عنوان:
پاسخ‌های فیزیولوژیک و عملکردی گاوهای هلشتاین در دوره انتقال به مخلوطی از برخی گیاهان دارویی در جیره های با نسبت های مختلف اسیدهای چرب امگا-6 به امگا-3
اساتید راهنما:
دكتر غلام‌‌رضا قربانی
دكتر محمد خوروش
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب:
فهرست مطالب…………………………………………………………….هشت فهرست
جداول……………………………………………………………………….ده فهرست
اشکال………………………………………………………………………یازده
چکیده……………………………………………………………………….1
فصل اول: مقدمه
مقدمه……………………………………………………………………… 2
فصل دوم: بررسی منابع
2-1- دوره انتقال………………………………………………………….. 6
2-1-1- تعریف و اهمیت دوره انتقال…………………………………….. 6
2-1-2- سازگاریهای مهم در دوره انتقال………………………………… 7
2-2- گیاهان دارویی و اثرات آنها بر سلامتی…………………………. 10
2-2-1- اثرات ضد میکروبی گیاهان دارویی و نقش آن در تغذیه نشخوارکنندگان…..11
2-2-2- اثرات آنتی اکسیدانی گیاهان دارویی و نقش آن در تغذیه نشخوارکنندگان…..14
2-2-3- اثرات ضد التهابی گیاهان دارویی…………………………….. 17
2-3-4- تأثیر گیاهان دارویی بر مقاومت انسولین و متابولیسم گلوکز…19
2-3- اسیدهای چرب ضروری و تأثیرات آنها بر سلامتی…………….. 21
2-3-1- نقش‌های اسیدهای چرب ضروری بر متابولیسم از منظر کلی……24
2-3-1- تأثیر اسیدهای چرب امگا-3 بر سلامت……………………… 26
تعدیل سیستم ایمنی و پاسخ‌های التهابی…………………………. 26
تأثیر اسیدهای چرب ضروری بر مقاومت انسولین و متابولیسم گلوکز و چربی….29
تأثیر اسیدهای چرب ضروری بر وضعیت آنتی اکسیدانی…………… 31
فصل سوم: مواد و روش‌ها
3-1- مواد و روش های مربوط به آزمایش اول………………………….. 34
3-1-1- مواد شیمیایی و محلولها ……………………………………..34
3-1-2-عصاره گیری از گیاهان دارویی………………………………… 34
3-1-3- اندازه گیری ترکیبات فنلی تام………………………………… 35
3-1-4- فعالیت زدودن رادیکالهای آزاد به روش DPPH………………..
3-1-5- اندازه گیری قدرت احیا کنندگی……………………………….. 35
3-1-6- انداز گیری ظرفیت تام آنتی اکسیدانی………………………. 36
3-1-7- اندازه گیری ممانعت پروکسیداسیون زرده تخم مرغ رقیق شده در بافر فسفات به روش تیوباربیتوریک اسید….36
3-1-8- محاسبات و آنالیز آماری……………………………………….. 36
3-2- مواد و روش های مربوط به آزمایش دوم………………………….. 37
3-2-1- محل اجرای آزمایش، دامها، جیره و تیمارها…………………. 37
3-2-2- ثبت داده ها، نمونه برداری ها و آنالیزهای شیمیایی………… 38
3-2-3- کاتتر گذاری و انجام تست تحمل گلوکز……………………….. 39
3-2-4- آنالیز آماری……………………………………………………….. 40
3-3- مواد و روش های مربوط به آزمایش سوم……………………………42
3-3-1- گاوها، جیره‌ها و طراحی آزمایش……………………………….. 42
3-3-2- ثبت داده‌ها، نمونه برداری ها و آنالیزهای شیمیایی…………. 43
3-3-3- شمار سلول های سوماتیک و تولید شیر………………………. 44
3-3-4- نمونه گیری از مایع شکمبه و خون……………………………… 44
3-3-5- آنالیز آماری………………………………………………………… 44
فصل چهارم: نتایج و بحث
4-1- تشریح اهداف پژوهش اول…………………………………………… 46
4-2- نتایج و بحث پژوهش اول…………………………………………….. 47
4-2-1- محتوای ترکیبات فنولی تام و ظرفیت آنتی اکسیدانی عصاره‌های انفرادی توسط مدل‌های مختلف…..47
4-2-2- اثرات متقابل بین مخلوط‌های دوتایی عصاره‌های گیاهی…… 48
4-2-3- اثرات متقابل بین مخلوط‌های سه‌تایی و چهارتایی عصاره‌های گیاهی…..48
4-3- نتیجه گیری مربوط به پژوهش اول………………………………… 49
4-4- تشریح اهداف پژوهش دوم………………………………………… 52
4-5- نتایج و بحث پژوهش دوم…………………………………………….54
4-5-1- مصرف ماده خشک، تغییرات وزن بدن و نمره بدنی……………. 54
4-5-2- تولید شیر و ترکیبات آن………………………………………….. 55
4-5-3- قابلیت هضم و تخمیر شکمبه ای……………………………….. 56
4-5-4- متابولیت های خونی…………………………………………….. 58
4-5-5- وضعیت آنتی اکسیدانی…………………………………………… 60
4-5-6- تست تحمل گلوکز…………………………………………………. 61
4-6- نتیجه گیری مربوط به پژوهش دوم…………………………………… 63
4-7- تشریح اهداف پژوهش سوم………………………………………….. 75
4-8- نتایج و بحث پژوهش سوم……………………………………………. 76
4-8-1- مصرف ماده خشک و عملکرد……………………………………… 76
4-8-2- تخمیر شکمبه ای…………………………………………………… 78
4-8-3- متابولیت های خونی………………………………………………. 79
4-9- نتیجه گیری مربوط به پژوهش سوم………………………………… 80
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها
5-1- نتیجه گیری کلی………………………………………………………. 86
5-2- پیشنهادها…………………………………………………………….. 87
منابع…………………………………………………………………………. 88
چکیده:
در این آزمایش از بین مخلوط‌های مختلف گیاهان دارویی، یک مخلوطی منحصر به فرد با قدرت آنتی اکسیدانی بالا و اثرات سینرژیسمی قابل توجه انتخاب شد و تأثیر این مخلوط بر عملکرد و متابولیتهای خونی دو مدل از گاوهای هلشتاین تحت شرایط تنش شامل دام‌های دوره انتقال و دام‌های تحت تنش التهاب ورم PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است) تحت بالینی، بررسی گردید. در آزمایش اول، ظرفیت آنتی اکسیدانی 4 گیاه دارویی شامل دارچین، زردچوبه، رزماری و میخک به طور انفرادی، مخلوط دوتایی، سه تایی و چهار تایی توسط 4 مدل مختلف آنتی اکسیدانی مورد بررسی قرار
گرفت. مخلوط‌های دوتایی به ترتیب 6/41، 8/45 و 6/12 درصد اثرات سینرژیسمی، تجمعی و آنتاگنیسمی از خود نشان دادند، در حالی که مخلوط‌های سه‌تایی و چهارتایی 70 درصد اثرات سینرژیسم و 30 درصد تجمعی نشان دادند و اثرات آنتاگونیسمی مشاهده نگردید. این آزمایش نشان داد که بیشتر مخلوط ها مخصوصاً مخلوط‌های سه‌تایی و چهارتایی با اثرات سینرژیسمی، قدرت نهایی آنتی‌اکسیدانی را تقویت مینمایند. با توجه به این که مخلوط 4 تایی در این آزمایش قدرت آنتی اکسیدانی خوبی از خود نشان داد و در مدل‌های مختلف بین 22 تا 29 درصد اثرات سینرژیسمی را بروز داد از این مخلوط در دو آزمایش دیگر استفاده گردید. در آزمایش دوم، تأثیر این مخلوط گیاهی بر گاوهای دوره انتقال که دو منبع اسیدهای چرب ضروری شامل دانه سویای اکسترود شده به عنوان منبع اسیدهای چرب امگا-6 و دانه کتان اکسترود شده به عنوان منبع اسیدهای چرب امگا-3 بر پاسخ‌های عملکردی، متابولیتهای خونی، مقاومت انسولینی و وضعیت آنتی اکسیدانی دامها بررسی گردید. در این آزمایش دامها از 25 روز قبل از زمان تخمینی زایش جیره‌های آزمایشی را دریافت نمودند. آزمایش به شکل فاکتوریل 2×2 (شامل دو منبع اسیدهای چرب ضروری و مخلوط گیاهان دارویی) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی انجام شد. گاوها قبل و بعد از زایش 150 و 170 گرم از مخلوط گیاهان دارویی را دریافت نمودند. دام‌هایی که جیره‌های حاوی اسیدهای چرب امگا-3 دریافت نمودند مصرف خوراک قبل از زایش بالاتری داشته و بعد از زایش نیز مصرف خوراک بیشتر، کاهش وزن کمتر و توازن انرژی، تولید شیر و درصد لاکتوز شیر بیشتری داشتند. قبل از زایش مصرف گیاهان دارویی مصرف خوراک را افزایش داد. بعد از زایش، گاوهایی که مخلوط گیاهان دارویی را در جیره‌های بر پایه دانه سویا دریافت نمودند، مصرف خوراک بالاتری داشتند. بعد از زایش، دام‌هایی که جیره برپایه دانه کتان مصرف نمودند غلظت اسیدهای چرب غیر استریفه و نسبت انسولین به گلوکز کمتر و گلوکز بیشتری داشتند. گاوهایی که مخلوط گیاهان دارویی دریافت نمودند اسیدهای چرب غیر استریفه کمتری داشتند. قبل از زایش، شاخص کمی حساسیت انسولینی در دام‌هایی که گیاه دارویی در جیره های برپایه دانه کتان و بعد از زایش در جیره های بر پایه دانه کتان و سویا، بالاتر بود که نشان دهنده بهبود مقاومت انسولینی در این تیمار بود. نتایج تست تحمل گلوکز بعد زایش نشان داد که جیره برپایه کتان اکسترود شده منجر به افزایش سطح پایه گلوکز و کاهش سطح زیر منحنی گلوکز به دنبال تزریق وریدی گلوکز گردید. قبل از زایش، اضافه نمودن مخلوط گیاهان دارویی ظرفیت آنتی اکسیدانی را افزایش داد و غلظت مالوندی آلدهید قبل و بعد از زایش را کاهش داد. مصرف جیره‌های حاوی اسیدهای چرب امگا-3 علی رغم اینکه مقاومت انسولینی را بهبود بخشید، ولی به طور سطحی تنش اکسیداتیو را بیشتر نمود. در کل، هر دو استراتژی تغذیهای یعنی افزایش اسیدهای چرب امگا-3 جیره و مخلوط گیاهان دارویی عملکرد را بهبود بخشیده و مقاومت انسولینی را کاهش دادند. در آزمایش سوم، تأثیر مخلوط گاهان دارویی بر مصرف خوراک، عملکرد، سلامت PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است)، تخمیر شکمبه‌ای و متابولیتهای خونی گاوهای با دو سطح سلولهای سوماتیک (2147000 تا 500000) متوسط و بالا (بیش از 500000) در شیر بررسی شد. تعداد 24 راس گاو هلیشتاین چند شکم زایش در دوره اواسط شیرواری بر اساس شکم زایش و روز شیردهی بلوک بندی شد و به دو گروه با سلولهای سوماتیک متوسط و بالا تقسیم شدند. هر یک از گروه‌های سلولهای سوماتیک به دو گروه تقسیم شد و یک گروه مقدار 185 گرم از مخلوط گیاهان دارویی را مصرف نموده و گروه دیگر گیاه دارویی دریافت ننمودند. نتایج نشان داد که اضافه نمودن گیاهان دارویی سلولهای سوماتیک شیر گاوها را کاهش داد که نشان دهنده بهبود سلامت PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است) در دام‌های با سلولهای سوماتیک بالا بود، اما این پاسخ در گاوهای با سلولهای سوماتیک متوسط مشاهد نگردید. اضافه نمودن مخلوط گیاهان دارویی به جیره منجر به افزایش مصرف خوراک و تولید شیر گردید، درحالی که این دامها چربی زیر پوستی بیشتری از دست داده و غلظت بتاهیدروکسی بوتیرات و کلسترول خون بالاتری داشتند. اضافه نمودن گیاهان دارویی شیر تصحیح شده بر اساس چربی و انرژی را در دام‌هایی که سلولهای سوماتیک بالایی داشتند افزایش داد. در کل، به نظر می رسد مخلوط گیاهان دارویی می‌تواند یک استراتژی موثر در راستای بهبود عملکرد و سلامت PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است) در دام‌های با سلولهای سوماتیک بالا باشد.
فصل اول: مقدمه
دوره انتقال یکی از حساسترین دوره‌های زندگی یک گاو شیری بوده و می تواند سلامت و عملکرد تولیدی و تولید مثلی گاو را تحت تأثیر قرار دهد [107]. انتقال از مرحله آبستنی سنگین به مرحله تولید شیر منجر به تغییرات شدید فیزیولوژیک میگردد و بنابراین تنظیم دقیق متابولیسم گلوکز و چربی در بدن دام به منظور سازگاری متابولیک و سپری کردن موفق این دوره ضروریست [193]. افزایش نیاز انرژی و تغییرات هورمونی در این دوره کوتاه ولی حساس منجر میشود که دامها وارد توازن منفی انرژی گردند و این توازن منفی انرژی با افزایش لیپولیز و پروتئولیز از ذخایر بدنی دام جبران میگردد. همچنین متابولیسم انرژی در دوره انتقال با افزایش نرخ تولید گونه‌های فعال اکسیژن و احتمالا تنش اکسیداتیو نیز همراه میباشد [95]. مخصوصاً بتا اکسیداسیون وسیع اسیدهای چرب غیراستریفیه در کبد منجر به تولید بیش از حد گونه‌های فعال اکسیژن میگردد [37]. تحقیقات نشان دادند که تنش اکسیداتیو می تواند زمینهساز بسیاری از شرایط پاتوفیزیولوژیک در گاوهای شیری باشد که عملکرد تولیدی و تولیدمثلی را متاثر نموده و بیماریهای عفونی مانند ورم PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است) را بیشتر نماید [35، 149 و 177]. مقاومت انسولینی، یا عدم پاسخ بهینه بافتهای هدف به انسولین، یکی از سازگاریهای مهم نشخوارکنندگان در دوره انتقال میباشد [235]. ایجاد مقاومت انسولینی خفیف در دوره انتقال می تواند گلوکز، اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب بیشتری را به جفت در اواخر آبستنی و غدد PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است)ی در اوایل زایش سوق دهد. اما مقاومت انسولینی تشدید یافته می تواند عملکرد سلولهای چربی را مختل نموده و منجر به بالا رفتن غیرطبیعی اسیدهای چرب غیراستریفیه (NEFA) خون گردد که این موضوع دام را مستعد وقوع بیماریهای متابولیکی می کند. استراتژی‌های تغذیهای که بتواند به طور موثری حساسیت انسولینی را بهبود بخشد ممکن است بتواند بسیج چربی از ذخایر بدنی را محدود نموده و وقوع بیماریهای متابولیکی مرتبط با متابولیسم انرژی در دوره انتقال را کاهش دهد.
بهبود راندمان خوراک در نشخوارکنندگان از طریق حداقل نمودن اتلاف انرژی با بهبود قابلیت هضم و دست‌کاری‌های تخمیر شکمبه‌ای به سمت تولید پروپیونات بیشتر و به دنبال آن کاهش تولید متان میسر میگردد. متان به تنهایی می‌تواند 2 تا 12 درصد از اتلاف انرژی خام را شامل گردد [24]. موننزین که یک آنتی بیوتیک بوده و از خانواده یونوفرها میباشد، می تواند راندمان خوراک را از طریق کاهش تولید متان و نیتروژن آمونیاکی در شکمبه بهبود بخشید [187]. اما در سال 2006 استفاده آنتی بیوتیک‌ها با اهداف غیر دارویی در تغذیه دام ار طرف اتحادیه اروپا ممنوع شد و محققین را بر آن داشت تا به جستجوی ترکیبات جایگزین باشند. گیاهان دارویی و ترکیبات استخراج شده از آنها که حاوی مقادیر متنوعی از متابولیتهای ثانویه میباشند. از آنجا که این ترکیبات غالباً دارای اثرات قوی ضد میکروبی هستند به عنوان جایگزین مناسب برای یونوفرها در نظر گرفته شدند و تحقیقات وسیعی در این زمینه انجام شد [57]. تحقیقات اولیه صورت گرفته در این زمینه تشان دادند که استفاده از این ترکیبات در تغذیه نشخوارکنندگان می تواند تخمیر شکمبه‌ای را در مسیری تغییر دهد که بهره‌وری از خوراک بیشتر گردد. بسیاری از این ترکیبات که در تغذیه انسان و دام مورد استفاده قرار میگیرند بیضرر بوده و عموماً به عنوان ترکیبات سالم[1] شناخته میشوند.
گیاهان دارویی همچنین اثرات آنتی اکسیدانی و ضد التهابی قوی از خود نشان میدهند. شرایط تنش اکسیداتیو و التهاب هر دو به عنوان ریسک فاکتورهای اصلی آغاز سرطان و پیشرفت بسیاری از بیماریهای و ناهنجاری‌ها در نظر گرفته میشود . عدم توازن بین تولید گونه‌های فعال اکسیژن و ظرفیت آنتی اکسیدان سلولی منجر به تنش اکسیداتیو میگردد. گیاهان دارویی و ادویه‌ها حاوی اسیدهای فنولیک محلول در آب بوده که می‌تواند گونه‌های فعال اکسیژن را حذف نمایند. همچنین دارای ترکیبات محلول در چربی بوده که ممکن است از تولید ترکیبات ژنوتوکسیک که از پروکسیداسیون چربی حاصل می‌گردند، جلوگیری نمایند [262]. تحقیقات اخیر نشان دادند که برخی از گیاهان دارویی میتوانند مقاومت انسولین را کاهش داده و سندرم متابولیک را نیز بهبود بخشد [131].
اسیدهای چرب به عنوان تنظیم کنندگان اصلی فرآیندهای بیولوژیک در بافتهای مختلف شناخته میشوند. آنها اجزای اصلی تشکیل دهنده غشای سلول بوده و ترکیب اسیدهای چرب غشا می‌تواند عملکرد غشا را تحت تأثیر قرار دهند [1]. بین اسیدهای چرب مختلف، اسیدهای چرب امگا-3 و امگا-6 به عنوان فاکتوهای اصلی در عملکرد بافتها شناخته میشوند. طول زنجیره کربنی و حضور پیوندهای دوگانه روی اسیدهای چرب امگا-3 باعث شده است که این اسیدهای چرب قابلیت‌های منحصر به فردی را از خود نشان دهند. اسیدهای چرب امگا-3 نقش مهمی در فرآیندهای بیولوژیک ایفا مینمایند که از جمله می‌توان به بهبود عملکرد سیستم ایمنی، کاهش انعقاد خون و سختی عروق، تنظیم فعالیت‌های آنزیمی، تکثیر و تمایز سلولی و تغییر بیان گیرنده‌های غشایی اشاره نمود [229]. رژیم‌های غذایی با نسبت پایین‌تر اسیدهای چرب امگا-6 به امگا-3 برای مصرف انسانی سالم‌تر میباشند و تلاش‌های زیادی در راستای کاهش این نسبت صورت می‌گیرد. تحقیقات حاکی از آن است که ترکیب اسیدهای چرب جیره می تواند متابولیسم گلوکز و چربی و همچنین پاسخ‌های التهابی را تعدیل نمایند. فدور و کلی [90] گزارش نمودند که اسیدهای چرب امگا-3 مقاومت انسولینی در انسان و جوندگان را بهبود داده است، در حالی که تغذیه اسیدهای چرب امگا-6 تأثیر منفی بر حساسیت انسولین داشته است. موافق با نتایج به دست آمده از مدل‌های غیرنشخوارکننده، پایرز و همکاران [214] نشان دادند که تزریق شیردانی روغن کتان که غنی از اسیدهای چرب امگا-3 میباشد پاسخ بافتها را به انسولین در گاوهای هلشتاین غیر شیرده بیشتر نمود. نکته مهم این است که در کنار اثرات مثبت ذکر شده از اسیدهای چرب امگا-3، این اسیدهای چرب به دلیل داشتن تعداد زیاد پیوندهای غیر اشباع، حساس به پروکسیداسیون میباشند و میتوانند تنش اکسیداتیو را تشدید نمایند، بنابراین هنگام استفاده از این مکمل‌ها ذخایر آنتی اکسیدانی جیره حتما باید در نظر گرفته شوند تا از اثرات منفی احتمالی پیشگیری گردد[102].
با توجه به اثرات مفید مربوط به گیاهان دارویی که قبلا ذکر گردید به نظر می‌رسد که استفاده از این ترکیبات در جیره گاوهای شیری بتواند بخشی از فشار متابولیکی وارده بر دام‌های دوره انتقال را تعدیل نموده و تولید و عملکرد را بهبود بخشد و تنش اکسیداتیو و مقاومت انسولینی را کاهش دهد. از طرفی اثرات متقابل بین منبع اسیدهای چرب ضروری و گیاهان دارویی نیز برای اولین بار در تحقیق حاضر مورد توجه قرار گرفت. در کنار اثرات مثبت اسیدهای چرب امگا-3، اثرات احتمالی تشدید کنندگی تنش اکسیداتیو در گاوهای دوره انتقال که خود نیز در شرایط تنش اکسیداتیو هستند، ممکن است اثرات منفی به جای گذارند. گیاهان دارویی با اثر آنتی اکسیدانی خود شاید بتوانند این شرایط را تعدیل نمایند. در یک آزمایش دیگر استفاده از گیاهان دارویی بر دام‌هایی که سلولهای سوماتیک بالایی داشته و از تنش التهابی مزمن رنج میبرند مورد بررسی قرار گرفته است.
بنابراین هدف اصلی این تحقیق در وحله اول، بررسی اثرات مثبت احتمالی مخلوطی از گیاهان دارویی و منابع مختلف اسیدهای چرب ضروری بر عملکرد و متابولیسم گاوهای
