مرور روغن های ضروری مشتق از گیاهان در تغذیه و پرورش نشخوارکنندگان
چکیده
نگرانی عمومی در مورد استفاده از آنتی بیوتیک ها در پرورش احشام در سال های اخیر افزایش یافته است که به دلیل سهم احتمالی آن ها در ظهور باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک، و انتقال آن ها از احشام به انسان ها می باشد. از این رو، میکروبیولوژیست ها و متخصصان تغذیه ی نشخوارکنندگان، روش های جایگزینی را برای تغییر مطلوب متابولیسم شکمبه ای برای بهبود بهره وری غذایی و باروری حیوانی، کشف کرده اند. عصاره های گیاهی که حاوی متابولیت های ثانویه، مانند روغن های ضروری (EO) هستند، خصوصیات ضدمیکروبی دارند که آن ها را تبدیل به جایگزین های بالقوه ای برای آنتی بیوتیک ها برای دستکاری فعالیت میکروبی در شکمبه می کند. روغن های ضروری در حالت طبیعی به صورت ترکیبات فراری می باشند که مسئول ارائه ی ویژگی و رنگ مشخص به گیاهان و ادویه ها هستند. در طی چند سال اخیر، یک تعدادی از مطالعات، اثرات EO و ترکیبات فعال آن ها روی تخمیر میکروبی شکمبه را مورد بررسی قرار داده اند. به هرحال، بسیاری از این مطالعات، مبتنی بر آزمایشگاه هستند (یعنی in vitro) و یک ماهیت کوتاه مدت دارند. با این وجود، نتایج به دست آمده از مطالعات کشت دسته ای in vitro شواهدی را فراهم می کنند که EO و ترکیبات آن ها، پتانسیل بهبود N و یا استفاده از انرژی در نشخوارکنندگان را دارند. اثرات EO روی متابولیسم N شکمبه ای به احتمال زیاد توسط تاثیر آن ها روی باکتری های تولید کننده ی آمونیاک بالا میانجی گری می شود که منجر به کاهش د آمینه شدن آمینواسیدها (AA) و تولید N آمونیاک می شود. به هرحال، این پاسخ ها تنها در دوزهای بالای EO مشاهده می شوند، که همچنین می توانند موجب مهار فرایند تخمیر شکمبه ای شوند که توسط یک کاهش در تولید اسید چرب فرار کل بازتاب پیدا می کند. اثرات روی تولید متان، متناقض می باشد، اما شواهدی که تا امروز وجود دارند نشان می دهند که یک پتانسیلی برای انتخاب EO، یا ترکیبات فعال که به صورت انتخابی متانوژنز شکمبه ای را مهار می کنند، وجود دارد. نتایج به دست آمده از مطالعات کشت متوالی in vitro پیشنهاد می کنند که جمعیت های میکروبی شکمبه ای ممکن است با EO سازگار شوند که می تواند توضیح دهنده ی نبود اثر EO روی متابولیسم شکمبه ای و عملکرد حیوان در مطالعات in vitro درازمدت باشد. چندین مطالعه، فعالیت یک تعدادی از EO ها را در مقابل یک طیف وسیعی از پاتوژن هایی که با غذا حمل می شوند، مورد بررسی قرار داده اند. داده های موجود یک فعالیت باکتریایی قوی را در مقابل باکتری های پاتوژنیک مانند اشرشیا کلی O157:H7 و سالمونلا spp نشان داده اند. روغن های ضروری می توانند به عنوان افزودنی های غذایی در تغذیه ی نشخوارکنندگان برای بهبود بازده غذایی و کنترل گسترش پاتوژن ها در احشام مورد استفاده قرار بگیرند. به هرحال، شناسایی EO، یا ترکیبات آن ها، که به صورت مطلوب تخمیر را تغییر دهند بدون اینکه منجر به مهار عمومی گسترده ی تخمیر شکمبه ای شوند، هنوز یک چالش بزرگ برای محققین می باشد.
1. مقدمه
در سیستم های پرورش احشام، آنتی بیوتیک ها معمولا به حیوانات داده می شوند تا جلوی بیماری و اختلالات متابولیک را بگیرند و همچنین بازده غذایی را بهبود ببخشند. به هرحال، در سال های اخیر، نگرانی عمومی در مورد استفاده روتین از آنتی بیوتیک ها در تغذیه ی احشام، افزایش پیدا کرده است که به دلیل ظهور باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک می باشد که ممکن است نشان دهنده ی یک ریسکی برای سلامت بیمار باشد. در نتیجه، تلاش قابل توجهی در جهت توسعه ی جایگزین هایی برای آنتی بیوتیک ها انجام شده است. عصاره های گیاهی یک فرصت بی مانند را در این مورد ارائه می کنند (Wallace, 2004)، چون بسیاری از گیاهان متابولیت های ثانویه ای را تولید می کنند، مانند ساپونین ها و تانین ها، که خصوصیات ضد میکروبی دارند. مشخص شده است که این ترکیبات موجب تنظیم تخمیر شکمبه ای برای بهبود مصرف خوراک در نشخوارکنندگان می شوند (Wang et al., 1996Y Hristov et al., 1999). به طور مشابه، فعالیت ضد میکروبی روغن های ضروری (EO)، و ترکیبات فعال آن ها، یک تعدادی از دانشمندان را تحریک کرده اند که پتانسیل این متابولیت های ثانویه برای دستکاری تخمیر میکروبی شکمبه برای بهبود بازده پرورش در نشخوارکنندگان را بررسی کنند. برخلاف نامشان، EO ها روغن های کامل (یعنی لیپیدها) نیستند و معمولا از ترکیباتی مشتق می شوند که مسئول بوی خوش، یا Quinta essentia، گیاهان هستند. روغن های ضروری برای مصرف انسان ها و حیوانات امن هستند و عموما در USA به صورت امن گروه بندی می شوند (GRAS; FDA, 2004).
Abstract
Public concern over use of antibiotics in livestock production has increased in recent years because of their possible contribution to emergence of antibiotic resistant bacteria, and their transmission from livestock to humans. Accordingly, ruminant microbiologists and nutritionists have been exploring alternative methods of favorably altering ruminal metabolism to improve feed efficiency and animal productivity. Plant extracts contain secondary metabolites, such as essential oils (EO), that have antimicrobial properties that make them potential alternatives to antibiotics to manipulate microbial activity in the rumen. Essential oils are naturally occurring volatile components responsible for giving plants and spices their characteristic essence and color. Over the last few years, a number of studies have examined effects of EO, and their active components, on rumen microbial fermentation. However, many of these studies are laboratory based (i.e., in vitro) and of a short-term nature. Nevertheless, results from in vitro batch culture studies provide evidence that EO and their components have the potential to improve N and/or energy utilization in ruminants. Effects of EO on ruminal N metabolism is more likely mediated by their impact on hyper-ammonia producing (HAP) bacteria resulting in reduced deamination of amino acids (AA) and production of ammonia N. However, these responses are only observed with high doses of EO, which also can inhibit the process of ruminal fermentation as reflected by a decline in total volatile fatty acid production. Effects on methane production are inconsistent, but evidence to date indicates that there is potential to select EO, or active components, that selectively inhibit ruminal methanogenesis. Results from in vitro continuous culture studies suggest that rumen microbial populations may adapt to EO, which may explain the lack of an effect of EO on ruminal metabolism and animal performance in long-term in vivo studies. Several studies have examined the activity of a number of EO against a wide variety of food-borne pathogens. Data available show a strong bactericidal activity against pathogenic bacteria such as Escherichia coli O157:H7 and Salmonella spp. Essential oils hold promise as feed additives in ruminant nutrition to improve feed efficiency and control the spread of pathogens in livestock. However identification of EO, or their active components, that favorably alter fermentation without resulting in broad overall inhibition of rumen fermentation, continues to be a major challenge for researchers.
1. Introduction
In livestock production systems, antibiotics are commonly fed to animals to prevent disease and metabolic disorders, as well as improve feed efficiency. However in recent years, public concern over routine use of antibiotics in livestock nutrition has increased due to the emergence of antibiotic resistant bacteria that may represent a risk to human health. Consequently, considerable effort has been devoted towards developing alternatives to antibiotics. Plant extracts offer a unique opportunity in this regard (Wallace, 2004), as many plants produce secondary metabolites, such as saponins and tannins, which have antimicrobial properties. These compounds have been shown to modulate ruminal fermentation to improve nutrient utilization in ruminants (Wang et al., 1996; Hristov et al., 1999). Similarly, the well documented antimicrobial activity of essential oils (EO), and their active components, has prompted a number of scientists to examine the potential of these secondary metabolites to manipulate rumen microbial fermentation to improve production efficiency in ruminants. Contrary to their name, EO are not true oils (i.e., lipids) and are commonly derived from the components responsible for fragrance, or Quinta essentia, of plants. Essential oils are considered safe for human and animal consumption, and are categorized as generally recognized as safe (GRAS; FDA, 2004) in the USA.
چکیده
1. مقدمه
2. تعریف و شیمی
3. خصوصیات ضد میکروبی
4. نحوه عمل
5. اثرات روی تخمیر میکروبی شکمبه
5.1. اثرات روی متابولیسم پروتئین
5.2. اثرات روی تولید اسید چرب فرار
5.3. تولید متان
6. اثرات روی عملکرد نشخوارکنندگان
7. کنترل پاتوژن ها
8. نتایج
Abstract
1. Introduction
2. Definition and chemistry
3. Antimicrobial properties
4. Mode of action
5. Effects on rumen microbial fermentation
5.1. Effects on protein metabolism
5.2. Effects on volatile fatty acid production
5.3. Methane production
6. Effects on ruminant performance
7. Control of pathogens
8. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه