تحقیق استفاده از ويتامين A همراه با واكسيناسيون جهت پيشگيري از وقوع بيماري كوكسيديوز در پرندگان

مقدمه

مساله كمبود مواد غذايي و بخصوص پروتئين حيواني يكي از بزرگترين مشكلات كشورهاي در حال توسعه مي‌باشد. عوامل مختلفي ازجمله ارزش غذايي، سلامت گوشت، سرعت رشد، بازده بالاي لاشه و سهولت تغذيه باعث گرديده است كه پروتئين گوش مرغ نسبت به پروتئين گوش ساير حيوانات حائز اهميت باشد.

بنابراين بايد گامهاي موثرتري جهت پيشبرد صنعت طيور برداشته شود. يكي از مهممترين اقدامات پيشگيري از عوامل عفوني مانند بيماري كوكسيديوز است.

كوكسيديوز بيماري مهمي از لحاظ اقتصادي در صنعت طيور مي‌باشد كه باعث كاهش جذب غذا و به دنبال كاهش راندمان توليد مي‌گردد. بطور معممول از داروهاي مختلف در غذا يا آب براي مهار بيماري و افزايش ميزان توليد استفاده مي‌شود، ليكن گران بودن داروهاي شيميايي، مقاوم دارويي و ايجاد گونه‌هاي مقاوم در مقابل داروهاي شيميايي، تضعيف سيستم ايمني، مسموميت‌هاي سلولي همراه با كاهش بازدهي در گله نيز از جمله مهمترين عوامل محدودكننده مصرف اين تركيبات مي‌باشند. همچنين آثار سوء زيست‌محيطي ناشي از ورود مستمر داروهاي شيميايي در طبيعت و عواقب نامطلوب حاصل از حضور بقاياي دارويي در فرآورده‌هاي شيميايي است. از طرف ديگر پيچيدگي چرخه حيات ارگانيسم و پاسخ ايمني توسعه واكسياسيون را با مشكل مواجه كرده است. لذا با توجه به مشكلات فوق، اتخاذ يك روش كنترل نوين بدون عوارض سوء كه مبتني بر ايمني تغذيه و ژنتيك باشد ضروري است. در اين طرح اثرات استفاده ويتامين ‌A همراه با واكسيناسيون جهت پيشگيري از وقوع كوكسيديوز مورد مطالعه قرار گرفته است.

فصل اول

ويتامين A

تاريخچه كشف ويتامين A:

كشف اوليه ويتامين A به مك كالوم[1] و ديويس[2] نسبت داده شده است. در سال 1913 آنها دريافتند كه موش‌هاي صحرايي تغذيه‌شده با جيره بدون ويتامين   A همراه با چربي خوك (Lard) رشد نكردند ولي موش‌هاي تغذيه‌شده با همان جيره به علاوه كره، رشد كردند. در همان سال، اسبورن[3] و مندل[4] گزارش كردند كه در كره چيزي وجود دارد كه براي زندگي و رشد موش ضروري است.

در سال 1930، مور[5] از انگلستان نشان داد كه موشهاي مبتلا به كمبود ويتامين    A وقتي با كاروتن تغذيه شدند، مقدار زيادي ويتامين  A در كبد آنها يافت شد. نقش پيش‌ويتاميني كاروتن وقتي مشخص گرديد كه كرر[6] از سويس موفق به تعيين ساختمان شيميايي بتاكاروتن در سال 1930 و ويتامين A در سال 1931 شد. ويتامين A اولين ويتاميني بود كه ساختمان شيميايي آن مشخص گرديد. در سال 1937، ويتامين   A به صورت خالص و به شكل متبلور در آزمايشگه توليد شد. در سال 1947 براي اولين بار ويتامين A به صورت سنتتيك تهيه شد. (5 و 8)

ساختمان و شيميايي

از نظر شيميايي، ويتامين A معروف به رتينول با فرمول بسته (C₂₀H₂₉OH) يك الكل منوهيدريك غيراشباع مي‌باشد. زنجير كربني آن داراي چهار اتصال دوگانه است كه به يك حلقه شش‌ضلعي بتايونون[7] منتهي مي‌گردد. اين حلقه داراي يك اتصال دوگانه در بين كربن‌هاي α و β نسبت به زنجير كربني مي‌باشد. اين ويتامين از مشتقات كربورهاي كربني است و اين كربورها از پليمريزه شدن هيدروكربن اشباع‌نشده بنام ايزوپرن (CH₂=C-CH=CH₂) حاصل مي‌گردند. فرمول ساختماني ويتامين  A به صورت زير مي‌باشد. (4 و 34).

ايزومرهاي ويتامين A

اين تركيب داراي تعداد زيادي ايزمرهاي هندسي سيس و ترانس مي‌باشد ولي تمام ايزومرها در طبعيت وجود ندارند و حتي از طريق مصنوعي نيز تهيه نشده‌اند. (4)

تاكنون شماري از مشتقات و استريو ايزومرهاي ويتامين   A يافت شده‌اند كه از نظرارزش بيولوژيكي با هم متفاوت مي‌باشند. ويتامين  A ممكن است به شكل آلدئيدي (رتينال) يا الكلي (رتينول) يافت شود كه اين اشكال داراي فعاليت ويتامين    A مي‌باشند. اگرچه اسيد رتينوئيك بخشي از وظايف ويتامين A را انجام مي‌دهد. يك واحد بين‌المللي ويتامين (IU) A برابر با 3/0 ميكروگرم ويتامين A الكل خالص تمام‌ترانس مي‌باشد. از آنجا كه اين ماده نسبتا ناپايدار است غالباً 344/0 ميكروگرم ويتامين   A استات خالص تمام بعنوان يك ماده پايدارتر استعمال مي‌گردد. در صورتي كه سنتز ويتامين A با دقت كنترل نگردد، ايزومرهاي سيس مختلفي توليد خواهد شد كه اين ايزومرها از ارزش بيولوژيكي كمتري براي حيوانات برخوردار هستند (8).

كاروتنوئيدها (پيش‌ويتامين‌هاي  A):

كاروتنوئيدها پيگمان‌هايي هستند  به رنگ زرد مايل به نارنجي و از نظر شيميايي عبارتند از هيدروكربورهايي با فرمول خام (C₄₀H₅₆) كه فرمول گسترده آنها تشكيل شده است از يك زنجير كربني كه در يك يا دو انتها به يك حلقه شش‌ضلعي منتهي مي‌شود.

كارتنوئيدها[8] شامل دو دسته هستند:

1) كاروتن‌ها[9]:  α، β و γ

2) زانتوفيل[10]ها كه شامل طيف وسيعي از تركيبات مانند لوتئين[11]، كريپتوزانيتن[12]، زيزانتين[13] آفانين و غيره هستند. اكثر اين تركيبات نمي‌توانند به ويتامين    A تبديل شوند و فقط كريپتوزانتين و آفانين قابليت تبديل شدن به ويتامين A را دارند. براي اينكه كاروتنوئيدهاي مختلف پتانسيل فعاليت ويتامين A را داشته باشند بايد لااقل حاوي يك حلقه كامل بتايونون باشند. بتاكاروتن كه داراي دو حلقه بتايونون است يك ملكول مضاعف ويتامين A بوده و از نظر تئوري، اگر شكسته شدن در مركز ملكول واقع شود مي‌تواند دو ملكول ويتامين A فعال ايجاد كند. بنابراين بتاكاروتن با دوحلقه بتايونون فعاليت ويتامين A بيشتري از ساير كاروتنوئيدها دارد.

آلفاكاروتن اگرچه از نظر ساختمان گسترده ملكولي شبيه بتاكاروتن است ولي در حلقه  β محل پيوند دوگانه عوض شده است.

در گاماكاروتن، حلقه β باز است. بنابراين آلفاكاروتن و گاماكاروتن قابليت ايجاد يك ملكلول ويتامين A را دارند (4 و 8).

متابوليسم

الف) جذب:

محل اصلي جذب محل اصلي جذب ويتامين A  و كاروتنوئيدها در مخاط ابتداي ژوژنوم مي‌باشد. جذب ويتامين A و بتاكاروتن در روده كوچك توسط ميسل‌هايي (گويچه‌هايي) همانند آنچه در جذب اسيدهاي چرب اتفاق مي‌افتد، صورت مي‌پذيرد. در سلول‌هاي روده‌اي، قسمت اعظم بتاكاروتن به ويتامين تبديل مي‌گردد كه قسمت زيادي از آن دوباره استريفيه شده و به همراه شيلوميكرون‌ها از طريق سيستم لنفاوي وارد جريان خون و كبد و مي‌شوند. در اين مراحل مقدار كمي از از رتينول اكسيدشده و به رتينال و اسيد رتينوئيك تبديل مي‌شود. كاروتن نيز توام با تبديلات آنزيمي جذب مي‌شود. برا ي اين منظور ابتدا به رتينال تبديل گرديده، سپس به صورت رتينول جذب مي‌شود. وجود اسيدهاي چرب با وزن ملكلولي كم، جذب پيش‌ساز ويتامين را افزايش مي‌دهد (7).

در حالت استاندارد از تبديل 1 ميلي‌گرم بتاكاروتن، 667/1 واحد بين‌المللي ويتامين   A ايجاد مي‌شود كه در طيور نيز اين رابطه صدق مي‌كند. در طيور يك واحد بين‌المللي ويتامين A برابر 6/0 ميكروگرم بتاكاروتن است.

فعاليت ويتامين A برحسب واحد بين‌المللي اندازه‌گيري مي‌شود و رابطه آن با اشكال مختلف ويتامين A به قرار ذيل است:

يك واحد بين‌المللي ويتامين A برابر است با 3/0 ميكروگرم رتينول

يك واحد بين‌المللي ويتامين A برابر است با 344/0 ميكروگرم رتينول استات

يك واحد بين‌المللي ويتامين A برابر است با 55/0 ميكروگرم رتينول پالمتات (7 و 8)

ب) انتقال:

شكل فعال فيزيولوژيكي ويتامين A (رتينول) بوسيلة پروتئين ناقل ويژه‌اي كه اصطلاحا پروتئين متصل‌شونده با رتينول (RBP)[14] نام دارد از كبد جابجا مي‌شود. انتقال ويتامين A به بافت‌ها توسط فرآيندهايي كنترل مي‌شود كه توليد و ترشح RBP را بوسيله كبد تنظيم مي‌كنند. RBP يك حلقه پلي‌پپتيدي با وزن ملكلولي 2100 دالتون مي‌باشد و با رتينول يك كمپلكس مولار 1:1 (يك به يك) تشكيل مي‌دهد. حدود 90% RBP موجود در پلاسما به پيش‌آلبومين متصل‌شونده با تيروكسين، كمپلكسي را تشكيل مي‌دهد. رتينول، RBP و كمپلكس آلبومين همراه با هم به بافت مورد نظر منتقل مي‌گردند و در آنجا به گيرنده موجود در سطح سلولي متصل مي‌شوند و رتينول وارد سلول‌هاي بافت مورد نظر مي‌گردد. پروتئين‌هاي متصل‌شونده به رتينول بنام  Cellular RBP در سلول وجود دارند كه در جابجايي رتينول در داخل سلول و احتمالاً فعاليت بيولوژيكي آن دخالت دارند (5 و 7 و 11 و 56).

ج) ذخيره:

بيش از 95% ويتامين A در كبد و مقدار كمي از آن در بافت‌هاي چربي، ريه و كليه‌ها ذخيره مي‌شوند. كاروتنوئيدها در چربي‌ها ذخيره مي‌گردند. در طيور فقط هيدروكسي كاروتنوئيدها جذب مي‌شوند. مشخص شده است كه هرچه طول مدت روشنايي و ميزان نور در پرورش طيور در قفس زيادتر باشد، مقدار ويتامين   A كبد كاهش مي‌يابد. سطح ويتامين ‌ Aالكلي خون در تمام اوقات نسبتا ثابت است. وقتي يك دز بالاي ويتامين‌ ‌ A