التكنولوجيا الحيوية

مع شريحة K Illuminaلامدادنا بمعلومات عن تأثيرات المرقم كما هو حادث جميع مرشحات الانتخاب Selection candidates .يعاد تسلسل كل دورة انتخاب .ولقد روقب مستوي التربية الداخلية لتجنب تزاوجات الأقارب في كلا التحت خط وراثيين ولوحظ ان دقة GEBvsكانت أعلي وأكثر مثابرة تواصلا من تلك الدقة GEBVsعلي اساس النسب .ولقد تباينت دقة التوقعات بين الصفات والأجيال .أما الأماكن الوراثية الجينية المفسرة لأعلي معدل للتباين الوراثي فقد تم التعرف عليها لجميع الصفات المدروسة وبنهاية سنتي التجربة كان معدل التفوق الجيني "الوراثي" في تحت النمط الوراثي المنتخب وراثيا متفوقا لمعظم الصفات .ربما تكررت اهداف التربية مع حلول الحقبة الوراثية enomics eraوحاليا تتضمن العائدات المواجهة لصناعة الدواجن مقاومة الأمراض المعدية مثل انفلون از الطيور ومرض ماريك Marekوالسالمونيلا ومرض ampylobacter واستخدام المواد الوراثية ربما يكون أحسن وسيلة لانتخاب الطيور مع تحسين مقاومة الأمراض وبناء صناعة التربية ولمدة ٤–٣سنوات للمنتج ،يحتاج المربون ان يفكروا للأعداد من اجل الفرص والتحديات المستقبلية والتي منها :الرأي العالمي المتعلق بصفات مثل نظام اسكان مرغوب وحالة

جيدة لحيوان.

أنواع الدواجن الأخري :الانخفاض السريع في التكاليف المصاحبة لتسلسل المادة الوراثة ومطابقة SNPوالتراكيب الجينية تمكن من تسلسل انواع الدواجن الاخري ،وفي سنة ٢٠١٠استكملت المادة الوراثية للرومي بواسطة طرق تسلسل الجيل التالي next generation sequencing لخمس تكلفة المادة الوراثية للدجاج وبعد الدجاج يعتبر الرومي من ثاني أهم لحوم الدواجن المستهلكة في العالم كما أن المتاح من تسلسل المادة الوراثية لطيور الرومي سمح في مطابقة ٥.٤٩مليون SNPsوتحليل هذه SNPsوضح ان جميع الخطوط الوراثية التجارية لها اصل عام وأن المادة الوراثية لطيور الرومي أقل تشتتا بكثير من مثيلاتها في الدجاج بالإضافة الي ذلك أجري

استكمال لتسلسل المادة الوراثية لطيور البط.

ملاحظات هامة :

-١يعتمد الانتخاب الوراثي GSعلي المتاح من عدد ضخم من التركيب المظهري للحيوانات ذات التركيب الجيني العالي الكثافة لتقييم تأثيرات المرقم لصفة معطاه عبر المادة الوراثية وهذا يمكن من تطوير معادلات التنبؤ الوراثي التي يمكن استخدامها لتقييم GEBvللحيوانات المستقلة التي

ليس لها تركيب مظهري علي أساس تركيبها الجيني.

-٢اقترحت طرق احصائية عديدة تشتمل علي العديد من BLUPوتباينات نموذج انحدار Bayesianوذلك لتقييم تأثيرات المرقم markerبغرض الانتخاب الوراثي وأساس اختلاف هذه الطرق هو الافتراضات التي تعملها حول توزيع تأثيرات .SNP -٣أظهر الانتخاب الوراثي تحسين دقة التقييمات الجينية التقليدية المبني علي اساس النسب pedigreeوالتراكيب المظهرية phemotypesعلي حدة في انواع عديدة من الدواب.

-٤في برامج عربية ماشية اللبن ادي استبدال الذرية اختبار النسل progeny testingبالاختبار الوراثي والتصديق الشرعي للذرية الي تحسينات سريعة عبر العديد من الصفات.

-٥كل من التحديدات البيولوجية والتكاليف وتركيب الصناعة تؤثر علي معدل تبني الانتخاب الوراثي في صناعات دواب مختلفة .كما أن التركيب الجيني SNPالعالي الكثافة لذكور التربية والتركيب الجيني SNPالمنخفض الكثافة للأمهات استخدما بنجاح لنسبة لاغرائه الي التراكيب الجينية وجعل الانتخاب الوراثي أكثر تكلفة لصناعات الخنازير والدواجن.

٢٥٢

-٦معادلات التنبؤ المتسلسلة في خط وراثي او سلالة لم تظهر دقيقة )دقة( عندما استخدما للتنبؤ في سلالة أخري ولذلك يجب تطوير تسلسل عشائر التراكيب الجينيه والمظهرية للحيوانات لكل سلالة او خط وراثي علي حدة عند استخدام وسيلة الانتخاب الوراثي بالإضافة الي ان تسلسل التنبؤات الجينيه "الوراثية" يجب ان تؤدي عند فترات زمنيه فاصلة.

-٧الطبيعة المجزئة لصناعة اللحم البقري ،الافتقار لهدف التربية المحدد جيدا من أجل تحسين ابقار الماشية والعدد الكبير من السلالات ينتج عنها تبني محدود للأنتخاب الوراثي بالمقارنه مع الصناعات الاخري .ارتباطات السلالة Breed associationsبدأت لاستخدام الانتخاب الوراثي لبعض الصفات بالرغم من وجود ندرة في عشائر متسلسلة ضخمة لصالح الكثير من

الصفات المناسبة الاقتصادية.

-٨الانتخاب الوراثي يسرع من التقدم الوراثي "التفوق الوراثي " كما ان كل من تطور الادوات الاحصائية والسوفتوير softwareوالتكلفة مقارنة مع التكنولوجيات الموجودة سوف تكون هامة وضرورية لتكامل المعلومات الجينية داخل برامج التربية الموجودة .في المستقبل ربما تتحد تكنيكات تحرر الجين gene edibingمع المعرفة الجينية والتفهم الجيني لزيادة سرعة معدل التحسين الوراثي عن طريق ادخال الليلات مفيدة مستهدفة داخل صفوة قوام قطيع الجيرم بلازم

.elite seedstock germplasm.

ميكروبات القناة الهضمية بالدواجن وتأثيراتها المتداخله مع العائل والعليقة :

Intestinal microbiome of poultry and its interaction with host and diet :

القناة الهضمية للدواجن يسكنها بكثافة الكائنات الحية الدقيقة التي تتفاعل مع العائل والغذاء المأكول ..وتفيد هذه الأحياء الدقيقة العائل بإمداده بالمركبات الغذائية عن طريق الاستفادة من المواد الغذائية الفقيرة بالإضافة الي تعديلها وتطويرها للجهاز الهضمي والجهاز المناعي .وفي المقابل يمد العائل المركبات الغذائية اللازمة للمستعمرة البكتيرية ونموها .وتتأثر الأحياء الدقيقة الموجودة بالقناة الهضمية بالعليقة كما يستفاد من التداخلات الغذائية المختلفة بواسطة منتجي الدواجن من حيث زيادة نمو الطائر وتقليل خطورة التلوث الداخلي الذي تحدثه المسببات المرضية.

بالإضافة الي ذلك هناك تأثيرات متداخلة كثيرة فيما بين أنواع الكائنات الحية الدقيقة الموجودة بالقناة الهضمية والتفهم الشامل لهذه التأثيرات المتداخله يساعد علي تطور تأثيرات متداخله غذائية جديدة تساعد علي زيادة نمو الطائر ومعظمه الاستفادة من الغذاء وحماية الطيور من الأمراض

الداخلية التي تسببها البكتريا المرضية.

ومن المعلوم أن القناة الهضمية للدواجن تحتك بالكائنات الحية الدقيقة الخارجية عقب الفقس مباشرة وتصبح بعد ذلك مأوي دافيء لمجموعات معقدة من الكائنات الحية الدقيقة وخاصة البكتريا اللاهوائية .وعند نمو العائل تصبح هذه الكائنات الحية متنوعة جدا حتي الوصول الي ديناميكية ثابته نسبيا .وبمقارنة الدواجن مع أنواع الحيوانات الأخري مثل الثدييات فإن الدواجن لها قناة هضمية أقصر في الطول ومدي تنقل اسرع للكتلة الغذائية ،بداخل القناة الهضمية .ومن ثم فإن هذه السمة التشريحية تختار تنوعا اكبر للأحياء الدقيقة بداخل الأمعاء بالدواجن عن مثيلاتها في أنواع الحيوانات الآخري .وبالتالي يحدث تأثيرات متداخلة كثيرة لهذه الأحياء الدقيقة مع عائل الدواجن والعليقة بالإضافة الي التأثيرات المتداخلة فيما بين ميكروبات القناة الهضمية )شكل (٣١ التي تعمق من من التأثيرات علي تغذية وصحة الدواجن.

٢٥٣

العليقة

ميكروبات

الفرشة

عائل

الدواجن

مكونات الغذاء ومنشطات

مضادات النمو الميكروبي

معدل من ميكرويالت القناة

الهضمية

البرسيبوتيك

يشجع النمو

البكتيري

التداخالت الغذائية بين العائل

وميكروبات القناة الهصميه

الفرشة

ميكروبات

تؤثر على ميكروبات

القناة الهضمية

ميكروبات القناة الهصميه

تؤثر على شكل وفسيولوجيا

االمعاء

تتداخل ميكروبات القناة الهصميه

مع الجهاز المناعي

بكتريا الأمعاء فى زرق الدجاج

يؤثر على ميكروبات الفرشة

التنافس من أجل المركب الغذائي وموضع الإتصال

إنتاج مواد مبيدة للبكتريا ومثبته للبكتريا

نقل جين من طراز واحد

شكل )Conceptual model of the interactions among gut microbiome, avian host, diet, and litter (٣١

microbiome

ميكروبات امعاء الدواجن : Intestional microbiome of poultry تتكون القناة الهضمية في الدواجن )الدجاج ،الرومي ،والبط وغيرها( من المريء والمعدة والحوصلة والقونصة والامعاء الدقيقة )الأثني عشر والصائم واللفائفي والأعور والقولون وفتحة المجمع( وبالنسبة الي طول الجسم فإن القناة الهضمية بالدواجن تعتبر اقصر جدا من مثيلاتها في الحيوانات الثديية الأخري وبالتالي تمر الكتلة الغذائية خلال القناه الهضمية أسرع في الدواجن مقارنة بالحيوانات الثديية ..والفترة القصيرة لاحتجاز الكتلة الغذائية تجعل البكتريا التي تلتصق بالطبقة المخاطية تنمو بمعدل أسرع ..ومن جهة أخري فإن الأعورين تمتازان بمعدل مرور أبطأ ويعتبران مأوي مثالي للعديد من أنواع الأحياء الدقيقة مما يؤثر علي تغذية وصحة العائل.

٢٥٤

يسكن أعور الدجاج والرومي العديد من أنواع الأحياء الدقيقة مثل clostridia. lactobacilliفي الأمعاء الدقيقة ووفرة من البكتريا اللاهوائية في أعور الدجاج .وهذه البكتريا تتضمن البكتريا اللاهوائية السالبة لصبغة جرام والبكتريا اللاهوائية الاختيارية التغذية facultative بكتريا streptococci, peptostreptococcus, propionibacteriumويمكن استزراع ٢٠ – % ٦٠من بكتريا الأعور حسب بيئة الاستزراع المستخدمة .ويمكن ملاحظة تغيرات مؤقته بتقدم الدجاج في العمر وكانت معظم الميكروبات ) (%٧٧عبارة عن ميكروبات عصويه الشكل الموجبة لصبغة جرام يليها الميكروبات العصوية السالبة لصبغة جرام ) (%١٤والبكتريا الموجبه لجرام

Eubacterium, Lactoacillus,

cocciولقد عزلت كل من ميكروبات

Peptostreptococus, Escherichiacoliككائنات حية دقيقة سائدة.

وتسلسل ١٦٥جين من الحامض النووي rRNAبواسطة تكنولوجيا تسلسل سنجر sanger sequencing technologyيمكننا من اجراء تشخيص شامل للأحياء الدقيقة بأمعاء الدواجن كما أن معلومات التسلسل تزودنا بمعرفة التنوع البكتيري الموجود في القناة الهضمية وخاصة أعور الدجاج والرومي وجدير بالذكر فإن النشوء النوعي phylogeneticوالتحليل الاحصائي لتسلسل ١٦٥جين من الحامض النووي rRNAالمستردة من ميكروبات القناة الهضمية للدجاج الرومي خلقت من البكتريا الكلية من أجل ميكروبات القناة الهضمية للدواجن .وبالرغم من أن هذا الأحصاء ليس كاملا فإنه يفيد كنظام للنشوء النوعي للتنوع البكتيري في أمعاء كل من الدجاج والرومي ولقد لوحظ ان كل من الأنواع البكتيرية Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteriaتشكل معظم )أكثر من (%٩٠من بكتريا الأمعاء بالدجاج والرومي وكانت معظم الأجناس السائدة في

Ruminococcus,

كلا من الدجاج والرومي هيclostridium , Bacteroides, lactobacillusولكن بتوزيعات مختلفة بين هذين النوعين من الطيور .ومن جهة أخري فإن الوراثة والعوامل الأخري )مثل العليقة ومعدل مرور الكتلة الغذائية وبيئة التربية( ربما ينسب اليها الاختلاف في توليفة ميكروبات القناة الهضمية بين الدجاج والرومي.

التداخل )التأثيرات المتداخله( بين ميكروبات القناة الهضمية والعائل:

Interactions between microbiome and host :

التأثيرات المتداخلة العديدة التي تحدث بين عائل الدواجن وميكروبات قناته الهضمية .وتظهر هذه التأثيرات خلال تبادل المركبات الغذائية وتعديل الصفات الشكلية والفسيولوجية للقناة الهضمية لهذا

العائل وكذلك المناعة) .شكل .(٢٩

التأثيرات المتداخلة الغذائية :معظم الكربوهيدرات الغذائية المهضومة تهضم وتمتص بواسطة العائل في نهاية القناة الهضمية تاركة الكربوهيدرات غير المهضومة للبكتريا الساكنه في القناة الهضمية.

وتستطيع الكثير من بكتريا الأمعاء تحليل السكريات العديدة غير المهضومة وسكريات الأوليجو والسكريات الثنائية التي تتخمر بعد ذلك بواسطة هذه البكتريا وتتحول الي احماض دهنية قصيرة السلسلة وهي حامض الخليك والبروبيونيك والبيوتريك ويستفيد العائل من هذه الأحماض كمصدر للطاقة والكربون .ويحدث هذا التخمر في معظم اجزاء القناة الهضمية )من الحوصلة الي الأعور( ولكنه يحدث بصفة اساسية في الأعور المليء بالبكتريا ويزداد هذا التخمر بنمو الطائر ..ولا يمكن ملاحظة هذه الأحماض الدهنية الثلاثة في الكتكوت عمر يوم ..وتزداد تركيزات هذه الأحماض الدهنية عند وصول الكتكوت لعمر ١٥يوم نتيجة لتوفر الأنواع البكتيرية بالأعور عند هذا العمر ثم يثبت هذا التركيز بعد ذلك ..وفي الأعور تمتص الأحماض الدهنيه الطيارة من خلال الخلايا الطلائية وتدخل مسارات تمثيلية عديدة .ولقد اظهرت بعض الأبحاث العلمية أن هذه الأحماض

٢٥٥

الدهنيه الطيارة وخاصة حامض البيوتريك يستفاد منها كمصدر هام للطاقة للخلايا الطلائية المبطنه للأمعاء بالإضافة الي دورها في تنظيم تدفق الدم في الأمعاء وتنبيه نمو الخلايا الداخلية والتوالد وتنظيم انتاج المخاط )الميوسين (mucinوالتأثير علي الاستجابة المناعية للأمعاء.

كما تشارك بكتريا القناة الهضمية ايضا في تمثيل النيتروجين داخل جسم العائل ..ففي الطيور تلتقي القناة الهضمية والبولية عند فتحة المجمع حيث يختلط البول مع الروث ...كما تستطيع بكتريا الأعور هدم حامض اليوريك وتحويله الي أمونيا التي تمتص بواسطة العائل وتستخدم في تخليق القليل من الأحماض الامينية مثل حامض الجلوتاميك وبعض نيتروجين الغذاء يدمج داخل البروتينات الخلوية البكتيرية ومن ثم فإن بكتريا القناة الهضمية يمكن الاستفادة منها كمصدر للأحماض الامينيه .ومن جهة اخري يفقد معظم هذه البروتينات البكتيرية عن طريق العائل عند اخراج الروث لأن معظم بكتريا الأمعاء في الطيور تستوطن في الأعور الذي لا يستطيع ان يهضم ويمتص البروتين وتكون الاستفادة من البروتينات البكتيرية ممكنه عندما يسكن الدجاج في أرضية صلبة حيث يحدث الاجترار الكاذب ويتم هضم البروتينات البكتيرية وامتصاصها في نهاية القناة

الهضمية.

واستنتج حديثا من خلال دراسة بحثية معملية ان الأحياء الدقيقة بأمعاء الدجاج تحتاج الي سكريات بسيطة وببتيدات من أجل تحقيق نمو متزن .ولوحظ ايضا ان الكائنات الحية الدقيقة في الدجاج تنتج ايضا تركيزات اعلي من الأحماض الدهنية الطيارة من مثيلاتها في الانسان ونظ ار لقصر القناة الهضمية وسرعة مرور الكتلة الغذائية في الدواجن بالمقارنه بالحيوانات الثديية فإن المتاح من السكريات والببيتيدات في القناة الهضمية للدواجن يكون أكبر من مثيله في قولون

الإنسان.

ويستفاد ايضا من ميكروبات القناة الهضمية بالدواجن كمصدر لمجموعة فيتامينات Bلعائلها وكمصدر للبروتين الميكروبي .ومن جهة أخري يستفاد من الاجترار الكاذب للطيور في تخليق هذه الفيتامينات والدليل علي ذلك أن الدجاج المربي في اقفاص سلك يحتاج لكميات أكبر من هذه الفيتامينات نتيجة لعدم حدوث اجترار كاذب لهذه الطيور .كما تستطيع الطيور ايضا امداد بكتريا الامعاء ببعض المركبات الغذائية فعلي سبيل المثال ،يعتبر المخاط mucinالمنتج بواسطة الخلايا الكأسية gobletsللقناة الهضمية مصد ار هاما للكربون والنيتروجين والطاقة لبعض البكتريا المرضية .ولقد أظهرت الدراسات البحثية التي اجريت علي حيوانات المزرعة الأخري ان توليفة من البكتريا تستطيع هدم المخاط ومن أمثلة هذه البكتريا Bifidobacterium, Bacteroides and Akkermansia muciniphilaوتستطيع هذه البكتريا ملامسة الطبقة المخاطية وافراز انزيمات معينه لهدم المخاط .ومن جهة أخري يستفاد من الطبقة المخاطية للقناة الهضمية كحاجز وقائي للبكتريا الملتصقة كما يعتبر المخاط مصدر ممتاز للمركبات الغذائية لبعض بكتريا القناه الهضمية.

بالرغم من استفادة كلا من الطيور وميكروبات امعائها من تبادل المركبات الغذائية بين العائل والميكروب فإن بعض بكتريا الأمعاء تنافس العائل علي المركبات الغذائية ...ومن جهة اخري عند زيادة نمو البكتريا في الأمعاء الدقيقة تحت ظروف معينه فإن المركبات الغذائية تستأثر ويستفاد منها بواسطة البكتريا قبل حدوث الامتصاص الطبيعي بواسطة العائل .في الانسان والفئران لا تندمج بعض البكتريا المعوية بأحماض الصفراء وبالتالي يخمد تمثيل الدهن بواسطة العائل.

وبعض البكتريا مثل bifidobacteria and lactobacilliالمعزولة من الدواجن لها القدرة علي عدم الاندماج باحماض الصفراء ولكنها تبقي لتكون دليلا الى أى مدي يقلل الاندماج باحماض

الصفراء المقلل من هضم الدهن في الدجاج.

٢٥٦

وفي صناعة انتاج كتاكيت التسمين الحديثة يمثل العلف النسبة الأكبر لتكلفة الانتاج ومن ثم فإن كفاءة التحويل الغذائي يمثل اهمية كبيرة لدي منتجي كتاكيت التسمين .ونظ ار لأن ميكروبات القناة الهضمية تلعب دو ار هاما في هضم العلف وامتصاصه فإنه من الضروري الاهتمام بارتباط ميكروبات القناة الهضمية بكفاءة الاستفادة بعلف العائل.

تأثير الأحياء الدقيقة علي مورفولوجيا وفسيولوجيا القناة الهضمية:

Microbioma Affects Intestinal Morphology And Physiology :

تعتبر فترة ما بعد الفقس فترة حرجة لنمو وصحة الدواجن لان الكتكوت الفاقس يستمد مركباته الغذائية من الصفار المخلق من كربوهيدرات وبروتين العليقة ،كما تجتاز أعضاء الجهاز الهضمي للكتاكيت الحديثة الفقس كلا من التغيرات التشريحية والفسيولوجية وفي نفس الوقت تلعب ميكروبات القناة الهضمية دو ار هاما في تطور الأمعاء ولقد اظهرت الدراسات البحثية التي استخدمت سلالة دجاج GF germ freeبالمقارنه مع الطيور التقليدية أن الأمعاء الرفيعة وأعور طيور GFلها أوزان أقل وجدران أكثر نحافة مما يقترح بأن الاحماض الدهنية الطيارة القصيرة تزيد من نمو الخلايا الداخلية والتوالد مما يفسر التأثير المنبه علي نمو الأمعاء بواسطة ميكروبات القناة

الهضمية.

كما تؤثر ايضا ميكروبات القناة الهضمية علي الصفات الشكلية لأمعاء الدواجن فزغب villi الأمعاء اقصر في الطيور او الطيور المستعمرة بحمل منخفض من البكتريا مقارنة بالطوير المرباه تقليديا ولوحظ من خلال الدراسات البحثية ان الأمداد الغذائي بثلاثة انواع من منشطات النمو lactobacillus acidophilus Sacebaromyces cerevisiae, Bacillus subtilis,croptتزيد من ارتفاع الزغب villiفي الاثني عشر ومن النسبة بين ارتفاع الزغب وعمق التجويف المعدي في اللفائفي ileumكتاكيت التسمين .كما لوحظ ايضا أن استخدام البريبيوتيك مثل )فركتو سكريات الاوليجو والمانانوسكريات الاوليجو( أو العلف المخمر )مثل بذور القطن المخمرة وفول الصويا ومسحوق بذور اللفت( نتج عنها زيادة في ارتفاع الزغب وزيادة النسبة بين ارتفاع الزغب وعمق التجويف الغدي cryptفي الأمعاء الرفيعة للدجاج ومن جهة أخري فإن التغيرات الشكلية في الأمعاء ربما تكون نتيجة للعدوي التي تسببها مسببات مرضية داخلية فعلي سبيل المثال الالتهابات التنكرزية التي تسببها ميكروبات eirneria spp/c.perfringensتقلل معنويا من ارتفاع الزغب ومن نسبة ارتفاع الزغب الي عمق التجويف الغدي cryptبالمقارنة مع الطيور الغير مصابة او الطيور المغذاه علي الزنك باستيراسين أو الموننسين.

ويمكن ان تؤدي التأثيرات المتداخلة بين ميكروبات القناة الهضمية والجهاز المناعي للعائل الي استجابات مناعية متكيفة وتعتبر خلايا Bوخلايا Tالنمطين الرئيسيين للخلايا الليمفاويه التي لها أهمية كبيرة في تكييف الجهاز المناعي .وفي القناة الهضمية بالدواجن يتواجد كلا النمطين من الخلايا في الأنسجة الليمفاوية وبمساحات أكبر مثل الخلايا الطلائية وخلايا الصفائح.propria كما يتأثر نشاط انزيمات الهضم المعوية بميكروبات القناة الضمية ايضا وبالمقارنه مع دجاج GF فإن الطيور التقليدية لديها نشاط أكبر لانزيم الكالين فوسفاتيز المفرز من الأمعاء .كما أن العلائق تحدث تغيرات في تركيبة ميكروبات القناة الهضمية وتؤثر ايضا علي نشاط الانزيمات الهاضمة المعوية فعلي سبيل المثال .يرتفع نشاط انزيمي الاميليز والبروتينيز في كتاكيت التسمين.

المغذاه علي علائق تحتوي علي مسحوق بذرة قطن مخمر او فركتوسكريات الاوليجو .وعند تغذية كتاكيت التسمين علي مسحوق بذرة فول الصويا المخمر بدلا من مثيله غير المخمر ازداد نشاط انزيمات البروتينيز والتربسين والليبيز لأن هذه العلائق تنبه انواعا معينه من البكتريا مثل

٢٥٧

Bifidobacterium and lactobacillusالتي تزيد من نشاط الانزيمات الهاضمة بينما تقوم بكتريا Escherichia coliإما بتثبيط افراز الانزيمات الهاضمة عن طريق اتلافها لزغب المخاط او افراز انزيم محلل للبروتين لتكسير الإنزيمات الهاضمة.

الأحياء الدقيقة )الميكروبات( والمناعة : Microbiome and Immunity تظهر مستعمرة الكائنات الحية الدقيقة في القناة الهضمية للدواجن عقب الفقس مباشرة ويتدفق التعاقب الميكروبي حتي نهاية اكتمال معقد الميكروبات الديناميكي .وتعتبر القناة الهضمية أهم مستودع للكائنات الحية الدقيقة ،والتأثيرات المتداخلة المكثفة بين هذه الخلايا غير الذاتيه والجهاز المناعي للعائل تحدث في المعدة والأمعاء .من المعلوم أن السطح الداخلي للقناة الهضمية بالدواجن محاطة بطبقة مخاطية تشبه الجيل مكونه من الجليوكوبروتين المخاطي المفرز بواسطة الخلايا الكأسية goblet cellsوهذه الطبقة المخاطية تتكون من طبقة فضفاضة خارجية تستعمرها الكائنات الحية الدقيقة وطبقة داخلية مدمجة تطرد وتقاوم معظم البكتريا .بالإضافة الي ان الطبقة المخاطية تمنع الكائنات الحية الدقيقة المعوية من الاختراق داخل النسيج الطلائي للأمعاء وتفيد في المقام الأول في الدفاع ضد الإصابة أو العدوي المرضية .ولقد أظهرت الدراسات البحثية المعملية ان بكتريا C.jejuniلها المقدرة علي الالتصاق وغزو الخلايا الطلائية للدواجن والانسان ولقد لوحظ أن هذه البكتريا لا تسبب أى مرض في الدجاج حتي لو سكنت القناة الهضمية للدجاج بغ ازرة .ولقد تبين ايضا ان مخاط امعاء الدجاج له القدرة علي اضعاف بكتريا C.jejuniعن طريق تثبيط قدرتها علي الالتصاق او غزو الخلايا الطلائية المعوية .ومن ثم يستنتج بأن الاختلاف في طبقة المخاط المعوية ما بين الدجاج وانسان ربما تساعد علي الإصابة المرضية بهذه البكتيريا في كلا العائلين ولقد لوحظ ان التغيرفي تركيب المخاط mucinيكون واضحا بعد اربعة ايام من الفقس مما يفسر الدور الذي تلعبه ميكروبات القناة الهضمية في تنظيم وتدفق خلايا macrophagesالي صفائح laminaوالزغب الطلائية ربما يساعد في انتشار المسببات المرضية الي اعضاء الجسم الأخري

مسببة العدوي المرضية.

ولقد تبين ان معاملة ميكروبات القناة الهضمية بالمنشطات الحيوية تؤثر علي الاستجابة المناعية

L-acidophilus,

للأجسام المضادة ومعاملة الطيور بالمنشطات الحيوية المحتويه علي Bifidobacterium bifidum amd streptococcus fafclisزاد من استجابة الاجسام المضادة لخلايا كرات الدم الحمراء للأغنام .كما أظهرت دراسات بحثية أخري أن السلالات المتنوعة من بكتريا lactobacilliلها تأثير منبه علي استجابة للأجسام المضادة في الدجاج ويعتمد هذا التأثير علي نوع سلالة هذه البكتريا المستخدم وعمر الدجاج واستنتج من هذه الدراسات البحثية ان منشطات النمو تنبه انتاج السيتوكينات Th2cytockinesالتي تشجع

الاستجابة المناعية بواسطة الاجسام المضادة.

بجانب استجابة الأجسام المضادة لوحظ ان الاستجابة المناعية للخلية تتأثر بميكروبات القناة الهضمية .وباستعمال الدجاج Germ freeوالمنشطات الحيوية gnotobioticلوحظ ان معقد الميكروبات الداخلية كان له تأثير كبير علي خلايا Tبالقناة الهضمية .وايضا وجد تحديا مع بكتريا Salmonella Typhimuriumلكتاكيت التسمين المعاملة بمنشطات النمو المحتوية علي بكتريا L.acidophilus, Bifidobacterium bifidum and streptococculy faecalisلوحظ انخفاض معنوي في تعبير الجين Il-12 and IFN-yالتي تعتبر سيتوكينات هامة في استجابة الخلية ضد المسببات المرضية الموجودة داخل الخلايا.

٢٥٨

التداخل )التأثيرات المتداخلة( بين ميكروبات القناة الهضمية والعليقة:

Interactions Between Gut Microbiome And Diet Dietary Compnents

Affect Gut Microbiome :

-١مكونات غذائية تؤثر علي ميكروبات القناة الهضمية :

العليقة لها أكبر تأثير علي ميكروبات امعاء الدواجن وذلك لأن المكونات الغذائية التي لم يتم هضمها وامتصاصها بواسطة العائل يستفاد منها كمواد بادئه من أجل نمو بكتريا الأمعاء ،ومن أهم التأثيرات السيقان المأخوذة من القمح ،الشعير او العلائق المحتوية علي الراي ryeوهذه العلائق تحتوي علي مستويات عاليه من السكريات العديدة غير المهضومة وتساعد علي توالد بكتريا c.perfringensوتعرض الكتاكيت الصغيرة في السن للألتهابات التنكرزية ويقترح بأن المستويات العالية من السكريات العديدة غير النشوية تؤدي الي زيادة لزوجة الكتلة الغذائية وتقليل معدل مرور الكتلة الغذائية وتقليل هضم المركبات الغذائية وبالتالي تشجيع نمو بكتريا C.perfringens واستكمال الطبقة المخاطية .ومن جهة اخري أوضحت الدراسات الإصابة بميكروبات Eimeria acervulina and E.maximaوعند زيادة خطورة الالتهابات التنكرزية يقل تعبير جين الميوسين.

وهذا الانخفاض يعزي الي التنكرز الشديد لمخاط الأمعاء الذي ينتج عنه تساقط شامل للخلايا

الكأسية.

وهناك مكون هام آخر للجهاز المناعي له ادوار وظيفية في القناة الهضمية للدواجن وهو البيبتيدات المضادة للميكروبات الموجودة علي سطح النسيج الطلائي للأمعاء .وفي الدواجن تعتبر B- defensinsمن أهم البيتيدات المضادة للميكروبات وهي عبارة عن بيبتيدات كاتيوينة صغيرة تنتجها الخلايا الطلائية بالدواجن وتستطيع هذه البيبتيدات قتل مسببات مرضية عديدة بالأمعاء عن طريق افساد نفاذية الغشاء الخلوي مما يؤدي الي تفسخ الخلية .cell lysisوأظهرت الدراسات ان العدوي بميكروب السالمونيلا تزيد من تعبير جينات B-defensinوان المعاملة بمنشطات النمو قبل التطعيم بالسالمونيلا ينتج عنها انخفاض في التعبير الجيني .B-defensinوفي دراسات أخري لوحظ ان الخلايا الطلائية بالدواجن استجابت لميكروب السالمونيلا salmonella Enteritidis الحية وغير المنشطة ح ارريا وازداد تعبير جين B-defensinفي الخلايا الطلائية بعد التحضين مع

الميكروبات الغير منشطة ح ارريا.

المكون الخلوي للنظام الفطري الداجني مثل خلايا macrophages and heterophilsيحمي العائل ايضا من العدوي الداخلية وتتواجد هذه الخلايا في الصفائح الدقيقة lamina propric وعندما تخترق الكائنات الحية الدقيقة المعوية الحاجز الطلائي المعوي فإن هذه الخلايا المناعية تتجدد عند موضع العدوي وتقتل الغزاه invadersباستخدام عدد من الاستراتيجيات مثل الانفجار التأكسدي oxidative burstواستعمار القناة الهضمية للدواجن بعد الفقس بالكائنات الحية الدقيقة.

يؤدي الي حدوث التهاب بسيط ينتج عنه ترشح ل macrophage and heterophilداخل الصفائح النسيجية الرقيقة lamina propriaمع ملاحظة الزغب الطلائية في الدجاج الملوث بالمسببات المرضية الداخلية مثل السالمونيلا Salmonella Typhimuriam and Salmouella Enteritidisوبالرغم من ترشح الصفائح الدموية فانه يعتبر ميكانيكية دفاع ضد العدوي الميكروبية اثناء الاستجابة للألتهاب الحاد .بعض المسببات المرضية لها القدرة علي الاستفادة من هذه الميكانيية الدفاعية وتستغلها في احداث المرض فعلي سبيل المثال :من المعروف ان السالمونيلا ميكروبات داخل الخلايا ذات قدرة علي البقاء حية وتتكرر في بعض خلايا العائل مثل خلايا

.macrophages

وعند المقارنة مع العليقة المكونه من الذرة فإن العلائق المكونة من القمح تؤثر ايضا علي عدد من البكتريا الأخري .كماأن التباين الصغير في تركيب الحبوب النجيلية بالعلائق يؤثر ايضا علي بكتريا

٢٥٩

الأمعاء عند مستوي السلالة والدليل علي ذلك اظهرت الدراسات ان العليقة القياسية المكونة من ذرة وفول صويا تدعم سلالة البكتريا lactobacillus agilis typeبينما تساعد العليقة العالية في محتواها من ردة القمح سلالة البكتريا .L.agilis type RIومن جهة أخري ربما يؤثر مصدر ومستوي بروتين الغذاء علي ميكروبات القناة الهضمية فلقد لوحظ ان كسب فول الصويا المستخدم علي نطاق واسع كمصدر للبروتين في صناعة الدواجن وكذلك كسب بذرة القطن المخمر يقللان من تعداد البكتريا coliformsفي أعور كتاكيت كما أن التسمين والعلائق المحتوية علي نسبة مئوية عالية من البروتين الحيواني )مثل مسحوق السمك( تدعم نمو بكتريا C.perfringeusفي القناة الهضمية للدواجن ويعرض الطيور للإصابة بالالتهابات التنكرزية .بالإضافة الي ذلك اظهرت الابحاث أن بكتريا C.perfringensكانت أكثر تواجدا في لفائفي دجاج التسمين المغذي علي عليقة تحتوي علي دهن حيواني بالمقارنه مع مثيلاتها المغذاه علي زيت صويا مما يوضح تأثر ميكروبات القناة الهضمية بمصدر دهن الغذاء .كما تؤثر العديد من الإضافات الغذائية في علائق الدواجن علي ميكروبات القناة الهضمية ويستخدم بعضها في تعديل ميكروبات الأمعاء لتقليل المسببات المرضية الداخلية .فالأنزيمات الغذائية مثل البيتاجلوكانيز تزيد من بكتريا حامض اللاكتيك المعوية وتقلل من تعداد البكتيريا الممرضة مثل بكتريا E.coliكما أن اضافة انزيمي البيتاجلوكانز زيلانيز Xylseيعطي بعض الحماية للدجاج من الالتهابات التنكرزية لان مثل هذه الانزيمات تحلل السكريات العديدة غير النشوية الموجودة في العليقة وتقلل من لزوجة الكتلة الغذائية ولقد استخدمت بعض الزيوت النباتيه الضرورية في علائق الدجاج لحمايتها من الأمراض الداخلية فعلي سبيل المثال تبين ان الزيوت المشتقه eugenol trans – cinnamaldehydeلها فاعلية في تقليل بكتريا salmonella Enteritidisفي كتاكيت التسمين عمر ٢٠يوم.

-٢المضادات الحيوية كمنشطات نمو :Antibiotics As Growth Promoters تعتبر المضادات الحيوية احد اقسام الاضافات الغذائية التي لها تأثير كبير علي ميكروبات الأمعاء ،وتستخدم هذه المضادات الحيوية عند المستويات العقاقيرية لتحسين كفاءة الاستفادة من الغذاء وزيادة نمو الحيوان والمحافظة علي صحة الحيوان .ولقد استخدمت المضادات الحيوية كمنشطات نمو في صناعة علف الحيوان لأكثر من ٥٠عاما .ونظ ار لوجود بكتريا ممرضة في القناة الهضمية للدواجن مثل بكتريا C.perfringens , E.coli salmonella sspتنافس العائل علي المركبات الغذائية وتتلف النسيج الطلائي للأمعاء ومن ثم تؤثر عكسيا علي عمليتي الهضم والامتصاص داخل جسم العائل فان استخدام المضادات الحيوية كمنشطات للنمو في عليقة الدواجن يثبط من نمو المسببات المرضية الداخلية ويقلل من حدوث المرض ويشجع نمو الطيور ولكن معظم هذه المضادات الحيوية تم تحريمها في الاتحاد الأوروبي كما بدأت الولايات المتحدة

الامريكية تقلل من استخدامها.

-٣البريبوتيك :Prebiotics

البريبيوتيك عبارة عن مركبات غذائية غير مهضومة تفيد العائل الحيواني في خدمته كمادة خاضعة للبكتريا النافعة الموجودة في الأمعاء ومعظم البريبيوتيك عباره عن سكريات عديدة مثل الجلكتوسكريات الاوليجو والفركتوسكريات الاوليجو.

ولقد اظهرت الدراسات أن استخدام البريبيوتيك في الغذاء يدعم نمو بكتريا bifidobacteriaفي القناة الهضمية لكتاكيت التسمين .كما أن استخدامها في العليقة المحتوية علي برسيم حجازي يقلل معنويا من تعداد بكتريا salminoells Enteribidesفي أعور الدجاج .البيضاء ومن جهة اخري لوحظ ان امداد العليقة بالبريبيوتيك يقلل ايضا من بكتريا E.coli and C.perfringensويزيد من تنوع بكتريا Lacteobacillusفي أمعاء الدجاج وتعتبر ال Mannanoligosaccharidesمن

٢٦٠

انواع البريبيوتيك المستخدمة في صناعة الدواجن ولها فائدة كبيرة في اعاقة المسببات المرضية التي تلتحم بمستقبلات المانان mannanعلي سطح النسيج المخاطي.

التفاعلات بين ميكروبات القناة الهضمية للدواجن:

Interactions Among Avian Gut Microbes:

الأنواع المختلفة من ميكروبات القناة الهضمية لها تأثيرات متداخلة مختلفة ومن امثلتها المنافسة، التعاون ،والتضاد .وفيما يلي التفاعلات الهامة فى إنتاج الداوجن.

-١التنافس علي المركبات الغذائية وموضع الالتصاق:

بالرغم من كون القناة الهضمية للدواجن مأوي مثاليا للكائنات الحية الدقيقة فإنها لا تدعم النمو الميكروبي او التوالد بسبب ندرة المركبات الغذائية المتاحة وصغر فراغها .ولذلك فإن التنافس علي المركبات الغذائية وموضع الالتصاق فيما بين الكائنات الحية الدقيقة يعتبر ظاهرة شائعة في النظام الاحيائي ecosytemومن أمثلة هذا التنافس علي الزنك فيما بين ميكروبات القناة الهضمية حيث أن عنصر الزنك من العناصر المعدنية النادرة التي تحتاج اليها خلايا eukaryotic & prokaryoticويستخدم في وظائف خلوية عديدة مثل :التفاعلات الانزيمية والتعبير الجيني ولقد أوضحت الدراسات أن كلا من سلالتي البكتريا C.jejuni & ZnuABC متساويتان في قدرتهما علي استعمار البيئة الميكروبية microbiotaفي الكتاكيت وبنفس الكفاءة.

ولوحظ ايضا في هذه الدراسات ان مستوي الزنك في الأعور كان اقل معنويا في الكتاكيت التقليدية مقارنة في الكتاكيت المحددة البيئة الميكروبية .limited microbiota ويتطلب حدوث العدوي المرضية في الطيور احتياج المسببات المرضية الداخلية الي ملامسة واختراق النسيج الطلائي .ففي الطيور السليمة صحيا تقوم المجموعات البكتيرية الموجودة في القناة الهضمية باستعمار النسيج المخاطي المبطن للأمعاء مكونه طبقة من البكتريا تغطي سطح هذا النسيج وهذه الطبقة البكتيرية الكثيفة المعقدة تمنع معظم المسببات المرضية الغازية لهذه المنطقة وتسمي هذه الظاهرة ب منع التنافس .competitive exclusionوتعتبر القناة الهضمية للكتكوت حديث الفقس معقمة sterileولكنها تستعمر في الحال بالكائنات الحية الدقيقة الموجودة في البيئة المحيطة .وفي الطيور المستأنسة سرعان ما تستعمر القناة الهضمية للكتاكيت الحديثة الفقس بعدد من أنواع الميكروبات المعوية الأتية من روث الأم وبالتالي تحمي من غزو المسببات المرضية .ومن جهة أخري فإنه في حالة انتاج الدواجن التجاري تفقس الكتاكيت في المفرخات الحضانات بدون ان تتصل بالدجاج البياض ولذلك تكون البيئة المحيطة نظيفة نسبيا وعادة ما يكون بها مجموعات ميكروبية واضحة قادمة من القناة الهضمية للدجاج البالغ السليم صحيا مما يعطل من الاستعمار الطبيعي وتعاقب للميكروبات المعوية .وربما يكون للمسببات المرضية الداخلية في البيئة فرصة أكبر لملاصقة واختراق الطبقة المخاطية المبطنة للأمعاء مسببة العدوي المرضية في الكتاكيت الحديثة الفقس نتيجة لغياب ميكروبات الأمعاء الطبيعية وهذا ما يفسر سبب اصابة الكتاكيت حديثة الفقس بالعدوي المرضية الداخلية مثل الاصابة بالالتهابات التنكرزية ولحماية الكتاكيت حديثة الفقس من الأمراض الداخلية يستخدم مستنبتات بكتيرية مانعة التنافس competitive exclusion culturesلمساعدة الكتاكيت الحديثة الفقس في اتمام وخلق ميكروبات قناة هضمية صحية .ولقد اظهرت الدراسات أن المعاملة الفمية لهذه المستنبتات البكتيرية كان لها تأثير فعال في حماية الكتاكيت الحديثة الفقس من بعض المسببات المرضية مثل

السالمونيلا .C.perfringens

٢٦١