المستخلصات النباتية هي مواد مشتقة من نباتات لها وظيفة بيولوجية واحدة أو أكثر. لقد ثبت أن لها تأثيرات مختلفة عند إضافتها إلى الأعلاف ، مثل: التحسين الفعال لمعدل نمو الماشية والدواجن ، وتحسين جودة لحوم الماشية ، وتعزيز المناعة ، وضمان صحة الأمعاء ، وما إلى ذلك. تحتوي المستخلصات النباتية على مواد عضوية غنية ومعقدة المكونات التي ثبت أنها تحتوي على مواد نشطة بيولوجيًا بما في ذلك مركبات الفلافونويد والزيوت الأساسية النباتية والقلويدات وبوليفينول الشاي والصابونين والسكريات. الفلافونويد هو نوع من المركب له هيكل 2-فينيل كرومينون الموجود في النباتات. تحتوي جزيئاتها على مجموعة كربونيل كيتون واحدة. ذرة الأكسجين في الموضع الأول قلوية ويمكن أن تشكل ملحًا بحمض قوي. القلويات هي مركب عضوي نيتروجيني مهم في النباتات الطبيعية ، هذه القلوية ويمكن دمجها مع الأحماض لتكوين الأملاح. لقد ثبت أن القلويات في النباتات الطبيعية لها أنشطة بيولوجية مضادة للبكتيريا. توجد الزيوت الأساسية (EOs) على نطاق واسع في النباتات الطبيعية. لديهم مزايا مضادات الجراثيم ومضادات الأكسدة وخفض الدهون ، وقد تم إضافتها على نطاق واسع إلى إضافات الأعلاف.

كيف يعمل النشاط المضاد للبكتيريا للمستخلصات النباتية؟

  • تعزيز وظيفة الدفاع الظهارية المعوية

تم التأكد من أن بعض المستخلصات النباتية لا تثبط البكتيريا المسببة للأمراض بشكل مباشر في المختبر ، ولكنها يمكن أن تقاوم الإسهال الناجم عن الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض بعد تناول الماشية والدواجن ، والذي يمكن تحقيقه بشكل أساسي من خلال تحسين وظيفة الدفاع عن النفس للظهارة المعوية. على سبيل المثال ، لا يمكن للأليسين أن يثبط بشكل مباشر الإشريكية القولونية ، ولكن يمكنه تعزيز مقاومة الخلايا المعوية لعدوى الإشريكية القولونية K88 وتقليل نفاذية الخلايا الظهارية المعوية التي تسببها الإشريكية القولونية.

  • تعزيز نفاذية غشاء الخلية البكتيرية

من الخصائص المهمة للمستخلصات النباتية قدرتها الجيدة على مقاومة الماء ، والتي تسمح لها بفصل البنية الفسفورية لغشاء الخلية البكتيرية عن تلك الموجودة في الميتوكوندريا ، مما يؤدي إلى إتلاف بنية الخلية وتعزيز نفاذية غشاء الخلية ، مما يؤدي إلى تسرب الأيونات. ومواد أخرى داخل الخلية. إذا تسرب عدد كبير من محتويات الخلية أو أيونات أو جزيئات مهمة من الخلية ، فقد يؤدي ذلك إلى موت الخلية البكتيرية. لامبرت وآخرون. أكد أن كارفول من الأوريجانو يمكن أن يتسبب في إطلاق جزيئات حمض الفوسفوريك في خلايا Staphylococcus aureus و Pseudomonas aeruginosa ، وأن الخصائص المثبطة أو القاتلة للكارفول مرتبطة بخصائصه المحبة للدهون والتركيب الكيميائي العطري.

  •  تمنع تخليق الببتيدوجليكان البكتيري

أظهرت بعض الدراسات في المختبر أن المستخلصات النباتية يمكن أن تمنع تخليق الببتيدوغليكان وتضر بمورفولوجيا البكتيريا. ومع ذلك ، فإن مكونات المستخلصات النباتية معقدة ولا تزال الآلية المضادة للبكتيريا الخاصة بالمستخلصات النباتية غير واضحة. تتمثل الآلية الرئيسية المضادة للبكتيريا في المستخلص في أنه يثبط تخليق الببتيدوغليكان وبالتالي يضر التشكل البكتيري.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمستخلصات النباتية أيضًا تدمير جدار الخلية البكتيرية أو تحطيمه ، وتدمير الغشاء السيتوبلازمي وبنية بروتين غشاء الخلية ، ويمكن أيضًا أن تجعل تكاثف السيتوبلازم البكتيري ، مما يؤدي إلى إضعاف حركة البروتون البكتيرية. الآليات العديدة المضادة للميكروبات للمستخلصات النباتية الموصوفة أعلاه ليست معزولة ، فهي تتفاعل مع بعضها البعض ، وقد يتأثر تفاعل إحدى الآليات بالمواد المتفاعلة أو المنتجات في الآلية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المكونات النشطة غير الرئيسية في مستخلص النبات تعمل أيضًا مع المكونات النشطة الرئيسية لتعزيز تأثيرها.

تأثير المستخلصات النباتية على صحة الأمعاء للدواجن

التأثيرات على الهضم المعوي

أظهرت الدراسات أن المستخلصات النباتية يمكن أن تحفز إفراز الإنزيمات الهاضمة في أمعاء الدواجن ، وتعزز نشاط الإنزيمات الهضمية ، وبالتالي تحسن الوظيفة الهضمية لأمعاء الدواجن. يعزز الكابسيسين والبيبيرين الهضم بشكل رئيسي عن طريق تحفيز نشاط إنزيمات الجهاز الهضمي. السبب الرئيسي هو أن المواد الفعالة في مستخلصات التوابل هذه يمكن أن تحفز إفراز أملاح الصفراء.

وليام وآخرون. أظهر أن الزيت العطري للنبات يمكن أن يزيد من إفراز الأميليز المعوي والأنزيمات الداخلية الأخرى للفروج ، ويحسن نشاط الإنزيمات الهضمية في الأمعاء ، ويغير شكل العلف في الأمعاء ويقلل من لزوجة الكيموس المعوي ، وذلك لتحسين هضم العناصر الغذائية في العلف. يمكن لمستخلص الزعرور أن يحسن أنشطة البروتياز الاثني عشر والبنكرياس والليباز ، ويحسن هضم العناصر الغذائية للفروج. مكمل 200 مجم / كجم استخراج يوكا (YSE) في النظام الغذائي للدجاج اللاحم أدى إلى زيادة معنوية في نشاط التربسين والليباز في الدقاق وكيم الاثني عشر للفروج في عمر 42 يومًا ، كما أدى إلى زيادة معنوية في معدل التمثيل الغذائي الواضح للبروتين الخام للفروج. بالإضافة إلى ذلك ، أدى مستخلص بذور الكمون الأسود إلى زيادة معنوية في درجة الحموضة في معدة عضلات الدجاج ، ولكن لم يكن له تأثير معنوي على الرقم الهيدروجيني للمعدة الغدية والاثني عشر والدقاق والصائم. في الختام ، قد تدمر المستخلصات النباتية التصاق البكتيريا المسببة للأمراض في الأمعاء عن طريق تحفيز الجهاز الهضمي على إفراز المخاط (بما في ذلك بعض إنزيمات الجهاز الهضمي) ، وبالتالي تقليل الأضرار التي تسببها البكتيريا المسببة للأمراض للأمعاء وتحسين عملية الهضم وامتصاص العناصر الغذائية المعوية .

التأثيرات على نمو الأمعاء وتشكل الغشاء المخاطي

الغشاء المخاطي المعوي هو الموقع الرئيسي لامتصاص العناصر الغذائية وأول حاجز مناعي للجسم. إن سلامة شكل وبنية ووظيفة الغشاء المخاطي للأمعاء لها أهمية كبيرة في الحفاظ على صحة الأمعاء وإنتاج الدواجن. أظهرت النتائج أن 0.2٪ من الجالاكتومانو-قليل السكاريد يمكن أن يزيد من ارتفاع الزغابات ومساحة سطح الزغابات في الأمعاء الدقيقة ويقلل من خطر الإصابة بعدوى السالمونيلا التيفيموريوم في الفراريج التي تتغذى على مستخلص الصنوبر المحتوي على 0.1٪ و 0.2٪ و 0.3٪ غالاكتومانو-أوليغوساكاريد. يمكن أن تؤثر المستخلصات النباتية على الالتصاق المعوي للبكتيريا المسببة للأمراض ، وتحافظ على التوازن الإيكولوجي الدقيق المعوي للدواجن ، وتحسن التشكل المخاطي للصائم والقولون ، وتزيد من ارتفاع الزغابات وعمق القبو.

يمكن أن تعزز القلويات تكاثر بعض البكتيريا المفيدة ، وتمنع نمو البكتيريا الضارة ، وتعزز نمو بنية الزغابات وتحسن وظيفة الامتصاص في الأمعاء الدقيقة. يمكن لمستخلص اليوكا الغذائي أن يحسن ارتفاع الزغابات وارتفاع الزغابات / عمق القبو للدقاق والأعور من الدجاج اللاحم ، وتحسين وظيفة الجهاز الهضمي والامتصاص في الغشاء المخاطي في الأمعاء ، وتعزيز نمو وتطور الفراريج. يمكن أن تزيد المستخلصات النباتية الغذائية من ارتفاع الزغابات في الأمعاء الدقيقة وعمق سرداب الدقاق والصائم في الدجاج اللاحم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المستخلصات النباتية لها أيضًا وظيفة إصلاح الغشاء المخاطي المعوي التالف وتنظيم التعبير عن السيتوكينات المخاطية. بعد إصابة الغشاء المخاطي المعوي ، يتم تنظيم إصلاح الأمعاء من خلال مجموعة متنوعة من عوامل النمو النشطة ، بما في ذلك عامل نمو البشرة (EGF) ، وتحويل عامل النمو α (TGF-α) ، وتحويل عامل النمو β (TGF-β) ، والمستضد النووي لتكاثر الخلايا ( PCNA) ، إلخ.

قد تؤثر المستخلصات النباتية على شكل الغشاء المخاطي للأمعاء من خلال التأثير على تكاثر الخلايا الظهارية المعوية وتمايزها والتعبير عن الجينات المرتبطة بالظهارة المعوية. أظهرت الدراسات التي أجريت على الخنازير أن الزيوت العطرية النباتية قللت من تنظيم تعبير cyclin D1 mRNA ، المرتبط بتكاثر الخلايا ، في الصائم والدقاق ، وقللت من ارتفاع الزغابات. بالنظر إلى التقارير المختلفة حول تأثيرات الزيوت العطرية النباتية على مورفولوجيا الأمعاء ، يمكن الافتراض أن أحد الآثار المحتملة للزيت العطري النباتي هو تحفيز الأنسجة المعوية وتلف سطح الأمعاء ، في حين أن الآثار المفيدة الأخرى على صحة الأمعاء ، مثل الحد من مسببات الأمراض المعوية الكائنات الحية الدقيقة ، قد تؤدي إلى زيادة ارتفاع الزغابات المعوية وبالتالي تحسين مورفولوجيا الأمعاء.

التأثيرات على الجراثيم المعوية

تعتبر الجراثيم المعوية جزءًا مهمًا من الحاجز المخاطي المعوي ، والمعروف أيضًا باسم الحاجز البيولوجي. يمكن أن يؤدي عدم توازن الفلورا المعوية إلى الإسهال وانخفاض المناعة وحتى متلازمة الاستجابة الالتهابية الجهازية (SIRS) في الدواجن. أظهرت مكملات 60 و 120 و 180 ملجم / كجم من خلاصة اليوكا في علف الدجاج اللاحم أن 60 ملجم / كجم من مستخلص اليوكا زاد من عدد الثبات في الأمعاء ، و 120 و 180 ملجم / كجم من مستخلص اليوكا قلل من عدد الثبات في الأمعاء. . 60 ملغ / كغ من مستخلصات اليوكا قللت من عدد العصيات في الأمعاء ، وزادت 120 و 180 ملغم / كغم من مستخلصات اليوكا من عدد العصيات في الأمعاء. 60 و 180 ملغم / كغم من مستخلصات اليوكا قللت من عدد البكتيريا المتقلبة في الأمعاء ، و 120 ملغم / كغم مقتطفات اليوكا زيادة عدد البكتيريا المتقلبة في الأمعاء. انخفض عدد البكتيريا الضارة مثل بكتيرويد وبكتر مع زيادة مستخلص نبات اليوكا ، بينما زاد عدد بكتيريا هيليكوباكتر مع زيادة مستخلص نبات اليوكا. زاد عدد البكتيريا المفيدة مثل Ruminococcus و Clostridium teniculae و Miraria في الأمعاء مع زيادة المستوى التكميلي لمستخلص اليكة.

كافوسي وآخرون درس التأثيرات المضادة للبكتيريا للزيت العطري لبذور الشمر من الهند (زيت الشمر الأساسي) والزيوت الأساسية من فيرو فيرو من الخيزران (زيت فيرو فيرو الأساسي) ، ووجد أن زيت الشمر العطري يمكن أن يثبط بشكل كبير نمو الإيجابي الجرام والجرام. البكتيريا السالبة ، في حين أن زيت فيرو الأساسي يمكن أن يثبط بشكل كبير نمو البكتيريا موجبة الجرام. بالإضافة إلى ذلك ، وجدوا أيضًا أن كلا هذين الزيتين الأساسيين للنبات لهما تأثيرات مضادة للفطريات. إضافة 2 جم / كجم من مستخلص ماء الأوريجانو يمكن أن يقلل بشكل كبير من عدد الإشريكية القولونية في الدقاق والأعور ، كما أن عدد المكورات المعوية وبكتيريا حمض اللاكتيك والمكورات العنقودية في الأعور لم يكن مختلفًا بشكل كبير بين المجموعات ، في حين أن عدد بكتيريا حمض اللاكتيك في لم ينقص الدقاق بشكل ملحوظ. يُظهر إضافة زيت الزعتر الأساسي في النظام الغذائي للسمان الياباني أن الزيت العطري يمكن أن يزيد بشكل كبير من عدد بكتيريا Lactobacillus ileal ويقلل من عدد Escherichia coli. ومع ذلك ، لم يكن للمكملات الغذائية للزيت العطري أي تأثير معنوي على البكتيريا المعوية الدقيقة للدجاج الذين تتراوح أعمارهم بين 7 إلى 28 يومًا.

أظهرت الدراسات المذكورة أعلاه أن المستخلصات النباتية المختلفة تنظم الفلورا المعوية بطرق مختلفة ، فبعضها يمكن أن يثبط البكتيريا الضارة بشكل مباشر ، والبعض يمكن أن يعزز نمو البروبيوتيك ويمنع بشكل غير مباشر انتشار البكتيريا الضارة. تحتوي السكريات القلة النباتية على تأثيرات بروبيوتيك واضحة ، والتي يمكن أن تعزز نمو وانتشار البكتيريا المفيدة مثل البكتيريا المشقوقة وبكتيريا حمض اللاكتيك في الجسم الحي وفي المختبر ، لأن البكتيريا اللاهوائية مثل بكتيريا البيفيدوباكتيريا وبكتيريا حمض اللاكتيك يمكن أن تستخدم السكريات القليلة في عملية التمثيل الغذائي الابتنائية ، في حين أن البكتيريا المسببة للأمراض الهوائية لا يمكن للبكتيريا استخدام السكريات القليلة. تحتوي المستخلصات النباتية من مصادر مختلفة على آليات عمل مختلفة في علم البيئة الدقيقة المعوي ، وقد تظهر مجموعة متنوعة من المستخلصات النباتية تأثيرات مضادة للجراثيم أقوى أو أوسع نطاقاً.

التأثيرات على المناعة المعوية

يعتبر الجهاز المعوي من أكثر الأجهزة المناعية تعقيدًا في الجسم ، باعتباره عضوًا مهمًا لهضم وامتصاص العناصر الغذائية وحاجزًا مناعيًا خلقيًا للحفاظ على استقرار البيئة الداخلية. عندما يتضرر الحاجز المناعي المعوي ، يمكن للكائنات الحية الدقيقة والسموم أن تدخل الدورة الدموية ، مما يتسبب في انتقال البكتيريا والسموم ، ويسهل التسبب في العدوى المعوية ، وحتى يؤدي إلى تفاعل التهابي جهازي أو فشل في وظيفة العضو. لقد ثبت أن المستخلصات النباتية يمكن أن ترتبط بمستقبلات محددة على أغشية الخلايا المناعية ، وتتوسط في مسار الإشارات لتنشيط الخلايا المناعية ، وتنظم إفراز الضامة ، والخلايا اللمفاوية T / B ، والخلايا التغصنية والسيتوكينات الأخرى ، وتحافظ على صحة الأمعاء للحيوانات. من خلال تعزيز مناعتهم والقضاء على الالتهابات (الشكل 1). في الوقت الحالي ، وجد أن السيتوكينات التي تحافظ على صحة الأمعاء تشمل إنترلوكين 6 (IL-6) ، و interferon-γ (IFN-γ) و TNF-α ، والتي تلعب دورًا مهمًا للغاية في عملية الالتهاب والمناعة. الاستجابة ، وكذلك تلعب دورًا مهمًا في مكافحة مسببات الأمراض المختلفة في الجسم.

أظهرت الدراسات أن مستخلص الوردة البرية يمكن أن يزيد بشكل كبير من تعبير IFN-في الجسم ، ويقلل بشكل كبير من التعبير عن إنترلوكين 4 (IL4) ، ويزيد نسبة IFN-γ إلى IL-4 ، أي ، يمكن لمستخلص الورد البري أن يحسن بشكل كبير من توازن الخلايا التائية المساعدة (Th) 1 / Th2 ، ويمكن استخدامه كمنظم مناعي في التفاعلات الالتهابية مثل الحساسية. يمكن أن يزيد مسحوق Qiweibaizhu من مستويات تعبير mRNA للإنترلوكين 2 (IL-2) و interleukin-10 (IL-10) و IFN-في الظهارة المخاطية المعوية للفئران المرضعة ، ويمنع الإسهال الناجم عن فيروس الروتا. قد تكون الآلية مرتبطة بتنظيم مجموعة فرعية من الخلايا التائية. RomierCrouzet et al. درس تأثير مستخلص بذور العنب وخلاصة الكاكاو وخلاصة قصب السكر وخلاصة البلوط وخلاصة المانجوستين ومستخلص الرمان على التهابات الخلايا المعوية البشرية. أظهرت النتائج أن مستخلص قصب السكر ومستخلص البلوط ومستخلص الرمان يمكن أن يثبط نشاط عامل النسخ النووي κB (NF-B). يمنع مستخلص الرمان تنشيط بروتين كيناز التنظيمي خارج الخلية (Erk) 1/2 ، ومستخلص البلوط ومستخلص الرمان قلل من تخليق أكسيد النيتريك (NO) والإنترلوكين -8 (IL-8) ، كما قلل مستخلص الرمان وخلاصة الكاكاو من التوليف من البروستاغلاندين E2 (PGE2). في الفئران ، تعمل المستخلصات النباتية على تنظيم التعبير عن جينات NF-B1 و NF-B2 ، مما يزيد من التعبير عن مثبطات NF-B1 ، ويزيد من ارتباط NF-B1 ، ويطلق NF-κB1 من النواة إلى السيتوبلازم. يتم تقليل التعبير الجيني لمركب أكسيد النيتريك (NOS و cyclooxygenase (COX-2) ، كما يتم تقليل محتويات العوامل الالتهابية NO و PGE2 الناجم عن NOS و COX-2 في المقابل ، وبالتالي تقليل الاستجابة الالتهابية للجسم. لا يحسن التنظيم ثنائي الاتجاه للمستخلصات النباتية من مناعة الحيوانات المصابة فحسب ، بل يمنع أيضًا فرط الحساسية مما يؤدي إلى التهاب ذاتي ، ومع ذلك ، تظل الآلية الدقيقة للمستخلصات النباتية في المناعة المعوية أو تقليل التهاب الأمعاء في الدواجن غير واضحة ، وهناك حاجة إلى مزيد من الدراسات.

التأثيرات على المستقلبات المعوية

يمكن أن تقلل المستخلصات النباتية أيضًا من المستقلبات الضارة في الجهاز الهضمي والبراز للحفاظ على صحة الأمعاء وتحسين الجودة البيئية للمزارع. عندما كانت الوجبات الغذائية المكملة بالمستخلصات النباتية 150 و 250 و 350 ملجم / كجم من اللوراسيا ، كانت محتويات حمض اليوريك (UA) ونيتروجين اليوريا (الأمم المتحدة) في المحتويات المعوية للمجموعات التجريبية أقل من تلك الموجودة في المجموعة الضابطة ، ومحتويات UA في المحتوى المعوي للمجموعات التجريبية انخفض بنسبة 0.25٪ ، 23.9٪ و 41.3٪ على التوالي. يتم تقليل انبعاث الأمونيا (NH3). تمت إضافة مستخلصات نبات اللوراسيا والثوم واليوكا إلى علف الدجاج اللاحم. أظهرت النتائج أنه في عمر 42 يوم انخفض محتوى الأمم المتحدة في محتويات الأمعاء من دجاج التسمين بنسبة 31.08٪ و 28.34٪ و 28.52٪ مقارنة مع المجموعة الضابطة على التوالي. انخفض محتوى UA في محتويات الأمعاء بنسبة 22.48٪ و 22.13٪ و 38.85٪ مقارنة بمجموعة التحكم على التوالي. تمت زيادة قابلية هضم النيتروجين (N) والمادة الجافة (DM) لدجاج التسمين بإضافة 0.1٪ مستخلص بذور الحلبة في النظام الغذائي. في الوقت نفسه ، يمكن أن يقلل 0.1 ٪ من مستخلص أوراق فورسيثيا (FSE) أيضًا من إطلاق NH3 في البراز. من ناحية أخرى ، تقلل المستخلصات النباتية من المستقلبات الضارة في الأمعاء عن طريق تثبيط نشاط أوكسيديز الزانثين (XO) وتقليل إنتاج UA. من ناحية أخرى ، أعاقت المستخلصات النباتية أنشطة اليورياز واليوريكاز في القناة المعوية للدواجن وقللت من محتويات UA و UN و AN في القناة المعوية للدواجن. لا تزال المستخلصات النباتية التي تفرز خارج الجهاز الهضمي تمنع اليورياز واليوريكاز وتقلل من محتويات UA و UN و AN في الفضلات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض المستخلصات النباتية أن تحفز إفراز الأنزيم البروتيني في الجهاز الهضمي ، وتحسين كفاءة استخدام البروتين ، وبالتالي تقليل انبعاثات النيتروجين وتحسين الجودة البيئية.

اكتب في النهاية

تتمتع المستخلصات النباتية بفوائد غذائية وصحية وهي بديل مثالي للمضادات الحيوية. في الوقت الحاضر ، قام الباحثون بالكثير من العمل على تأثير المستخلصات النباتية على فسيولوجيا الجهاز الهضمي ، وتطور الأمعاء ، والنباتات والمستقلبات الضارة للدواجن ، ولكن آلية تأثير المستخلصات من المصادر المختلفة ، وطرق الاستخراج المختلفة ومراحل نمو النبات المختلفة بشأن تنظيم صحة الأمعاء من الدواجن لا يزال غير واضح. قدم توضيح دوره في الجسم الحي والقنوات الجزيئية التي تؤثر على التعبير عن الجينات المرتبطة بالغشاء المخاطي المعوي على المستويين الخلوي والجزيئي أساسًا نظريًا لتطبيق المستخلصات النباتية في إنتاج الدواجن.