Kanatlı rasyonlarındaki sülfür ve sülfat seviyeleri konusunda endişelenmeli miyiz?

Sülfür, organik formunda protein sentezinde rol oynadığından kanatlı hayvanlar için temel bir elementtir. Bununla birlikte, çoğu elementte olduğu gibi hem yem hem de sudan yüksek alımlarda toksisite potansiyeli vardır.

Kanatlı endüstrisinin ilk yıllarında yem, tek tahıl ve protein kaynağı bileşenlerine dayanıyordu. O dönemde nadiren ölçülmesine rağmen mısırdaki sülfür içeriği 300 ila 4000 ppm arasında değişebiliyordu. Gerçekten de sülfür, bitki gelişimi için temel elementlerden biridir ve mısır için gereklidir. Daha sonra, mahsullerin hasat verimlerinin yoğunlaşması ve topraklarda gübrenin daha rasyonel bir şekilde uygulanmasıyla, mısır mahsullerinde sülfür eksikliğinin arttığı gözlemlenmiştir. Bu durum, mısırdaki sülfür içeriğini artırmak için gübre uygulanmasına yol açmıştır.

Son on yıl boyunca, çiftlik hayvanları rasyonlarında diyet sülfür içeriğinde önemli bir artış meydana gelmeye devam etmiştir:
• DDGS’nin uygun maliyetli bir bileşen olarak kullanılması. Daha önce açıklanan mısırın sülfür içeriği DDGS’de 3 kat yoğunlaşabilir ve 3000 ila 3800 ppm’e ulaşabilir.
• Sülfat formunda eser minerallerin kullanımı.

Günümüzde, kanatlı yemlerinde kullanılan makro ve mikro bileşenlerin çoğu, organik bileşikler (Met ve Cys), sülfatlar (iz mineral kaynakları, lizin ve sülfametazin) veya toksik glukozinolatlar (eski kanola çeşitlerinde bulunur) olarak bir miktar sülfür içerir. Amino asitler veya vitaminler (tiamin ve biotin) şeklindeki organik sülfür bileşikleri kanatlı hayvanlar için temel besin maddeleridir. Diğer omurgalılar gibi kanatlılar da bu besin maddelerini inorganik sülfürden sentezleyemezler, bu nedenle rasyonla sağlanmaları gerekir.

Ancak NRC’ye (2005) göre, kanatlı hayvanların beslenmesinde tolere edilebilir maksimum sülfür seviyesi 4000 ppm’dir.

SÜLFÜR TOKSİSİTESİNİN ANLAŞILMASI
Kanatlı hayvanlarda sülfür toksisitesinin düşük büyüme performansı, kemiklerde bozulmuş kül birikimi, bozulmuş yumurtalık fonksiyonu ve ıslak altlık sorunları gibi spesifik olmayan patolojik durumlara neden olduğu bilinmektedir.

Sülfür toksisitesine odaklanma, koksidiyozun kontrolü için sülfametazin kullanımıyla birlikte ortaya çıkmıştır. Çok etkili olmasına rağmen, ürün içme suyuna uygulandığında sıklıkla meydana gelen aşırı dozlama durumlarında zararlı olarak sonuçlanmıştır. Sülfürde atfedilen zararlı etkiler, 3000 ppm’in üzerindeki alım seviyelerinde rapor edilmiştir.

Guelph Üniversitesi (Kanada), piliçlerin sülfür alımına karşı büyüme tepkisini değerlendirmek için denemeler yapmıştır. Artan inorganik sülfür içeriği ile ilişkili olarak, yem alımının azalması ve anyon-katyon dengesinin bozulmasının bir sonucu olarak ağırlık artışında doğrusal bir düşüş bildirilmiştir (Şekil 1).

SÜLFÜRÜN DEB HESAPLAMASI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN HAFİFE ALINMASI
1981 yılında INRA’dan (Fransa) Pierre Mongin, rasyondaki sabit bir elektrolit dengesinin korunmasının önemini kavramsallaştırmıştır.

Mongin’in orijinal denklemi rasyonda bulunan sülfatı da içeriyordu: DEB_mEq/kg= (Na × 434.98) + (K × 255.74) – (Cl × 282.06) – (SO₄ × 208.29). Zamanla, sülfat bileşeni Cl^–‘den daha az metabolik olarak aktif kabul edildiğinden ve rasyondaki SO₄^– seviyelerinin düşük olduğu düşünüldüğünden denklemden çıkarılmıştır.

DEB’yi hesaplamak için kullanılan mevcut denklemde yalnızca iki katyon (Na⁺ ve K⁺) ve bir anyon (Cl^–) dikkate alınmaktadır: DEB_mEq/kg = (Na × 434.98) + (K × 255.74) – (Cl × 282.06).

Yakın zamanda, Hollandalı bir araştırma merkezi (Schotorst) ile iş birliği içinde yürütülen bir yem formülasyonu çalışmasında, piliçler için mısır ve SBM bazlı bir başlangıç rasyonunun toplam sülfür içeriği 2400’den 3500 ppm’e çıkarılmıştır. Her iki rasyon da izo-protein, izo-Met ve izo-enerjetiktir. Düşük sülfürlü rasyondaki SBM içerme seviyesi (%22,6), sülfür içeriğine katkıda bulunan SBM (%11,7), kolza tohumu (%6,7), tüy unu (%3,7) ve hidrolize domuz bağırsağı (%2,04) ile değiştirilmiştir.

Her bir rasyonun DEB’si mevcut 2 denklem kullanılarak hesaplanmıştır. İlk durumda (mevcut DEB denklemi kullanılarak), her iki DEB değeri de çok benzerdi (bkz. Tablo 1) ve bu parametrenin iyi olduğu ve kanatlıların performansını etkilemeyeceği varsayımına yol açtı. (Not: optimum performans için optimum 240 – 250_mEq/kg civarındadır).

İkinci denklem kullanıldığında (Mongin’in sülfatlı denklemi), DEB değerleri sadece birbirleri arasında daha büyük bir fark göstermekle kalmamış, aynı zamanda performans için referans değerin de altında kalmıştır.

SÜLFÜR İLE İLİŞKİLİ DİĞER TOKSİK BİLEŞİKLER
Kanatlı işletmelerinde, hidrojen sülfür (H₂S) gibi zehirli gazların emisyonu çok faktörlü hastalıkların ortaya çıkmasını etkileyebilir. Ayrıca, bu gazın hızlı salınımı, özellikle gübre işleme süreçlerinde çalışanlar için önemli bir sağlık riski oluşturmaktadır. 2017 yılında yapılan bir çalışmada, gübre bandı evlerindeki H₂S emisyonunun eski yüksek katlı yumurta tavuğu evlerine göre %77 daha yüksek olduğu bildirilmiştir.

H₂S, sülfür içeren amino asitleri anaerobik olarak ayrıştıran ve sonuçta H₂S oluşturan ara sülfür bileşikleri oluşturan sülfatları azaltan sülfat indirgeyici bakteri metabolizmasının nihai ürünüdür (Şekil 2). İnsan tıbbından, bağırsaktaki yüksek konsantrasyonun bağırsak fonksiyonunu (iltihaplanma ve hareketliliği artırarak) ve mikrobiyota kompozisyonunu olumsuz etkileyebileceği bilinmektedir.

Kanatlı üretim sistemlerinde, H₂S toksisitesine ilk olarak solunum bozuklukları ile ilgili olarak özel bir önem verilmiştir. H₂S ‘in kademeli konsantrasyonlarına (%0, %0,05, %0,2, %0,3 ve %0,4) maruz kalmanın tavuklarda solunum tepkisi üzerindeki etkileri, klinik değişikliklerin %0,2 ve %0,3’ten itibaren başladığını göstermiştir. Değişiklikler solunum sıklığının artmasından oluşmaktadır. 0,4’te (havadaki 4000 ppm’e eşdeğer) tüm kanatlıların H₂S inhalasyonundan sonraki 15 dakika içinde öldüğü gözlemlenmiştir.

Solunan H₂S hızla kan dolaşımına girer, burada ayrışır, hem bileşiklerine bağlanır ve sülfata oksidasyon yoluyla kısmen metabolize olur ve idrarla atılır. Ancak H₂S’in fazlası, hücrelerde mitokondriyal solunum için kritik olan sitokrom oksidaz enzimini inhibe eder. Oksijen ihtiyacı daha yüksek olan sinir ve kalp dokuları özellikle hücresel apoptozdan rahatsız olur ve ölüme evrilebilir

SÜLFÜRLE İLGİLİ İSTENMEYEN ETKİLERİN YÖNETİLMESİ
Tek bir yem maddesinin veya katkı maddesinin kanatlılarda doğrudan sülfür toksisitesine neden olması pek olası değildir. Bununla birlikte, 3500 ppm’nin üzerindeki sülfür içeriklerinden kaçınmak için özellikle formülasyona sülfür bakımından zengin bileşenler dahil edilmişse, toplam sülfür tedariki (yem ve su) izlenmelidir. Bu tür sülfür seviyelerinde, yemin asidojenik potansiyelinin ihmal edilmediğinden emin olmak için DEB denkleminde sülfür tedarikini dikkate almak önemlidir. Refahla ilgili bu uygulamaya ek olarak, sülfür içermeyen yüksek kaliteli oksit kaynaklarından iz minerallerin kullanılması, rasyonlardaki sülfat içeriğine katkıda bulunabilir.