نقش مخمر و اجزای آن درکاهش چالش‌ ایمنی در دوره انتقال گاوهای شیری پرتولید

دوره انتقال 

گاوهای شیری در دوره انتقال با چالش‌هایی جدی در راستای گذر از دوره خشکی به دوره شیردهی جدید مواجه می‌شوند. از این رو، امروزه دوره انتقال به یکی از جذاب‌ترین بازه‌های زمانی در تحقیقات گاو شیری بدل شده است. بسیاری از مشکلات گاوهای شیری در دوره انتقال ناشی از عدم آمادگی فیزیولوژیک آنها در عبور از مرحله بدون تولید به شروع شیردهی است و عدم کفایت مکانیسم‌های تنظیم کننده، منجر به خطر جدی وقوع مجموعهای از مشکلات شامل توازن منفی انرژی، هیپوکلسمی، مشکلات کبدی، پاسخ‌های التهابی شدید و تنش اکسیداتیو می‌شود. خطر عفونت‌ نیز در این زمان به دلیل ضعف عملکرد سیستم ایمنی (فاگوسیتوز، آزاد سازی سریع عوامل اکسیداتیو (Oxidative Burst) مانند گونه‌های اکسیژن فعال، کموتاکسی (Chemotaxis) وتعاملات بین سلولی (Cell-Cell interaction)) افزایش می‌یابد. در این میان، تغذیه به طور مستقیم از طریق تامین مواد مغذی و به طور غیرمستقیم از طریق متابولیت‌های فعال زیستی می‌تواند در پاسخ ایمنی نقش داشته باشد. 

سلول‌های ایمنی به طور مستقیم در فعالیت‌های متابولیکی شامل نگهداری دستگاه گوارش، کنترل لیپولیز بافت چربی (که بر عملکرد و سلامت کبد نیز اثر دارد) و تنظیم حساسیت انسولینی تعداد زیادی از بافت‌ها نقش دارد. از سوی دیگر، تغییرات متابولیکی مرتبط با تامین انرژی و کلسیم در حمایت از شیردهی، عملکرد سیستم ایمنی ذاتی را تضعیف می‌کند.

شکل ۲– الگوی تغییرات شاخص‌های متابولیکی اصلی مرتبط با سلامت گاوهای شیری در دوره انتقال

 

 طی دوره انتقال و به ويژه پس از زایمان، برداشت گلوکز خون توسط ناقلین گلوکز غیروابسته به انسولین که ژن آن‌ها تنها در سیستم ایمنی و غدد پستانی بیان می‌شود، در اولویت قرار می‌گیرد. با این وجود، فعال شدن سیستم ایمنی طی التهاب، انرژی در اختیار پستان را کاهش داده و توازن منفی انرژی را در گاوهای تازه‌زا تشدید می‌کند که منجر به افزایش بسیج چربی، افزایش ورود اسیدهای چرب غیراستریفیه به کبد و اختلال در عملکرد کبد می‌شود. در آزمایشی نشان داده شده است که تحریک سیستم ایمنی از طریق LPS (لیپوپلی‌ساکارید) طی ۷۲۰ دقیقه از آغاز التهاب،  منجر به مصرف بیش از یک کیلوگرم گلوکز توسط سیستم ایمنی مي‌شود. 

تنش اکسیداتیو نیز در این دوره شدت می‌گیرد و عدم توازن میان تولید متابولیت‌های اکسیژن فعال (ROM) و گونه‌های نیتروژن فعال(RNS) با ظرفیت سازوکارهای آنتی‌اکسیدانی خون و بافت‌ رخ می‌دهد که این وقایع نیز با کاهش عملکرد کبد همراه خواهد بود.

شکل ۲- تطابق‌های متابولیکی بافت‌های مختلف گاوهای شیری در دوره انتقال 

 

نقش مخمر و اجزای آن در سلامت گاوهای شیری در دوره انتقال

نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد در پیش و پس از زایمان به ويژه زمانی که پاسخهای التهابی، اجزای مختلف سیستم ایمنی را فعال می‌کند و تغییراتی در متابولیسم به وجود می‌آورد، افزودنی‌هایی مانند پری‌بیوتیک‌ها، پرو‌بیوتیک‌ها و آنتی‌اکسیدان‌ها در جیره می‌توانند از سیستم ایمنی و فعالیت متابولیکی اندام‌های مهم (کبد، غدد پستانی و دستگاه گوارش) حمایت کنند. در همین راستا، امروزه به ارتباط میان تغذیه و عملکرد سیستم ایمنی توجه ویژه‌ای می‌شود. سازوکار‌های پیشنهاد شده در این رابطه شامل فعال‌سازی سد دفاعی آنتی‌اکسیدانی و مسیرهای ضد‌التهابی، همراه با اثرات مفید بر بقا، تکثیر و تمایز سلول‌ها است. با این حال، در عمل تاکنون به این گونه افزودنیها به عنوان اجزای ضروری در جیره گاوهای شیری پرتولید به ويژه در دوره انتقال توجه نشده است.  

بررسی‌ها نشان دهنده اثر مثبت مخمر و اجزای آن در بهبود pH شکمبه، افزایش تعداد باکتری‌های هضم کننده فیبر، افزایش نرخ هضم فیبر، تغییر غلظت اسیدهای چرب فرار، کاهش نیتروژن اوره‌ای شیر و افزایش مصرف خوراک از طریق افزایش هضم و نرخ عبور است. همه این وقایع به افزایش دریافت انرژی و در نتیجه کاهش توازن منفی انرژی در دوره انتقال کمک خواهد کرد. همچنین، بیان ژن TLR (Toll-Like Receptors)  در سطح اپیتلیوم شکمبه که با شناسایی اجزای باکتریایی موجب فعال شدن سیستم ایمنی ذاتی، تکثیر سلول‌های اپیتلیوم و تقویت عملکرد سدهای دفاعی می‌شود، با استفاده از مخمر زنده و هیدرولیز شده افزایش می‌یابد که نتیجه آن پاسخ سریع‌تر ایمنی ذاتی و تطبیقی و پاسخ متابولیک موثرتر به چالش‌های حاد ایمنی است. مشاهده کاهش هپتاگلوبین، یک هفته پس از زایش در گاوهای تغذیه شده با اجزای مخمر ساکارومایسس سرویزیه نیز نشان دهنده کاهش التهاب در این دام‌ها است. ترکیبات آنتی‌اکسیدانی، انواع ویتامین‌ها، ترکیبات زیست فعال، بتاگلوکان و مانان الیگوساکارید در مخمر از جمله ترکیبات موثر در این اثرات هستند. از این رو، در گاوهای دوره انتقال و به ويژه تازه‌زا، استفاده از مخمر به صورت زنده و هیدرولیز شده می‌تواند ایمنی خونی و ایمنی موکوسی را بهبود دهد، سیگنال‌های التهابی رحم را تعدیل کند‌، سلامت پستان را ارتقا دهد و به سیستم ایمنی کمک کند تا به محرک‌های ایمنی موجود پاسخی بهتر و متناسب‌تر بدهد.

Reference:

  • Lopreiato, et al. 2020. Role of nutraceuticals during the transition period of dairy cows: a review. J. Anim. Sci. Biotechnol. 11:96-114. 

مقالات مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا متن داخل تصویر را وارد نمایید