داد از اين مخلوط در دو آزمايش ديگر استفاده گرديد. در آزمايش دوم، تأثير اين مخلوط گياهي بر گاوهاي دوره انتقال که دو منبع اسيدهاي چرب ضروري شامل دانه سوياي اکسترود شده به عنوان منبع اسيدهاي چرب امگا-6 و دانه کتان اکسترود شده به عنوان منبع اسيدهاي چرب امگا-3 بر پاسخ‌هاي عملکردي، متابوليتهاي خوني، مقاومت انسوليني و وضعيت آنتي اکسيداني دام‌ها بررسي گرديد. در اين آزمايش دام‌ها از 25 روز قبل از زمان تخميني زايش جيره‌هاي آزمايشي را دريافت نمودند. آزمايش به شکل فاکتوريل 2×2 (شامل دو منبع اسيدهاي چرب ضروري و مخلوط گياهان دارويي) در قالب طرح بلوک‌هاي کامل تصادفي انجام شد. گاوها قبل و بعد از زايش 150 و 170 گرم از مخلوط گياهان دارويي را دريافت نمودند. دام‌هايي که جيره‌هاي حاوي اسيدهاي چرب امگا-3 دريافت نمودند مصرف خوراک قبل از زايش بالاتري داشته و بعد از زايش نيز مصرف خوراک بيشتر، کاهش وزن کمتر و توازن انرژي، توليد شير و درصد لاکتوز شير بيشتري داشتند. قبل از زايش مصرف گياهان دارويي مصرف خوراک را افزايش داد. بعد از زايش، گاوهايي که مخلوط گياهان دارويي را در جيره‌هاي بر پايه دانه سويا دريافت نمودند، مصرف خوراک بالاتري داشتند. بعد از زايش، دام‌هايي که جيره برپايه دانه کتان مصرف نمودند غلظت اسيدهاي چرب غير استريفه و نسبت انسولين به گلوکز کمتر و گلوکز بيشتري داشتند. گاوهايي که مخلوط گياهان دارويي دريافت نمودند اسيدهاي چرب غير استريفه کمتري داشتند. قبل از زايش، شاخص کمي حساسيت انسوليني در دام‌هايي که گياه دارويي در جيره هاي برپايه دانه کتان و بعد از زايش در جيره هاي بر پايه دانه کتان و سويا، بالاتر بود که نشان دهنده بهبود مقاومت انسوليني در اين تيمار بود. نتايج تست تحمل گلوکز بعد زايش نشان داد که جيره برپايه کتان اکسترود شده منجر به افزايش سطح پايه گلوکز و کاهش سطح زير منحني گلوکز به دنبال تزريق وريدي گلوکز گرديد. قبل از زايش، اضافه نمودن مخلوط گياهان دارويي ظرفيت آنتي اکسيداني را افزايش داد و غلظت مالوندي آلدهيد قبل و بعد از زايش را کاهش داد. مصرف جيره‌هاي حاوي اسيدهاي چرب امگا-3 علي رغم اينکه مقاومت انسوليني را بهبود بخشيد، ولي به طور سطحي تنش اکسيداتيو را بيشتر نمود. در کل، هر دو استراتژي تغذيهاي يعني افزايش اسيدهاي چرب امگا-3 جيره و مخلوط گياهان دارويي عملکرد را بهبود بخشيده و مقاومت انسوليني را کاهش دادند. در آزمايش سوم، تأثير مخلوط گاهان دارويي بر مصرف خوراک، عملکرد، سلامت پستان، تخمير شکمبه‌اي و متابوليتهاي خوني گاوهاي با دو سطح سلولهاي سوماتيک (260000 تا 500000) متوسط و بالا (بيش از 500000) در شير بررسي شد. تعداد 24 راس گاو هليشتاين چند شکم زايش در دوره اواسط شيرواري بر اساس شکم زايش و روز شيردهي بلوک بندي شد و به دو گروه با سلولهاي سوماتيک متوسط و بالا تقسيم شدند. هر يک از گروه‌هاي سلولهاي سوماتيک به دو گروه تقسيم شد و يک گروه مقدار 185 گرم از مخلوط گياهان دارويي را مصرف نموده و گروه ديگر گياه دارويي دريافت ننمودند. نتايج نشان داد که اضافه نمودن گياهان دارويي سلولهاي سوماتيک شير گاوها را کاهش داد که نشان دهنده بهبود سلامت پستان در دام‌هاي با سلولهاي سوماتيک بالا بود، اما اين پاسخ در گاوهاي با سلولهاي سوماتيک متوسط مشاهد نگرديد. اضافه نمودن مخلوط گياهان دارويي به جيره منجر به افزايش مصرف خوراک و توليد شير گرديد، درحالي که اين دام‌ها چربي زير پوستي بيشتري از دست داده و غلظت بتاهيدروکسي بوتيرات و کلسترول خون بالاتري داشتند. اضافه نمودن گياهان دارويي شير تصحيح شده بر اساس چربي و انرژي را در دام‌هايي که سلولهاي سوماتيک بالايي داشتند افزايش داد. در کل، به نظر مي رسد مخلوط گياهان دارويي ميتواند يک استراتژي موثر در راستاي بهبود عملکرد و سلامت پستان در دام‌هاي با سلولهاي سوماتيک بالا باشد.
واژه‌هاي کليدي: مخلوط گياهان دارويي، اسيدهاي چرب ضروري، دوره انتقال، سلامت پستان، مقاومت انسوليني و استرس اکسيداتيو
فصل اول
مقدمه
دوره انتقال يکي از حساسترين دوره‌هاي زندگي يک گاو شيري بوده و ميتواند سلامت و عملکرد توليدي و توليد مثلي گاو را تحت تأثير قرار دهد [107]. انتقال از مرحله آبستني سنگين به مرحله توليد شير منجر به تغييرات شديد فيزيولوژيک ميگردد و بنابراين تنظيم دقيق متابوليسم گلوکز و چربي در بدن دام به منظور سازگاري متابوليک و سپري کردن موفق اين دوره ضروريست [193]. افزايش نياز انرژي و تغييرات هورموني در اين دوره کوتاه ولي حساس منجر ميشود که دام‌ها وارد توازن منفي انرژي گردند و اين توازن منفي انرژي با افزايش ليپوليز و پروتئوليز از ذخاير بدني دام جبران ميگردد. همچنين متابوليسم انرژي در دوره انتقال با افزايش نرخ توليد گونه‌هاي فعال اکسيژن و احتمالا تنش اکسيداتيو نيز همراه ميباشد [95]. مخصوصاً بتا اکسيداسيون وسيع اسيدهاي چرب غيراستريفيه در کبد منجر به توليد بيش از حد گونه‌هاي فعال اکسيژن ميگردد [37]. تحقيقات نشان دادند که تنش اکسيداتيو ميتواند زمينهساز بسياري از شرايط پاتوفيزيولوژيک در گاوهاي شيري باشد که عملکرد توليدي و توليدمثلي را متاثر نموده و بيماريهاي عفوني مانند ورم پستان را بيشتر نمايد [35، 149 و 177]. مقاومت انسوليني، يا عدم پاسخ بهينه بافتهاي هدف به انسولين، يکي از سازگاريهاي مهم نشخوارکنندگان در دوره انتقال ميباشد [235]. ايجاد مقاومت انسوليني خفيف در دوره انتقال ميتواند گلوکز، اسيدهاي آمينه و اسيدهاي چرب بيشتري را به جفت در اواخر آبستني و غدد پستاني در اوايل زايش سوق دهد. اما مقاومت انسوليني تشديد يافته ميتواند عملکرد سلولهاي چربي را مختل نموده و منجر به بالا رفتن غيرطبيعي اسيدهاي چرب غيراستريفيه (NEFA) خون گردد [214 و 216] که اين موضوع دام را مستعد وقوع بيماريهاي متابوليکي مي‌نمايد. استراتژي‌هاي تغذيهاي که بتواند به طور موثري حساسيت انسوليني را بهبود بخشد ممکن است بتواند بسيج چربي از ذخاير بدني را محدود نموده و وقوع بيماريهاي متابوليکي مرتبط با متابوليسم انرژي در دوره انتقال را کاهش دهد.
بهبود راندمان خوراک در نشخوارکنندگان از طريق حداقل نمودن اتلاف انرژي با بهبود قابليت هضم و دست‌کاري‌هاي تخمير شکمبه‌اي به سمت توليد پروپيونات بيشتر و به دنبال آن کاهش توليد متان ميسر ميگردد. متان به تنهايي ميتواند 2 تا 12 درصد از اتلاف انرژي خام را شامل گردد [24]. موننزين که يک آنتي بيوتيک بوده و از خانواده يونوفرها ميباشد، ميتواند راندمان خوراک را از طريق کاهش توليد متان و نيتروژن آمونياکي در شکمبه بهبود بخشيد [187]. اما در سال 2006 استفاده آنتي بيوتيک‌ها با اهداف غير دارويي در تغذيه دام ار طرف اتحاديه اروپا ممنوع شد و محققين را بر آن داشت تا به جستجوي ترکيبات جايگزين باشند. گياهان دارويي و ترکيبات استخراج شده از آنها که حاوي مقادير متنوعي از متابوليتهاي ثانويه ميباشند. از آنجا که اين ترکيبات غالباً داراي اثرات قوي ضد ميکروبي هستند به عنوان جايگزين مناسب براي يونوفرها در نظر گرفته شدند و تحقيقات وسيعي در اين زمينه انجام شد [57]. تحقيقات اوليه صورت گرفته در اين زمينه تشان دادند که استفاده از اين ترکيبات در تغذيه نشخوارکنندگان ميتواند تخمير شکمبه‌اي را در مسيري تغيير دهد که بهره‌وري از خوراک بيشتر گردد. بسياري از اين ترکيبات که در تغذيه انسان و دام مورد استفاده قرار ميگيرند بيضرر بوده و عموماً به عنوان ترکيبات سالم1 شناخته ميشوند.
گياهان دارويي همچنين اثرات آنتي اکسيداني و ضد التهابي قوي از خود نشان ميدهند. شرايط تنش اکسيداتيو و التهاب هر دو به عنوان ريسک فاکتورهاي اصلي آغاز سرطان و پيشرفت بسياري از بيماريهاي و ناهنجاري‌ها در نظر گرفته ميشود [118 و 256]. عدم توازن بين توليد گونه‌هاي فعال اکسيژن و ظرفيت آنتي اکسيدان سلولي منجر به تنش اکسيداتيو ميگردد. گياهان دارويي و ادويه‌ها حاوي اسيدهاي فنوليک محلول در آب بوده که ميتواند گونه‌هاي فعال اکسيژن را حذف نمايند. همچنين داراي ترکيبات محلول در چربي بوده که ممکن است از توليد ترکيبات ژنوتوکسيک که از پروکسيداسيون چربي حاصل مي‌گردند، جلوگيري نمايند [262]. تحقيقات اخير نشان دادند که برخي از گياهان دارويي ميتوانند مقاومت انسولين را کاهش داده و سندرم متابوليک را نيز بهبود بخشد [131].
اسيدهاي چرب به عنوان تنظيم کنندگان اصلي فرآيندهاي بيولوژيک در بافتهاي مختلف شناخته ميشوند. آنها اجزاي اصلي تشکيل دهنده غشاي سلول بوده و ترکيب اسيدهاي چرب غشا ميتواند عملکرد غشا را تحت تأثير قرار دهند [1]. بين اسيدهاي چرب مختلف، اسيدهاي چرب امگا-3 و امگا-6 به عنوان فاکتوهاي اصلي در عملکرد بافتها شناخته ميشوند. طول زنجيره کربني و حضور پيوندهاي دوگانه روي اسيدهاي چرب امگا-3 باعث شده است که اين اسيدهاي چرب قابليت‌هاي منحصر به فردي را از خود نشان دهند. اسيدهاي چرب امگا-3 نقش مهمي در فرآيندهاي بيولوژيک ايفا مينمايند که از جمله مي‌توان به بهبود عملکرد سيستم ايمني، کاهش انعقاد خون و سختي عروق، تنظيم فعاليت‌هاي آنزيمي، تکثير و تمايز سلولي و تغيير بيان گيرنده‌هاي غشايي اشاره نمود [229]. رژيم‌هاي غذايي با نسبت پايين‌تر اسيدهاي چرب امگا-6 به امگا-3 براي مصرف انساني سالم‌تر ميباشند و تلاش‌هاي زيادي در راستاي کاهش اين نسبت صورت مي‌گيرد. تحقيقات حاکي از آن است که ترکيب اسيدهاي چرب جيره ميتواند متابوليسم گلوکز و چربي و همچنين پاسخ‌هاي التهابي را تعديل نمايند. فدور و کلي [90] گزارش نمودند که اسيدهاي چرب امگا-3 مقاومت انسوليني در انسان و جوندگان را بهبود داده است، در حالي که تغذيه اسيدهاي چرب امگا-6 تأثير منفي بر حساسيت انسولين داشته است. موافق با نتايج به دست آمده از مدل‌هاي غيرنشخوارکننده، پايرز و همکاران [214] نشان دادند که تزريق شيرداني روغن کتان که غني از اسيدهاي چرب امگا-3 ميباشد پاسخ بافتها را به انسولين در گاوهاي هلشتاين غير شيرده بيشتر نمود. نکته مهم اين است که در کنار اثرات مثبت ذکر شده از اسيدهاي چرب امگا-3، اين اسيدهاي چرب به دليل داشتن تعداد زياد پيوندهاي غير اشباع، حساس به پروکسيداسيون ميباشند و ميتوانند تنش اکسيداتيو را تشديد نمايند، بنابراين هنگام استفاده از اين مکمل‌ها ذخاير آنتي اکسيداني جيره حتما بايد در نظر گرفته شوند تا از اثرات منفي احتمالي پيشگيري گردد[102].
با توجه به اثرات مفيد مربوط به گياهان دارويي که قبلا ذکر گرديد به نظر مي‌رسد که استفاده از اين ترکيبات در جيره گاوهاي شيري بتواند بخشي از فشار متابوليکي وارده بر دام‌هاي دوره انتقال را تعديل نموده و توليد و عملکرد را بهبود بخشد و تنش اکسيداتيو و مقاومت انسوليني را کاهش دهد. از طرفي اثرات متقابل بين منبع اسيدهاي چرب ضروري و گياهان دارويي نيز براي اولين بار در تحقيق حاضر مورد توجه قرار گرفت. در کنار اثرات مثبت اسيدهاي چرب امگا-3، اثرات احتمالي تشديد کنندگي تنش اکسيداتيو در گاوهاي دوره انتقال که خود نيز در شرايط تنش اکسيداتيو هستند، ممکن است اثرات منفي به جاي گذارند. گياهان دارويي با اثر آنتي اکسيداني خود شايد بتوانند اين شرايط را تعديل نمايند. در يک آزمايش ديگر استفاده از گياهان دارويي بر دام‌هايي که سلولهاي سوماتيک بالايي داشته و از تنش التهابي مزمن رنج ميبرند مورد بررسي قرار گرفته است.
بنابراين هدف اصلي اين تحقيق در وحله اول، بررسي اثرات مثبت احتمالي مخلوطي از گياهان دارويي و منابع مختلف اسيدهاي چرب ضروري بر عملکرد و متابوليسم گاوهاي دوره انتقال به عنوان يک مدل دامي تحت تنش زايش و در وحله دوم تأثير همين مخلوط گياهان دارويي بر عملکرد و متابوليسم گاوهاي با سلولهاي سوماتيک بالا در شير به عنوان مدل تحت تنش‌هاي التهابي مورد بررسي قرار گرفت. جزئيات اهداف آزمايشات در فصل چهارم به تفصيل مورد بحث قرار گرفته است.
فصل دوم
بررسي منابع
2-1- دوره انتقال
2-1-1
