Etlik piliçlerde kullanılan bir probiyotiğin etkisine ilişkin bağırsak sağlığı bio-işaretleri

Damien P. Prévéraud, Ziraat Müh., PhD
Global Bilim Müdürü
Adisseo France SAS
Sarper Özbek, D.V.M., PhD
Bölge Teknik Müdürü
Adisseo Türkiye

Bağırsak sağlığı; mikrobiyota, beslenme biçimi ve konakçı tepkisini (enflamasyon ve epitelyal bütünlük gibi) kapsayan oldukça karmaşık bir konudur. Bu etkileşimlerde bir dengesizlik olduğunda enflamasyon oluşur ve bunun neticesinde “leaky gut – sızıntılı bağırsak” (bağırsak bariyerinin geçirgenliğinin artması) ve bağırsakla ilişkili diğer rahatsızlıklar ortaya çıkar. Bu nedenle, bağırsak sağlığını değerlendirmeye yönelik bio-işaretleri tam olarak belirlemek de zordur. Yine de bio-işaretler, bağırsak sağlığının durumunu değerlendirmek, hayvan performansını öngörmek, bağırsak sağlığı çözümlerinin etkisini değerlendirmek, müdahaleleri gerekçelendirmek ve besinsel stratejileri ve yeni teşhis araçlarını test etmek için gereklidir. Bu nedenle probiyotikler, mikrobiyota, bağırsak morfolojisi, enflamatuar tepkiler ve genel performans üzerindeki etkileri aracılığıyla bağırsak sağlığını iyileştirmek üzere kanatlıların beslenmesinde kullanılmaktadır.

Bağırsak mikrobiyotası konakçının beslenmesinden veya endojen salgılarından besin alırken, temel besin öğelerinin (örn. vitaminler) sentezi ve tamamlayıcı enzimlerin oluşturulması ile yiyeceklerin besin değerini artırır. Örneğin, besinsel polisakaritlerin parçalara ayrılması süreci sırasında bağırsak bakterileri kısa zincirli yağ asitleri (SCFA’lar) oluşturur.

Ekolojik bakış açısıyla mikrobiyotaya bakılması, bu mikrobiyal komüniteyi besinsel çözümlerle destekleyerek sağlığın nasıl artırılacağına ilişkin bilgi sağlayabilir. Mikrobiyota, popülasyonun çeşitlilik içermesi ve anti-enflamatuar özelliğe sahip daha fazla bakteri ve Clostridium perfringens veya Enterobacteriaceae gibi daha az fırsatçı patojen içermesi durumunda mümkün olduğunca dayanıklı olabilir.

Oluşturulan yaygın SCFA’lar, asetat, propiyonat ve butirattır. Sekal asetat, propiyonat ve butirat 1 günlük etlik piliçlerde tespit edilemez, ancak bu SCFA’lar 15 günlük etlik piliçlerde yüksek konsantrasyonlara ulaşır ve sekal mikrobiyomun oluşması nedeniyle sonrasında sabit kalırlar. Butirat veya butirik asit, kolonik epitelyumun ana enerji kaynağıdır ve konakçının besin emilimini ve bağırsak sağlığını etkileyen bağırsak villus morfolojisinin gelişiminde etkili olduğu görülmüştür.

Bağırsak mikrobiyotası, bir mukus katmanı ile birlikte luminal içerik ve altındaki konakçı dokusu arasında bir son bariyer olarak işlev gösteren bağırsak epitelyal hücreleri (IEC) ile doğrudan ve dolaylı olarak etkileşime girer. Mikrobiyomun, özellikle probiyotiklerin aşağıda belirtilen konularda bağırsak bütünlüğünde etkisi kanıtlanmıştır:
– Metabolitlerin doğrudan salgılanması ve
– Bağırsak mikrobiyotasının dolaylı modülasyonu.

Sıkı bağlantılar (TJ), dezmozomlar, adezyon bağlantıları ve açıklık bağlantıları gibi bağırsak bütünlüğünü korumaya yönelik birçok bileşen mevcuttur.

TJ, aynı zamanda sıkı bağlantı proteinleri olarak bilinen ve epitelyal hücrenin apikal bölümünde yer alan birçok proteinden oluşan bir komplekstir. Bu proteinler, bitişik hücrelerle ve ayrıca hücredeki sitoskelet ile etkileşime geçen hem membrana bağlı hem de hücre içi proteinler içerir. Bu, TJ’nin dengelenmesine yardımcı olur, ama aynı zamanda sitoskeletin IEC arasındaki etkileşimleri düzenlemesini de mümkün kılar.

Bu makalede, kanatlı üretimine ilişkin en ilgili bağırsak sağlığı bio-işaretlerine ait mevcut bilgilere yönelik inceleme özetlenmiştir ve Bacillus subtilis DSM 29784 (Alterion®) probiyotiğin bu belirteçlerin modülasyonu üzerindeki etkisi de vurgulanmıştır.

İlk yaklaşım, bağırsağın makroskobik puanlamasının yapılmasıdır. Birçok metodoloji mevcuttur, ancak Teirlynck ve arkadaşları (2011) tarafından yayınlanan metodoloji, Disbakteiroz durumunda villus uzunluğuyla negatif korelasyon ve T-hücresinin infiltrasyonu ile pozitif korelasyon göstermiştir. Deneyimizde, %20 oranında çavdar dahil edilerek yemin NSP içeriğinin artırılmasıyla bir besinsel test uygulanmıştı. Kontrol grubunda 2.0 olan Bakteriyel Enterit Skoru, Alterion® takviyesi neticesinde 1.0’a düşmüştür.

Ardından, bağırsağın mikroskobik değerlendirmesi (histomorfoloji), epitelyal bütünlük ve enflamasyonun tam durumu hakkında bilgiler araştırıldı (Gholamiandehkordi ve arkadaşları, 2007). Örneğin, daha uzun villus yüksekliği (ve sonrasında epitelyal hücrelerin miktarı) yüksek vücut ağırlığı ile ilişkilendirildi (Kraieski ve arkadaşları, 2017). 42 günlük etlik piliçlerde Alterion®, kontrol grubuna oranla villus uzunluğunu ince bağırsakta 0.66’dan 0.79 µm’ye ve kör bağırsakta 1.25’ten 1.46 µm’ye artırdı.

Ekolojik bakış açısıyla mikrobiyotaya bakılması, bu mikrobiyal komüniteyi besinsel çözümlerle destekleyerek sağlığın nasıl artırılacağına ilişkin bilgi sağlayabilir. Mikrobiyota, popülasyonun çeşitlilik içermesi ve anti-enflamatuar özelliğe sahip daha fazla bakteri (Ruminococcaceae ve Lachnospiraceae gibi butirat oluşturucular) ve Clostridium perfringens veya Enterobacteriaceae (Salmonella veya Escherichia coli) gibi daha az fırsatçı patojen içermesi durumunda mümkün olduğunca dayanıklı olabilir. Nekrotik enterit testi modelinde Alterion® grubu, Chao ve Shannon endeksiyle kontrol grubundaki kanatlılara oranla daha yüksek alfa çeşitlilik göstermiştir. Ayrıca, özellikle villus uzunluğu ve CD3 alanı gibi diğer bağırsak sağlığı parametreleriyle ilişkili olduğu bilinen Faecalibacterium prausnitzii (+13.4%; P<0.001) için olmak üzere Alterion® takviyesi neticesinde daha yüksek Ruminococcaceae (P>0.001) yaygınlığı gözlemledik. Etlik piliçlerin C. perfringens ile teste tabi tutulduğu bir başka deneyde, 21. günde E. coli sayısının ve 28. günde C. perfringens sayısının Alterion® grubunda önemli ölçüde azaldığını gözlemledik.

Son olarak, bazı mikrobiyal metabolitler bağırsak sağlığı ile ilişkilendirilebilir. Örneğin nikotinik asit, bağırsak enflamasyonunu bastıran GPR109A reseptörünü harekete geçirir. Bir Caco-2 in vitro modelinde bunun hücre çoğalmasını ve yara iyileşme özelliğini artırdığını gösterdik. 13 günlük tavuklar üzerinde gerçekleştirilen bir çalışmada, Alterion® ileum ve jejenum’da nikotinik asidin içeriğini artırdığını (P <0.01) gösterdi.

Bu, hem araştırma hem de pratik amaçlar doğrultusunda kullanılabilecek bazı oldukça önemli bağırsak sağlığı bio-işaretlerini göstermiştir. Ayrıca bu önemli işaretlerin, etlik piliçlerde Alterion®’un tutarlı etkisini değerlendirmek için ölçülebileceğini de gösterilmiştir.