Kanatlılarda bağırsak sağlığı ve performans: Mikotoksin tehdidi

Mikotoksinler, kanatlıların bağırsak mikrobiyotası üzerinde oldukça ciddi ve zararlı etkilere sahiptir. Bağırsak mikrobiyotasının olgunlaşmasını yavaşlatmak, mikotoksinlerin, özellikle deoksinivalenolün (DON) başlıca etkilerinden biridir. Güçlü sağlık ve optimum performans için olgun ve dengeli bir mikrobiyotaya ihtiyaç vardır. Dolayısıyla bu olgunlaşma sürecinde yaşanacak gecikmeler, çok ciddi sonuçlara yol açabilir.

Thomas Pecqueur
Anti Mikotoksin Ajanları Teknoloji Lideri,
Cargill ANH

Bağırsak mikrobiyotası, kanatlı hayvanların performansında ve verimliliğinde çok önemli bir rol oynar. Kanatlı hayvan yetiştiricileri, mikrobiyotayı ölçüp değerlendirerek önemli bir avantaj elde edebilir ve sürülerinin optimum performans göstermesini sağlayabilirler. Daha da önemlisi, mikrobiyotayı anlamak, sağlık ve performans için en önemli gizli risklerden biri olan mikotoksinleri ortaya çıkarabilir.

Bu konuyla ilgili olarak Cargill Animal Nutrition and Health Teknoloji Lideri Thomas Pecqueur ile bir söyleşi gerçekleştirme fırsatı bulduk. Pecqueur, kanatlı hayvan bağırsak mikrobiyomunun önemi ve mikotoksinlerin kanatlı hayvanlar üzerindeki etkilerine ilişkin bilimsel bulgular hakkındaki görüşlerini paylaştı. Ayrıca anti-mikotoksin ajanlarının kullanımı hakkında konuşan Pecqueur, kanatlı hayvan üreticilerine bu riskleri etkili bir şekilde yönetmeleri için önerilerde bulundu. Konunun ayrıntıları röportajımızda…

Sayın Pecqueur, öncelikle mikrobiyomdan başlayabilir miyiz? Kanatlı hayvanlarda bağırsak mikrobiyotasının rolünü ve kanatlı hayvanların sağlığı ve performansı için neden önemli olduğunu açıklayabilir misiniz?
Bağırsak mikrobiyotası, kanatlı hayvanların bağırsaklarında yaşayan karmaşık mikroorganizma topluluğunu ifade eder. Bu ekosistem esas olarak bakterilerden oluşur, ancak mantarları, virüsleri ve protozoaları da içermektedir. Bunların hepsi birlikte farklı kritik işlevleri yerine getiren, çeşitli ve dinamik bir popülasyon oluşturur.

Mikrobiyotanın önemi, yeterince vurgulanan bir konu değildir. İlk olarak karmaşık besin maddelerini parçalayarak bunların kanatlıların metabolizması tarafından daha kolay alınmasını sağlayan mikrobiyota, besinlerin sindirimine ve emilimine yardımcı olur. Ayrıca kısa zincirli yağ asitleri gibi faydalı metabolitler üretir. Bu süreçler yem verimliliğini artırır ve büyüme hızının yükselmesine katkıda bulunur.

İkincisi, sağlıklı ve dengeli bir bağırsak mikrobiyotası, kanatlı hayvanların bağışıklık sistemi için vazgeçilmezdir. Yararlı bakteriler, zararlı mikroorganizmaların kolonileşebileceği bağırsak nişlerini işgal ederek rekabetçi dışlama yoluyla patojenlere karşı koruyucu bir bariyer oluşturur ve bağışıklık sisteminin ilk savunma hattını oluştururlar. Ayrıca, bağırsak mikrobiyotası bağışıklık sisteminin gelişiminde ve olgunlaşmasında da rol oynar. Bu koruyucu ve gelişimsel işlevler, performansı doğrudan etkileyen hastalık direnci ve genel sağlık için çok önemlidir.

Bu hassas denge, beslenme değişiklikleri, stres, antibiyotikler ve özellikle mikotoksinler (yem bileşenlerini kontamine eden belirli mantarlar tarafından üretilen zararlı bileşikler) gibi çeşitli faktörler tarafından bozulabilir. Mikrobiyota bozulduğunda, kanatlı hayvan sürülerinde genellikle performans düşüşü, hastalığa yatkınlığın artması ve genel sağlık durumunun kötüleşmesi gözlemlenir.

Bağırsak mikrobiyotasını ölçmenin değeri nedir ve bunu yapmak için bir aracınız var mı?
Bağırsak mikrobiyotasını ölçmek, kanatlı hayvanların sağlığını ve verimliliğini optimize etmek isteyen üreticiler için çok değerli bilgiler sağlar. Mikrobiyal popülasyonları izleyerek şunları yapabiliriz:
• Bağırsağın sağlık durumunu değerlendiririz,
• Dengesizlikleri, klinik semptomlar ortaya çıkmadan önce tespit ederiz,
• Yem çözümlerinin veya müdahalelerin etkinliğini değerlendiririz, ve
• Belirli mikrobiyal profiller ile performans sonuçları arasındaki potansiyel bağlantıları belirleriz.

Bütün bu bilgiler, yetiştiricilerin besleme, yönetim uygulamaları ve sağlık müdahaleleri hakkında veriye dayalı kararlar almasına olanak tanır.

Bu kritik değerlendirmeyi kolaylaştırmak için şirketimiz, kanatlılar için özel olarak tasarlanmış benzersiz bir mikrobiyom değerlendirme platformu olan Galleon™’u geliştirmiştir. Bu yenilikçi araç, bağırsak mikrobiyotasının bileşimini ve çeşitliliğini analiz ederek bağırsak sağlığını yansıtan kapsamlı profiller sağlar. Galleon™’u geliştirmek için yapılan kapsamlı araştırmalar sayesinde, broylerlerde bağırsak mikrobiyotasının olgunlaşmasının sürü performansı ile bağlantılı olduğunu gözlemledik (Şekil 1). Yüksek performanslı broyler sürülerinde, yaşamın ilk günlerinde Proteobacteria’da keskin bir düşüş gözlenirken, kısa zincirli yağ asidi (SCFA) üreten bakteriler kademeli olarak artar. Buna karşılık, düşük performanslı sürülerde Proteobacteria seviyeleri yüksek kalır ve SCFA üreten bakterilerde sadece hafif artışlar görülür.

Şekil 1. Erken olgunlaşma kavramı – Yüksek veya düşük performanslı broyler sürülerinde yaşa göre farklı bakteri popülasyonlarının evrimi

Ayrıca, Galleon™, mikotoksinlere maruz kalma dahil olmak üzere çeşitli faktörlerin zaman içinde mikrobiyomu nasıl etkilediğini izlememizi ve anti-mikotoksin ajanları gibi müdahale yöntemlerinin etkinliğini doğrulamamıza yardımcı olur. Galleon™, karmaşık mikrobiyal verileri eyleme geçirilebilir bilgilere dönüştürerek, hassas kanatlı besleme ve sağlık yönetiminde önemli bir ilerlemeyi temsil etmektedir.

Mikrobiyomun mikotoksinler dahil olmak üzere çeşitli faktörlerden etkilenebileceğini belirttiniz. Mikotoksinler, kanatlı hayvanların bağırsak mikrobiyotası üzerinde spesifik olarak ne gibi etkiler gösterir?
Mikotoksinler, kanatlıların bağırsak mikrobiyotası üzerinde oldukça ciddi ve zararlı etkilere sahiptir. Bağırsak mikrobiyotasının olgunlaşmasını yavaşlatmak, mikotoksinlerin, özellikle deoksinivalenolün (DON) başlıca etkilerinden biridir. Güçlü sağlık ve optimum performans için olgun ve dengeli bir mikrobiyotaya ihtiyaç vardır. Dolayısıyla bu olgunlaşma sürecinde yaşanacak gecikmeler, çok ciddi sonuçlara yol açabilir

DON kontaminasyonu da bağırsaklardaki genel mikrobiyal çeşitliliği azaltır. Bu, rekabetçi dışlama, patojen inhibisyonu ve bağışıklık modülasyonu yoluyla bağırsak sağlığının korunmasında kritik rol oynayan yararlı bakteri popülasyonlarının azalmasına yol açar. Mikotoksinler aynı zamanda potansiyel olarak zararlı bakterilerin çoğalmasını da teşvik edebilir. Disbiyoz olarak bilinen mikrobiyal popülasyonlardaki bu dengesizlik, bağırsaklardaki hassas ekolojik dengeyi bozarak fermantasyon düzeninde değişikliklere, yararlı metabolitlerin üretiminde azalmaya ve besinlerin kullanımında bozulmaya yol açabilir.

Son olarak, kanatlıların mikotoksinle kontamine yemleri tüketmesi durumunda, bu bileşikler epitel hücrelerine doğrudan zarar vererek bağırsak bariyerinin bütünlüğünü bozabilir ve disbiyoza elverişli bir ortam yaratabilir. Bu etkilerin tamamı, DON ve diğer mikotoksinlerin kanatlılarda bağırsak mikrobiyotasının hassas dengesini önemli ölçüde bozabileceğini göstermektedir. Bu bozulma, besin emiliminin azalmasına, bağışıklık tepkilerinin zayıflamasına, genel sağlığın bozulmasına ve performansın düşmesine yol açabilir.

Mikotoksinlerin mikrobiyota üzerindeki etkisini gösteren herhangi bir araştırmanın sonuçlarını paylaşabilir misiniz?
Deoksinivalenolün (DON) kanatlılar üzerindeki etkilerini araştıran son in-vivo denememiz, mikotoksinlerin bağırsak mikrobiyotasında neden olduğu bozulmaya dair ikna edici kanıtlar sağladı.

Şekil 2. DON’un 21 günlük broyler piliçlerin ağırlığı üzerindeki etkisi ve üç farklı anti-mikotoksin ajanlarının etkisi (farklı harflerle gösterilen çubuklar istatistiksel olarak anlamlıdır, p<0,05)

Kanatlılar, kontamine olmamış bir yemle (NC) ya da 8,5 ppm DON (PC) ile kontamine olmuş yemle beslenmiştir. Sonuçlar, DON kontaminasyonunun, kontrol grubuna kıyasla (vücut ağırlığının azalması da dahil olmak üzere) önemli performans düşüşlerine yol açtığını ortaya koymuştur (Şekil 2). Bu çalışmada ayrıca bağırsak mikrobiyotasının kapsamlı bir değerlendirmesine olanak tanıyan Galleon™’u kullandık. Böylece DON’un, güçlü bağırsak sağlığı ve optimum performans için gerekli olan bağırsak mikrobiyomunun doğal olgunlaşma sürecini önemli ölçüde bozduğunu gözlemledik.

Şekil 3’te uygulamaların mikrobiyota profillerini temsil eden vektörler, bakteri kümeleri üzerine bindirilmiş olarak gösterilmektedir. 28. günde, negatif kontrol (NC – yemde DON olmadan) ve pozitif kontrol (PC – yemde 8,5 ppm DON ile) grafiğin zıt taraflarındaydı.

Şekil 3. Farklı uygulamalardaki mikrobiyota profillerinin temel bileşenler açısından analizi

Negatif kontrol SCFA üreten bakterilerle (Ruminococcus, Lachnospiraceae) bağlantılı iken, pozitif kontrol proteolitik bakterilerle (Yersinia enterocolitica, Clostridium botulinum) ilişkiliydi. Daha önce de belirttiğim gibi (Şekil 1), bu sonuçlar DON’a maruz kalmanın bağırsak mikrobiyotasının olgunlaşmasını yavaşlattığını ve mikrobiyota profilini düşük performanslı sürülerinkine benzettiğini açıkça göstermektedir.

Şekil 4. DON ve anti-mikotoksin ajanlarının 28 günlük kanatlılarda, Campylobacter Jejuni ve Lactobacillus salivarius miktarı üzerindeki etkisi (farklı harflere sahip çubuklar p<0.05 ile istatistiksel olarak anlamlıdır)

Mikotoksinlere maruz kalmak, çeşitli ve istikrarlı bir mikrobiyal topluluğun oluşumunda ölçülebilir bir yavaşlamaya yol açmıştır. Dahası, verilerimiz bakteri popülasyonlarında belirli değişimler olduğunu ortaya koymuştur; DON maruziyeti bir yandan Campylobacter jejuni gibi zararlı bakteri gruplarında kayda değer bir artışa yol açarken, diğer yandan Lactobacillus salivarius (Şekil 4) ve bağırsak sağlığını destekleyen diğer kommensal türler gibi faydalı bakteri popülasyonlarını da azaltmıştır.

Mikrobiyal dengedeki bu bozulma, gözlemlenen performans eksiklikleriyle doğrudan ilişkilidir ve mikotoksin maruziyeti, mikrobiyota disbiyozu ve kanatlı sağlığı ile verimliliği arasında açık bir bağlantı kurmaktadır. Bu bulgular, mikotoksin riskinin izlenmesi ve yönetilmesinin yanı sıra kanatlı üretim sistemlerinde bağırsak sağlığını optimize etmeye yönelik kapsamlı bir yaklaşımın parçası olarak mikrobiyomun değerlendirilmesinin önemini vurgulamaktadır.

Çalışmalarınız, mikotoksinlerin mikrobiyota üzerindeki etkilerini azaltmada anti-mikotoksin ajanlarının etkinliği hakkında neler ortaya koydu?
Araştırmamız ayrıca tüm anti-mikotoksin ajanlarının (AMA) mikotoksinlere, özellikle de DON’a karşı eşit derecede etkili olmadığını göstermiştir.

Birden fazla anti-mikotoksin ajanını değerlendirdik ve bunların bağırsak mikrobiyotasını mikotoksin kaynaklı bozulmadan koruma yeteneklerinde önemli farklılıklar tespit ettik. Cesaret verici bir şekilde, Notox™ AMA gibi bazı anti-mikotoksin ajanların önemli faydalar gösterdiğini ve mikrobiyota olgunlaşmasını iyileştirdiğini, DON ile kontamine olmuş yemlerle beslenen kanatlılarda olumlu mikrobiyal profillerin geri kazanıldığını ve bağırsak ekosisteminin sağlıklı hayvanlarda gözlemlenene yaklaştığını keşfettik.

Daha da önemlisi, bir anti-mikotoksin ajanının mikrobiyota kompozisyonu üzerindeki etkisi ile kanatlı performansı üzerindeki etkisi arasında pozitif bir korelasyon tespit ettik. Bu da mikrobiyota korumasının, anti-mikotoksin ajanlarının mikotoksikozu hafiflettiği kilit bir mekanizma olduğunu göstermektedir. Test edilen anti-mikotoksin ajanlar arasında en faydalı olan Notox™ AMA, mikotoksin maruziyetiyle tipik olarak azalan faydalı bakteri popülasyonlarının iyileşmesini desteklerken, mikotoksin baskısı altında çoğalan zararlı bakteri gruplarının prevalansını başarılı bir şekilde azaltmıştır. Bu bulgular, belirli bir üretim sisteminde mevcut mikotoksinlere karşı spesifik etkinliği kanıtlanmış, bilimsel olarak doğrulanmış anti-mikotoksin ajanların seçilmesinin önemini vurgulamaktadır.

Mikotoksin riskinin yönetilmesi gerektiği açık. Peki, kanatlı yetiştiricilerinin mikotoksinlerin sürülerinin sağlığı ve performansı üzerindeki etkilerini etkili bir şekilde azaltmalarına yardımcı olacak genel önerileriniz var mı?
Etkili mikotoksin yönetiminin anahtarı, ham maddeler için titiz bir kontrol planı uygulamaktır. Üretimden önce yem bileşenlerinde kapsamlı mikotoksin analizleri yapılması, şiddetle tavsiye edilir. Cargill’in 40’tan fazla ülke ve tüm önemli hayvan yemi bileşenleri için sunduğu 400.000’den fazla sonuç içeren mikotoksin analizi veri tabanından yararlanmak, bu kontrol planının optimize edilmesine yardımcı olabilir. Günlük olarak güncellenen bu veri tabanı, temel ham maddelerdeki kontaminasyona ilişkin değerli bilgiler sağlayarak risk değerlendirmesine ve bilinçli tedarik kararlarına olanak tanır. Bu proaktif yaklaşım, genel mikotoksin yükünü en aza indirmek için stratejik bileşen seçimine imkan verir.

Bununla birlikte, mikotoksin kontaminasyonu neredeyse kaçınılmazdır. Bu nedenle mikotoksin kontaminasyonunun etkisini ölçebilmek çok önemlidir. Cargill bunu yapmak için, mikotoksinlerin performans kaybını ve finansal etkilerini tahmin etmek üzere mikotoksin kontaminasyon seviyesini kullanan bilimsel temelli bir etki hesaplayıcısı sunmaktadır. Bu araç aynı zamanda yatırım getirisi ve uygun Notox™ AMA kullanımının finansal net faydasını da sunduğu için doğru çözümlerin uygulanmasında önemli bir adımdır.

Kontaminasyonun kaçınılmaz ve performans etkilerinin önemli olduğu durumlarda, iyi geliştirilmiş bir mikotoksin önleyici ajanın kullanılması çok önemlidir. Ancak, özellikle DON gibi zorlu mikotoksinlere karşı tüm çözümler eşit koruma sağlamadığından, mevcut belirli mikotoksinlere karşı doğrulanmış bir anti-mikotoksin ajanı seçmek ve optimum etkinlik için uygun dozajda uygulamak çok önemlidir.

Ayrıca, Galleon™ gibi mikrobiyom değerlendirme platformlarının kullanılması, bağırsak sağlığının izlenmesine ve mikotoksin yönetim stratejilerinin etkinliğinin gerçek zamanlı olarak değerlendirilmesine yardımcı olabilir. Analitik araçları, etki hesaplayıcıyı, kanıtlanmış anti-mikotoksin ajanlarını ve uzmanlığı birleştiren bu entegre yaklaşım, kanatlı sürülerini mikotoksinlerin performans sınırlayıcı ve sağlığa zarar verici etkilerinden korumak için kapsamlı bir çerçeve sunuyor. Böylece sürdürülebilir üretimi ve karlılığı destekliyor.

Son olarak, neler eklemek istersiniz?
Mikotoksin risklerini kanıtlanmış bir şekilde yönetmek isteyen herkesi, bugün bize ulaşmaya davet ediyoruz.

Ayrıca Notox™’un yalnızca belirli coğrafyalar, son kullanımlar ve/veya belirli kullanım seviyeleri için onaylandığını hatırlatmak isterim. Bulundukları yerdeki belirli ürünler hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyen okuyucular, Cargill’in yerel hayvan besleme temsilcileriyle iletişime geçebilirler.

Thomas Pecqueur Hakkında
Thomas Pecqueur, Cargill Animal Nutrition (CAN) bünyesinde Katkı Maddeleri (Anti-Mikotoksin Ajanlar) Teknoloji Lideri olarak, mevcut ürünlerin sürekli iyileştirilmesinden ve Anti-Mikotoksin Ajanlar portföyüyle ilgili yeni çözümlerin araştırılması ve geliştirilmesinden sorumludur. Mikotoksinler konusunda uzman olan Pecqueur, katkı maddelerini daha iyi tanıtmak ve şirketin müşterilerine etkin bir şekilde hizmet vermek amacıyla Cargill çalışanlarının teknik eğitiminden de sorumludur.
Agronomi alanında yüksek lisans derecesine sahip olan Thomas Pecqueur, 2009 yılında beslenme uzmanı ve formülatör olarak CAN Fransa işletmesi bünyesinde Provimi/Cargill ekibine katıldı. Premiks ve minerallerle yem formülasyonunun oluşturulması ve optimizasyonundan sorumlu olan Pecqueur, yem işinde yeni bir perspektif kazanmak için Kanada’ya taşındı ve CAN Kanada’nın ruminant teknik ekibine katıldı. Daha sonra şirket içi ruminant rasyon dengeleme yazılımının lideri oldu ve ürünlerin geliştirilmesine ve iyileştirilmesine katkıda bulundu. Pecqueur ayrıca ruminant satış ekibine sürekli eğitim, çiftlikte karşılaşılan sorunların giderilmesi, çiftlik desteği için araçların oluşturulması ve bilimsel ve teknik izleme konularında destek sağladı.