تاثیر نوع آنزیم فیتاز و نوع جیرۀ غذایی بر پایۀ ذرت و یا گندم بر کیفیت فیزیکی پلت، عملکرد رشد، ریخت شناسی روده و خصوصیات استخوان درشت نی جوجه های گوشتی

چکیده مبسوطمقدمه و هدف: برای تولید آنزیم فیتاز انتخاب میزبان مناسب بسیار مهم است. آنزیم‎های تجاری فیتاز در میزبان‎های باکتریایی و قارچی تولید می‎شوند که می‎توانند آلوده به متابولیت‎های سمی میزبان باشند. لذا جهت برطرف کردن این مشکل، استفاده از پروبیوتیک به‌عنوان میزبان توصیه می‎شود. مخمر پروبیوتیک ساکارومایسس بولاردی یک مخمر غیر بیماری‌زا است که توانایی استقرار دائمی در روده را ندارد. هدف این مطالعه بررسی تاثیر دو نوع آنزیم فیتاز تجاری (گروه هستیدین فسفاتاز) و فیتاز نوترکیب حاصل از مخمر ساکارومایسس بولاردی (گروه اسید فسفاتاز بنفش) در جیره‌های بر پایه ذرت و یا گندم بر کیفیت فیزیکی پلت، عملکرد رشد، ریخت‎شناسی روده و خصوصیات استخوان درشت‎نی جوجه‎های گوشتی بود. مواد و روش‎ها: ابتدا میزان فعالیت دو نوع آنزیم فیتاز با آزمون t سنجش و مورد مقایسه قرارگرفت. سپس، یک آزمایش با 4 تیمار آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل 2×2 شامل دو نوع آنزیم فیتاز (اسید فسفاتاز بنفش و هیستیدین فسفاتاز) و دو نوع جیره برپایه ذرت و یا گندم انجام شد. در این آزمایش از 336 قطعه جوجه یک‎روزه سویه هوبارد فلکس در 6 تکرار (حاوی 14 پرنده در هر پن آزمایشی) استفاده شد. میانگین افزایش وزن، خوراک مصرفی، ضریب تبدیل غذایی و درصد شاخص بازده تولید اروپایی تیمار‌های آزمایشی در سن 10، 24 و 41 روزگی ثبت گردید. در پایان آزمایش پس از اعمال گرسنگی و وزن‎کشی پایانی (41 روزگی) دو قطعه جوجه نر از هر واحد آزمایشی که نزدیک‎ترین‌ وزن به میانگین گروه خود را داشتند، انتخاب و برای اندازه‎گیری خصوصیات ریخت‎شناسی روده و استخوان درشت‎نی پا کشتار شدند. استحکام پلت جیره پایانی تیمارهای آزمایشی نیز به‎روش هولمن گزارش شد. داده‌های این مطالعه با نرم‎افزار آماری مینی‌تب (نسخه 18) و رویه مدل خطی عمومی مورد تجزیه آماری قرار گرفت. سپس، میانگین هریک از صفات براساس آزمون توکی در سطح احتمال 5 درصد مقایسه شد.یافته‎ها: تولید آنزیم فیتاز نوترکیب در مخمر پروبیوتیک ساکارومایسس بولاردی در فرمانتور نشان داد که میزان بازدهی تولید شامل 400 و 150 گرم در لیتر به‎ترتیب برای رسوب مخمر خیس و خشک بود. همچنین سنجش فعالیت آنزیم فیتاز نشان داد که میزان فعالیت آنزیمی در فیتاز تجاری حدود 2 برابر فیتاز نوترکیب بود (0/05 ≥ p). اثر نوع جیره، نوع آنزیم فیتاز و اثر متقابل بین آن‌ها در طی دوره‌های مختلف پرورش به‎لحاظ افزایش وزن بدن (به‎‌جز در سن ده‌‎ روزگی)، مصرف خوراک، ضریب تبدیل غذایی و درصد شاخص بازده تولید اروپایی کل دوره اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. تا سن ده روزگی جوجه‌های تغذیه شده با جیره برپایه ذرت حاوی هیستیدین فسفاتاز کمترین افزایش وزن را در مقایسه با جوجه‎های تغذیه شده با جیره برپایه ذرت حاوی اسید فسفاتاز بنفش و جیره برپایه گندم حاوی هیستیدین فسفاتاز را داشتند. اثر متقابل بین نوع آنزیم و نوع جیره (ذرت و یا گندم) برای خصوصیات ریخت‎شناسی روده معنی‌دار بود (0/05 ≥ p). به‎نحوی‎که، جوجه‌های تغذیه شده با جیره برپایه ذرت حاوی اسید فسفاتاز بنفش بیشترین مساحت پرز و کمترین تعداد سلول گابلت را در ناحیه دئودنوم و ژژنوم در مقایسه با سایر تیمارهای آزمایشی داشتند (05/0 ≥ p). بیشترین طول پرز و نسبت طول پرز به عمق کریپت و کمترین عمق کریپت در ناحیه دئودنوم جوجه‌های تغذیه شده با جیره برپایه ذرت و یا گندم حاوی اسید فسفاتاز بنفش در مقایسه با سایر تیمارهای آزمایشی مشاهده شد (0/05 ≥ p). برای عمق کریپت در ناحیه دئودنوم و ژژنوم بین جوجه‌های تغذیه شده با جیره‌ برپایه ذرت و یا گندم حاوی اسید فسفاتاز بنفش تفاوت آماری معنی‌داری مشاهده نشد. بیشترین عمق کریپت در مقایسه با سایر تیمارهای آزمایشی در ناحیه دئودنوم و ژژنوم به‎ترتیب متعلق به جوجه‌های تغذیه شده با جیره برپایه ذرت و یا گندم و جیره برپایه گندم حاوی هیستیدین فسفاتاز بود (0/05 ≥ p). اگرچه میزان خاکستر درشت نی در تیمار آنزیم اسید فسفاتاز بنفش کمتر از آنزیم هیستیدین فسفاتاز بود (0/05 ≥ p)، اما بین دو نوع آنزیم فیتاز تفاوتی در درصد ماده خشک، چگالی استخوان و مقاومت استخوان مشاهده نشد. اثر متقابل نوع آنزیم فیتاز و نوع جیره (ذرت و یا گندم) بر استحکام پلت جیره پایانی به‎روش هولمن معنی‌دار بود (0/05 ≥ p). در مقایسه با سایر تیمارهای آزمایشی جیره‌های پایانی برپایه گندم نسبت به ذرت استحکام پلت بالاتری داشتند (0/05 ≥ p).نتیجه‎گیری: این پژوهش اولین گزارش تولید آنزیم فیتاز نوترکیب گروه اسید فسفاتاز بنفش در مخمر ساکارومایسس بولاردی و بررسی اثرات متقابل آن در مقایسه با گروه هیستیدین فسفاتاز تجاری در جیره‌های بر پایه ذرت و گندم در جوجه‎های گوشتی به‌عنوان افزودنی در جیره طیور بود. یافته‎های این تحقیق نشان داد که دو نوع آنزیم فیتاز در نتایج عملکرد رشد تفاوتی چندانی با هم ندارند. اگرچه تاثیر آنزیم فیتاز نوترکیب در صفات ریخت‎شناسی روده و تاثیر آنزیم فیتاز تجاری در درصد خاکستر استخوان درشت‌نی معنی‌دار بود. با توجه به نتایج ارائه شده در مورد اثر نوع غله مورد استفاده بر عملکرد رشد جوجه‎های گوشتی، تفاوت معنی‎داری مشاهده نگردید. همچنین تاثیر گندم در افزایش استحکام پلت، گندم داخلی می‎تواند جایگزین مناسبی به‎جای ذرت برای تغذیه جوجه‎‎های گوشتی باشد. بنابراین، براساس کلیه صفات مورد بررسی در این مطالعه آنزیم فیتاز نوترکیب قابلیت رقابت با آنزیم تجاری پوشینه دار را داشت. 

effect of phytase enzyme and diet type based on corn or wheat on physical pellet quality, growth performance, intestinal morphology and tibia characteristics in broiler chicks

extended abstractbackground: it is very important to choose the right host for the production of phytase enzyme. commercial phytase enzymes are produced in bacterial and fungal hosts that can be contaminated with toxic host metabolites. therefore, to solve this problem, it is recommended to use probiotics as a host. yeast saccharomyces boulardi probiotic is a non-pathogenic yeast that does not have the ability to permanently settle in the intestine. the aim of this study was to investigate the effects of two types of commercial phytase (histidine phosphatase group) and recombinant phytase enzymes obtained from saccharomyces boulardi yeast (purple acid phosphatase group) in corn and or wheat-based diets on pellet physical quality, growth performance, intestinal morphology and tibia characteristics of broiler chicks.methods: first, the activity level of two types of phytase enzymes was measured and compared by t-test. then, an experiment was conducted with 4 dietary treatments in the form of a completely randomized design with a factorial arrangement of 2x2, including two types of phytase enzymes (purple acid phosphatase and histidine phosphatase) and two types of diets based on corn or wheat. in this experiment, 336 one-day-old chicks of the hubbard flex strain were used in 6 replications (14 birds per each pen). the average body weight gain, feed consumption, feed conversion ratio and european production efficiency factor of experimental treatments were recorded at the age of 10, 24 and 41 days. at the end of the experiment, after starvation and final weighing (41 days old), two male chickens from each experimental unit that had the closest weight to the average of their group were killed to measure the morphological intestine and tibia characteristics. the pellet strength of the final diets of the experimental treatments was also measured by the holman method. the data were statistically analyzed by minitab statistical software (version 18) and general linear model procedure. means compared bytukey’s test at 5 percent probability level. results: the production of recombinant phytase enzyme in the yeast saccharomyces boulardi probiotic in the fermenter showed that the production efficiency was 400 and 150 grams per liter, respectively, for wet and dry yeast precipitation. also, measuring phytase enzyme activity showed that the phytase activity in histidine phosphatase was about 2 times higher than of purple acid phosphatase (p≥ 0.05). the effect of the type of diet, the type of phytase enzyme and the interaction between them during different rearing periods in terms of body weight gain (except at the age of ten days), feed consumption, feed conversion ratio and percentage of the european production efficiency index of the whole period, no significant difference was observed. until the age of ten days, chicks fed by corn-based diet containing histidine phosphatase had the lowest body weight gain compared to chicks fed with corn-based diet containing purple acid phosphatase and wheat-based diet containing histidine phosphatase. the interaction between enzyme and diet type (corn and or wheat) were significant for intestinal morphological characteristics (p≥ 0.05). so, chicks fed corn-based diet with purple acid phosphatase addition had the highest villus surface area and the lowest number of goblet cells in the duodenum and jejunum compared to other experimental treatments (p≥ 0.05). the highest villus length and the ratio of villus length to crypt depth and the lowest crypt depth were observed in the duodenum area of chicks fed corn or wheat-based diets containing purple acid phosphatase compared to other experimental treatments (p≥ 0.05). no statisticall significant difference was observed for the crypt depth in the duodenum and jejunum between the chickens fed by corn or wheat based diet containing purple acid phosphatase. compared to other experimental treatments, the highest research on animal production, vol. 15, issue 3, 2024 ……….…………….……………..………………………………..……. 97 crypt depth in the duodenum and jejunum belonged to the chickens fed corn or wheat based diet and wheat based diet containing histidine phosphatase (p≥ 0.05).although the ash content of tibia in the treatment of purple acid phosphatase was lower than that of histidine phosphatase enzyme (p≥ 0.05), there was no difference between the two types of phytase enzyme in the percentage of dry matter, bone density and bone strength. the interaction of the type of phytase enzyme and the diet type on the pellet strength of finisher diet was significant (p≥ 0.05). compared to other experimental treatments, wheat-based finisher diets had higher pellet strength than corn-based diet (p≥ 0.05).conclusion: this research was the first report on the production of recombinant phytase enzyme of purple acid phosphatase group in yeast saccharomyces boulardi and its interaction compared to commercial histidine phosphatase group in corn and wheat based diets in broiler chickens as an additive in poultry diet. the results of this research showed that the types of phytase enzymes had no significant effect on the growth performance. however, the effect of recombinant phytase enzyme on intestinal morphological traits and the effect of commercial phytase enzyme on the percentage of tibia bone ash were different. according to the results presented about the effect of the type of grain used on the growth performance of broiler chickens, no significant difference was observed. also, the effect of wheat in increasing the strength of the pellet, cultivated iranian wheat can be a suitable alternative to corn for feeding chickens. therefore, based on all the characteristics investigated in this study, the recombinant phytase enzyme had the ability to compete with coated commercial enzyme.