 روزگی بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که بتاگلوکان حجم کل پروتئین پلاسمای خون، بتاگلوبولین و گاماگلوبولین را افزایش و میزان آلبومین-گلوبولین و آلفا گلوبولین را در جوجه‌های دوره رشد کاهش داد (Fleischer et al., 2000). در تحقیقی دیگر که ژانک و همکاران در سال 2008 اثر بتاگلوکان بر عملکرد و پاسخ ایمنی جوجه‌های گوشتی را بررسی کردند، با اندازه‌گیری میزان سلول‌های خونی از جمله میزان سطوح اینترلوکین‌های 1 و 2، اینترفرون گاما، غلظت گلوبولین‌های پلاسمای خون و ایمنوگلوبولین سرم به این نتیجه رسیدند که عملکرد و پاسخ ایمنی جوجه‌ها با دریافت 50 میلی‌گرم در کیلوگرم بتاگلوکان افزایش یافت (Zhang et al., 2008).  اوزسوی و یالسین در سال 2011 در مطالعه‌ای اثر مخمر بر عملکرد و پارامترهای خونی و سیستم ایمنی جوجه‌های گوشتی را بررسی کردند و دریافتند که مخمر کشت شده در سطوح 1، 2 و 3 گرم در کیلوگرم جیره جوجه‌های گوشتی ماده اثرات معنی‌داری بر برخی پارامترهای خونی از جمله پروتئین تام، اوریک اسید، کلسترول، تری گلیسیرید و آلانین و سیستم ایمنی نداشت (Ozsoy and Yalcin, 2011). که نتایج یافته‌های ایشان نیز موافق با نتایج به‌دست آمده در این مطالعه می‌باشد.

   در این مطالعه اثر جنس  بر میزان آلبومین و پروتئین کل پلاسمای جوجه‌ها معنی‌دار بود (05/0>p)، ولی اثر جنس بر میزان اوره و گلوبولین خون جوجه‌ها معنی‌دار نبود. در تحقیقی که حسینی در سال 2011 در مورد اثر ساکارومایسس سرویزیه بر پارامترهای خونی پرندگان نر انجام داد به این نتیجه رسید که ساکارومایسس سرویزیه به میزان 2/0 درصد اثر معنی‌داری بر سلول‌های خونی پرندگان در روز 49 دوره پرورش دارد (Hosseini, 2011) که رحیمی و خاک‌سفید در سال 2006 و آلکاسیه و همکاران در سال 2008 نیز به نتیجه مشابهی دست یافتند (Rahimi and Khaksefidi, 2006; Al-Kassie et al., 2008 ).

   به طور کلی می‌توان چنین نتیجه‌گیری کرد که استفاده از بتاگلوکان مخمر به میزان 04/0 و 08/0  درصد و در جیره اثر معنی‌داری بر میزان پروتئین تام و آلبومین و گلوبولین و اوره خون در 34 روزگی دوره پرورش نداشت.

  • عبدالکریمی، ر. و دانشیار، م. (1389). بررسی اثرات سطوح مختلف عصاره آویشن باغی بر سیستم ایمنی جوجه‌های گوشتی. چهارمین کنگره علوم دامی ایران، شهریور، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (کرج).

 

  • Al-Kassie, G.A.M., Al-Jumaa, Y.M.F. and Jameel, Y.J. (2008). Effect of Probiotic (Aspergillus niger) and  Prebiotic (Taraxacum officinale) on Blood Picture and Biochemical Properties of Broiler Chicks. International Journal of Poultry Science, 12: 1182-1184.
  • Chen, J. and Seviour, R. (2007). Medicinal importance of Fungal β-(1→3),(1→6)-glucans. Mycological Research, 111: 635-652.
  • EL-Boshy, M.E., EL-Ashram, A.M.M. and Abd El-Ghany, N.A. (2008). Effect of dietary beta1, 3 glucan on immunomodulation on diseased Orechromis niloticus experimentally infected with aflatoxin B1. 8th International Symposium on Tilapia in Aquaculture, 1109-1127.
  • Fleischer, L.G., Gerber, G., Liezenga, R.W., Lippert, E., Scholl, M.A. and Westphal, G. (2000). Blood cells and plasma proteins of chickens fed a diet supplemented with (1-->3),(1-->6)-beta-D-glucan and enrofloxacin. Arch Tierernahr, 53:59-73.
  • Gao, J., Zhang, H.J., Yu, S.H.,Wu, S.G., Yoon, I., Quigley, J., Gao, Y.P. and Qi, G.H. (2008). Effects of yeast culture in broiler diet on performance and immunomodulatory functions. Poultry Science, 87:1377-1384.
  • Guo, Y., Ali, R.A. and Qureshi, M.A. (2003). The influence of β-glucan on immune responses in broiler chicks. Immunopharmacol. Immunotoxicology, 25: 461–472.
  • Hosseini, S. (2011). The effect of Saccharomysec cerevisiae on blood parameters of broiler chicken’s. Global Veterinaria, 4: 411-414.
  • Huff, G., Huff, W.E., Rath, N.C. and Tellez, G. (2006). Limited treatment with β-1, 3/1,6-glucan improves production values of broiler chickens challenged with Escherichia coli. Poultry Science, 85: 613-618.
  • Ozsoy, B. and Yalcin, S. (2011). The effects of dietary supplementation of yeast culture on performance, blood parameters and immune system in broiler turkeys. Ankara University. Veteriner Fakultesi Dergisi, 58: 117-122.
  • Panda, N., Rajashekher Reddy, A., Reddy, G.V.N. and Keshav Reddy, A.S. (2005). Effect of feeding yeast culture on the performance of broilers. College of Veterinary Science Acharya N. G Ranga Agricultural University.
  • Rahimi, S.H. and Khaksefidi, A. (2006). A comparison between the effects of a probiotic (Bioplus 2B) and an antibiotic (virginiamycin) on the performance of broiler chickens under heat stress condition. Iranian Journal of Veterinary Research, University of Shiraz, 3: 16.
  • Rathgeber, B.M., Budgell, K.L., Maclsaac, J.L., Mirza, M.A. and Donaster, K.L. (2008). Growth performance and spleen and bursa weight of broilers fed yeast beta-glucan. Journal of Animal Science, 88: 469-473.
  • Salim, H.A., Abd-Allah, O.A. and Fararh, K.M. (2011). Clinicopathological study on the effect of beta-glucan on hematological and immunological and biochemical changes in broiler chicks. Benha Veterinary Medical Journal. Benha University, 22: 68-77.
  • Stanley, V.G., Winsman, M., Dunkley, C., Ogunleye, T., Daley, M., Krueger, W.F., Sefton, A.E. and Hinton, A. (2004). The impact of yeast culture residue on the suppression of dietary aflatoxin on the performance of broiler breeder hens. Journal of Poultry Science, 13: 533–539. 
  • Zhang, B., Guo, Y. and Wang, Z. (2008). The Modulating Effect of β-1, 3/1, 6-glucan Supplementation in the Diet on Performance and Immunological Responses of Broiler Chickens. J Journal of Animal Science, 21: 237-244.