Luis Valenzuela,Ürün Müdürü, Biomin(DSM)

Doğal koşullar altında, ortak mikrobiyota tavuktan civcivlerine yatay olarak aktarılır. Bununla birlikte, modern kümes hayvanı sistemlerinde, yararlı bakteriler bağırsağı nadiren kuluçkadan önce kolonize eder, çünkü biyogüvenlik önlemleri kuluçka odasında bozulmamış bir ortam sağlar. Bu nedenle bağırsak kolonizasyonu civcivler kuluçka odalarından ayrıldıktan sonraki çevresel kaynaklara bağlıdır.

1 günlük civcivin bağırsağı, patojenlerin çoğalması için ideal koşullar sağlar, bu noktada civcivin bağışıklık sistemi tehdide cevap veremez ve çoğunlukla bu durum ölümüne sebep olur.

Bu nedenle, dengeli bir bağırsak mikrobiyotası olmadan, bağırsak yüzey dokusu düzgün gelişmez ve bu, tüm bağışıklık sisteminin aktivasyonunu ve olgunlaşmasını etkiler.

Erken mikrobiyom gelişimi

Kuluçkadan yeni çıkmiş civcivler, bağışıklık ve gastrointestinal gelişim için kritik bir dönemde kolonize edilir ve civciv hayatının ilk 21 günü mikrobiyotanın gelişimi ve olgunlaşması için çok önemlidir.

Bağırsak mikrobiyotası bu dönemde çeşitli aşamalarda gelişir ve kolonizasyon kuluçkadan hemen sonra başlar.

İlk 7 ila 14 gün boyunca, bağırsak duvarındaki bakteriler için tutunma bölgesi sağlayan değişimler nedeniyle hızlı bir mikrop devri gerçekleşir. İlk hafta boyunca bu hızlı mikrop devri, bağırsağın doğru bir şekilde olgunlaşması için gereklidir.

Wageningen Üniversitesi’ndeki araştırmacılar; antibiyotik  uygulanmamış civcivlerin bağırsaklarının; bağırsak dokuları, bağışıklık tepkileri ve yoğun bir kan damarı ağı gibi ideal bağırsak sağlığıyla ilişkili alanları geliştirerek, 14. günde ilk önemli adımı tamamladıklarını ispatladılar.

Tersine, rahatsız civcivler (iki ayrı tedavi uygulandı; 1.gruba büyüme destekleyicisi olarak düşük doz antibiyotik, 2. gruba daha yüksek dozda antibiyotik verildi), bağışıklıkla ilgili ve metabolik süreçlerde yer alan genlerin düşük bir regülasyonunu sergileyerek, hücre bağımlı bağışıklık gelişiminde gecikme gösterdiler.

Olgunlaşma için hayati önem taşıyan süreçler yaşamın ilk haftasında gerçekleştiğinden, araştırmacılar olgunlaşmanın doğrudan bağışıklık sisteminin mikrobiyota güdümlü programlamasına bağlı olduğu sonucuna vardılar.

14-21.günlerde, üst gastrointestinal sistemde özel bakteri popülasyonları kurulur ve sekumda öncü bakteri popülasyonlarının çoğalması ve stabilizasyonu 30 gün sonra gerçekleşir.

Bağırsaktaki ilk bakterilerin önemi

Birkaç çalışma, tavuk bağırsağındaki belirli bakteri türlerinin önemini göstermiştir.

Bağırsak mikrobiyotasının bağırsak morfolojisi, etkili besin emilimi ve bağışıklık tepkisi üzerinde etkileri vardır. Ayrıca patojenlere karşı kolonizasyon direncini teşvik ederek bağırsak hastalıklarının kontrol edilmesinde rol oynar (rekabetçi dışlama).

Lactobacillus, Enterococcus ve Pediococcus spp. bağırsak gelişimi için gerekli olan bazı bakterilerdir ve Bifidobacterium spp. bağışıklık sistemini harekete geçirmede en önemlileridir.

Hem kümes hayvanlarında hem de insanlarda yapılan araştırmalar Lactobacillus spp. ‘ün bağırsak sağlığının ana nedenlerinden biri olduğunu göstermiştir.

Kümes hayvanlarında, Lactobacillus reuteri’nin, beslemeye giren çevresel patojenleri nötralize ederek üst gastro-intestinal sistemde korumayı artırdığı kanıtlanmıştır.

Enterococcus faecium gibi esnek suşlardan sayılan bazı Enterococcus spp türleri, bağırsak savaşçıları olarak adlandırılır, çünkü diğer yararlı bakterilerin gelişmesine izin veren, bağırsak mikrobiyotasında öbiyotik veya dengeli bir durumu teşvik eden bazı metabolitleri salgılayarak bağırsakları korurlar. Bu nedenle, Clostridium perfringens ve kanatlılara özgü patojenik E. coli gibi patojenler nötralize edilir ve endojen bütirik asit üretimi, enterositlerin lokal rejenerasyonunu, besin emilimini ve koksidya hücresi hasarı durumunda hücre rejenerasyonunu teşvik eder.

Diğer Lactobacillus ve Pediococcus spp.türleri, fırsatçı ve potansiyel patojenik bakteri türlerinin de yaşaması için uygun bir ortam olduğundan sürekli rekabetin olduğu sekumda koloniler oluşturabilirler.

Laktik asit ve propiyonik, bütirik ve formik asit gibi diğer kısa zincirli yağ asitlerini üreten sekumdaki yararlı bakteriler, Campylobacter spp. gibi patojenleri aşabilirler.

Bu nedenle, bağırsakta en erken kuluçkada belirli faydalı suşlar oluşturmak, bağırsağın yapısını ve bariyer işlevini olumlu yönde etkileyecek, hayvanın ömrünü uzatabilecek faydalar sağlayacaktır.

Şekil 1. PoultryStar’ın kuluçkahanede uygulanması, ayrıca başlangıç öncesi aşamada (1-9 gün) yem takibi.

Erken bakteri ve bağışıklık sistemi aktivasyonu

1-günlük civcivlerde bağışıklık sisteminin aktivasyonu, zamana karşı bir yarıştır. Civcivin bağışıklık sisteminin aktivasyonu, gelişimi ve olgunlaşması büyük ölçüde komensal mikrobiyotanın kurulmasına ve çeşitlendirilmesine bağlıdır. Bağışıklık sisteminin  hızlı reaksiyonu için gerekli olan bakteri cinslerinden biri Bifidobacterium’dur. Bifidobacterium,  bağırsağı kolonize eden ilk mikroplardan biridir, ancak bu grubun üyeleri antibiyotiklere ve zorlu çevresel koşullara karşı çok hassastır. Başarılı çoğalmaları, yakındaki faydalı bakterilerle sinerjilerine bağlıdır.

Çalışmalar, antibiyotiklerin veya büyüme destekleyicilerinin sık kullanımının bu cinsin çoğalmasını engellediğini göstermiştir. Bifidobacterium, Peyer plakları ile yakın ilişkisi nedeniyle detaylı olarak belgelenmiştir.

Bazı suşlar, ince bağırsağın alt kısmında bir niş bulmuştur. Bu nişteki M hücreleri ile etkileşim; civcivin bağışıklık sistemini harekete geçirmesine ve artırmasına, belirli IgA’ların salgılanmasının uyarımına, aşı tepkisini artırmaya, patojenik ve çevresel zorluklarla doğal olarak başa çıkmasına yardımcı olmaktadır.

Bu bakteriler ayrıca IL-10 ve diğer anti-enflamatuar moleküller gibi anti-enflamatuar sitokinleri salarak homeostatik bir durumu teşvik ederler.

Şekil 2. PoultryStar’ın kuluçkahanede uygulanması, ayrıca başlangıç öncesi aşamada (1-9 gün) yem takibi.

 

Şekil 3. PoultryStar Sol’ün  1, 2 ve 3. gün uygulanması. Çekal içeriğindeki ortalama Salmonella enteritidis (SE Nal / spec) Sayısı (CFU Log10). Salmonella kontaminasyonu 5., 7. ve 10. günde ölçülmüştür.

Jel damlacıklarının avantajları

Aşılar, probiyotikler ve diğer sıvı katkı maddeeri geleneksel olarak kuluçkahanelerde su püskürtme sistemleri veya pompalar ile uygulanır.

Kanatlı üretim sistemlerinde antibiyotik kullanımı konusunda artan kısıtlamalarla birlikte, bu yaygın uygulama yöntemleri kuluçkahane yöneticilerinin, kuluçkadan hemen sonra, civcivin bağışıklık sistemini korumak ve uyarmak için gerekli olan aşıları uygulamasını sağlamıştır.

Bununla birlikte, bu uygulama yönteminin dezavantajı, suyun genç hayvanın tüylerini ıslatması ve strese neden olmasıdır.

Hayvanlara su püskürtmenin vücut sıcaklığını 4°C kadar azalttığı kanıtlanmıştır ve uygulanan probiyotik veya aşının yaklaşık yarısının havaya yayıldığı ve hatta civcivlere ulaşmadığı düşünülmektedir. Jel damlacık aplikatörünün icadı ile, probiyotik israfı azaltılır ve damlacıklar daha tutarlı bir dozun verilmesini sağlar, burum da bu işlemi daha etkili bir uygulama yöntemi haline getirir.

Damlacıklar tüylere yapışır ve civcivde tüylerini düzeltme refleksini tetikler. Bu, doğal bir içgüdüdür, aşılama sonrası stresi en aza indirir ve güçlü bir başlangıç için bağırsakta yararlı bakterileri ekerken erken beslenme davranışını uyarır.

Kuluçkahane uygulaması

Biomin(DSM) bu sebeple 1-günlük civcivlere uygulandığında jel damlacıkları oluşturan suda çözünür bir katkı maddesi olan PoultryStar Hatchery’yi geliştirdi.

Bu katkı maddesi, özenle seçilmiş probiyotik suşların (çoklu cins probiyotikler) sinerjistik etkisini, yararlı bakterileri ‘Bifidojenik etki’ ile seçici olarak uyaran prebiyotik inülin (fruktooligosakkarit türevi) ile birleştirir.

Ticari operasyonlarda komple PoultryStar programının (kuluçkahane uygulaması ve kümeslerde içme suyu veya yem uygulaması takibi) kullanılması sürü performansını en üst düzeye çıkararak kontrol grubundan  daha yüksek ağırlık, daha düşük ölüm oranı, daha eşit sürü ağırlığı ve daha iyi yem dönüşüm oranı sağlar.

Üretim aşamasında yem uygulaması ile takip edilen kuluçkahanede PoultryStar uygulanması, ilk hafta ve 48. günde canlılığı ve vücut ağırlığını arttırmıştır (Şekil 1).

Yedinci günde mortalite büyük ölçüde azaldı (% 51 oranında) ve 48. günde genel mortalite kontrol grubuna göre% 17 azaldı.

Aynı denemede, PoultryStar grubundaki ortalama ağırlık yedi günde 11 g, kesimde 40 g daha ağırdı (Şekil 2).

Yem dönüşüm oranı (FCR) da 48 günlük üretim döngüsü boyunca üç puan daha iyiydi.

Salmonella enterica serovar enteritidis (SE) mücadelesi ile yapılan iki deneyde, PoultryStar’ın 1, 2 ve 3. günlerde suya erken uygulanması, civcivleri SE  kolonizasyonundan korudu (Şekil 3).

Sonuçlar, bağırsakta yararlı bakteriler tarafından sağlanan etkili bir erken kolonizasyonun, civcivlerin bağışıklık sisteminin gelişimini ve olgunlaşmasını teşvik ederek, 1 günlük civcivlerin canlılığını ve genel kalitesini iyileştirdiğini göstermektedir.

Daha önce birçok kez kanıtlandığı gibi,1 günlük civciv kalitesi kanatlı operasyonunun başarısına önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır. Bu nedenle, kuluçkadan sonra civcivlere mümkün olan en kısa sürede ve en iyi şekilde katkıyı vermeye başlamak önemlidir.

Şekil 4. 21. günde tavuklarda takviye edilmiş mikrobiyota gelişimi Yararlı ve dengeli bir mikrobiyotanın gelişimi, bağırsak morfolojisinde, villusun genişlemesi, kript derinliği mimarisi, gecikmiş enterosit apoptozu, kök hücre çoğalması, iç mukus tabakasının kalınlaşması, mukozaya bağlı lenfoid dokuların olgunlaşması,  artmış kan damarı dahil yapısal değişiklikleri teşvik eder.