تاثیر استرس گرمایی بر عملکرد طیور و روش های مدیریت آن ها
گردآورنده: دکتر مهین رحیمی
تولید طیور یکی از سریع ترین بخش های صنعت دام در کشورهای توسعه یافته است. تنوع محیطی یکی از مهمترین عواملی است که بر پایداری سیستم های تولید دام در آب و هوای گرمسیری تاثیر میگذارد (Sinha et al., 2017a). استرس حرارتی عملکرد تولیدی پرنده را کاهش داده و با افزایش تلفات اثرات منفی را بر بازده تولید می گذارد. متغییرهای آب و هوایی مانند دما، رطوبت، تابش و سرعت باد هستند که مستقیما بر مکانیسم تنظیم دما و نرخ تبادل گرما توسط همه حیوانات تاثیر میگذارند (NRC, 1981). تنش گرمایی عامل مهمی است که به دلیل کاهش خوراک مصرفی و تعادل منفی انرژی، باعث کاهش بازده باروری و تولید مثل دام میشود (De Rensis and Scaramuzzi, 2003). استرس گرمایی مزمن به دلیل کاهش قابلیت هضم خوراک مانند پروتئین ها، چربی ها، نشاسته، تولید مرغ گوشتی را کاهش میدهد (Bonnet et al., 1997). علاوه براین، تنش گرمایی حاد به دلیل تغییر در تعادل اسید-باز و مکانیسم تبادل یونی، عملکرد تولید مثلی مرغ ها را به شدت کاهش میدهد (Mahmoud et al., 1996). افزایش دما منجر به افزایش باکتری ها و انگل های اتیولوژیک در محیط اطراف حیوانات میشود. تغییرات آب و هوایی به دلیل افزایش ناقلین و عوامل بیماری زا، بر بروز بیماری و انتقال آنها تاثیر میگذارد.
نشانه (علامت) تنش گرمایی در پرندگان
علائم تنش حرارتی در طیور عبارتند از: له له زدن با دهان باز، بال هایشان را بالا آورده و نزدیک به زمین چمپاتمه می زند، کاهش فعالیت، چشمان بسته، دراز کشیدن، افزایش مصرف آب، کاهش اشتها، کاهش تولید تخم مرغ، کاهش اندازه تخم مرغ، کیفیت ضعیف پوسته تخم مرغ، کاهش وزن بدن و افزایش کانی بالیسم (Nardone et al., 2010; Dayyani and Bakhtiyari, 2013). پرندگان در حال تلاش برای از دست دادن گرما از طریق نفس نفس زدن و تغییر موقعیت پرهای خود، از دست دادن آب از طریق تنفس و خنک کردن خودشان از طریق تبخیر آب از سطح ریه ها هستند. پرندگانی که با شرایط تنش گرمایی مواجه هستند، زمان کمتری را صرف تغذیه و زمان بیشتری را صرف آشامیدن و نفس نفس زدن می کنند همچنین زمان حرکت و راه رفتن خود را کاهش و زمان بیشتری را صرف استراحت میکنند (Mack et al., 2013).
تاثیر استرس گرمایی بر تولید طیور
تنش گرمایی بر عملکرد تولیدی و کیفیت گوشت آن ها تاثیر منفی می گذارد. دمای محیطی بالا و مقدار THI بالاتر از حد آستانه بحرانی منجر به کاهش مصرف خوراک، کاهش وزن بدن و بازده تبدیل خوراک کمتر میشود (Sohail et al., 2012). قرار گرفتن در معرض حرارت حاد بر کیفیت گوشت و رسوب چربی در جوجه های گوشتی تأثیر منفی می گذارد ، اما این امر به نژاد بستگی دارد (Lu et al., 2007). قرار گرفتن پرنده در معرض تابش زیاد خورشید با کاهش ترکیب شیمیایی و کیفیت گوشت در صنعت جوجه های گوشتی همراه است (Dai et al., 2012; Imik et al., 2012). قرا گرفتن در معرض دمای بالا در طول مرحله رشد جوجه های گوشتی با کاهش کیفیت گوشت ارتباط دارد (Lu et al., 2007; Zhang et al., 2012). علاوه براین، قرار گرفتن در معرض تنش گرمائی هنگام حمل پرندگان از مزارع تولیدی به مرکز فرآوری باعث افت کیفیت گوشت شده است (Dadgar et al., 2010). قرار گرفتن در معرض استرس آب و هوایی در مرغ های تخمگذار نیز منجر به کاهش قابل توجهی در تولید تخم مرغ و کیفیت آن می گردد. بسیاری از محققین کاهش تولید تخم مرغ در هوای گرم را به دلیل کاهش در مصرف خوراک، کاهش جذب مواد مغذی موجود و کاهش هضم اجزای مختلف جیره گزارش کرده اند. (Allahverdi et al., 2013; Kirunda et al., 2001; Mashaly et al., 2004). بنابراین، تولید تخم با دمای محیطی بالاتر از حد بحرانی رابطه معکوس دارد. Allahverdi و همکاران (2013) گزارش کردند که گله تخمگذار در دمای بالا، اختلالات تعادل اسید و باز در خون را که نتیجه تنفس شدید و عمیق و از دست دادن گاز CO2 از ریه ها است را نشان می دهند. کاهش مقدار CO2 در خون باعث افزایش pH خون میشود که این امر مقدار یون Ca2+ خون را که توسط غدد پوسته ساز استفاده می شود را کاهش و در نتیجه کیفیت تخم مرغ را پایین می آورد (Mahmoud et al., 1996).
تاثیر استرس گرمایی بر تولیدمثل
استرس گرمایی تاثیر قابل توجهی بر عملکرد تولید مثلی و کیفیت تخم مرغ پرندگان دارد (Donoghue et al., 1989). دما و رطوبت نسبی بالا بیشترین تاثیر منفی را بر تولید مثل حیوان دارد. قرار گرفتن مرغ های سفید لگهورن در دمای بالای محیط منجر به تولید مثل ناموفق و کاهش کیفیت تخم مرغ می شود (Ebeid et al., 2012). کاهش عملکرد تولید مثلی در پرندگان اهلی در معرض استرس حرارتی با کاهش سطح LH و محتوای هورمون آزاد کننده گنادوتروپین هیپوتالاموس I همراه است (Donoghue et al., 1989; Etches et al., 1995). کاهش عملکرد تولید مثل طیور در استرس گرمایی به دلیل ایجاد اختلال در مکانیسم های تنظیم حرارتی ، ممکن است در سطح هیپوتالاموس و هیپوفیز تعدیل شود (El Halawani et al.، 1973؛ Saarela et al.، 1977).
تاثیر استرس گرمایی بر رفتار و پاسخ فیزیولوژیکی
تنظیم حرارت نقش مهمی در حفظ هموستازی دارد و توسط سیستم های مرکزی، متابولیکی و غدد درون ریز کنترل میشود. ظرفیت تنظیم حرارتی حیوان برای بقا در شرایط محیطی نامطلوب نقش تطبیقی را ایفا می کند. در دمای محیطی بالا، پرندگان پاسخ های رفتاری و فیزیولوژیکی خود را جهت تنظیم درجه حرارت بدن خود تغییر میدهند. پرندگان تحت شرایط تنش گرمایی، زمان کمتری را صرف تغذیه میکنند، بیشتر آب می نوشند، له له میزنند و به سمت سطوح خنک تر حرکت میکنند (Mack et al.، 2013). در شرایط آب و هوایی نامطلوب، حفظ مکانیسم هموستاز در پرندگان با تبادل گرما بین محیط و کیسه هوا از طریق همرفت ، از دست دادن گرمای تبخیری ، تعریق و اتساع عروق صورت میگیرد (Mustaf et al., 2009; Fedde, 1998).
تاثیر استرس بر پاسخ های ایمنی
استرس گرمایی اثرات منفی بر وضعیت سلامتی پرندگان دارد که منجر به تغییر در فیزیولوژی، متابولیسم، سیستم هورمونی و ایمنی بدن میشود. در دمای بالا کاهش سنتز لنفوسیت های T و B و سرکوب فعالیت فاگوسیت لکوسیت-های خون میشود (Kadymov and Aleskerov, 1988). Bartlett and Smith (2003) پایینترین سطح آنتی بادی در گردش خون و پایین ترین سطح IgM و IgG در جوجه های گوشتی تحت تنش گرمایی را گزارش کردند. Nathan و همکاران (1976) کاهش WBC کل و فعالیت های لکوسیت های در معرض تنش حرارتی را گزارش کردند. Zulkifi و همکاران (2000) یافتند که استرس حرارتی تولید آنتی بادی ها را به طور قابل توجهی کاهش میدهد. انعطاف پذیری پاسخ ایمنی توسط سیستم عصبی مرکزی (CNS)، و توسط شبکه پیچیده ای از سیستم عصبی، غدد درون ریز و سیستم ایمنی بدن ایجاد می شود.
روش های مدیریتی بای کاهش استرس گرمایی در طیور
برای کاهش استرس گرمایی در طیور روش های مختلفی وجود دارد: اصلاح محیط پیرامونی، سیستم تهویه، تراکم پرندگان و مدیریت تغذیه ای برای کاهش تنش گرمایی در طیور (Dayyani and Bakhtiyari, 2013).
اصلاح محیط پیرامون
دمای و رطوبت نسبی محیط پیرامون پرنده بر مکانیسم خنک کننده تبخیری پرندگان تأثیر می گذارد. اتلاف حرارت تبخیری در دمای بالا با سرعت باد افزایش و با افزایش رطوبت کاهش می یابد (Lin et al., 2005; Sinha et al., 2017b). محیط اطراف با استفاده از موارد مختلفی مانند فن ها، مه شکن با فن، پدهای خنک کننده، پرده، کنترل کننده های فشار استاتیک و ترموستات کنترل میشود. تامین نور متناوب تاثیر مثبتی دارد که به تولید حرارت پایینتر در طیور مربوط است (Ketelaars et al., 1986). جهت ساختمان، عایق و برآمدگی سقف بر دمای داخل مرغداری تأثیر دارد. حرکت هوا در داخل خانه برای تهویه مناسب مهم است. استفاده از آب پاش و مه شکن با فن باعث کاهش دمای داخل مرغداری در شرایط آب و هوایی گرم میشود (Sinha et al., 2018). جایگاه های کنترل شده از سیستم های تهویه مکانیکی استفاده میکنند و حرکت هوا را توسط فن ها و فن خروجی در ساختمان تولید میکنند.
سیستم تهویه
سیستم تهویه مناسب برای مدیریت استرس حرارتی ضروری است. هوای مرطوب مرغداری را از بین می برد و از خارج مقدار مساوی هوای تازه وارد میکند. سیستم تهویه باید به حداکثر برسد زیرا حرکت هوا به حذف آمونیاک، رطوبت و دی اکسیدکربن از جایگاه مرغداری و ورود اکسیژن تازه از خارج به داخل جایگاه کمک میکند (Butcher and Miles, 2012). تهویه مناسب جایگاه می تواند الگوی جریان مداوم هوا را ایجاد کند. تهویه تونلی، هوای متحرک ساختمان را از ورودی ها به فن های خروجی متصل میکند و سرعت جریان هوای بالایی را فراهم میکند. این حرکت سریع هوا باعث افزایش اتلاف گرمای همرفت و کاهش دمای بدن پرندگان میشود. سرعت هوا در تهویه تونلی حدود 350 فوت در دقیقه است. پدهای خنک کننده تبخیری با همان اصل خنک کننده مه شکن کار میکنند، هنگام عبور از پدهای خنک کننده هوای داخل جایگاه خنک می شود. فن های دوران برای تهویه مناسب در یک جایگاه با تهویه خوب توصیه میشود تا حرکت هوا بر روی پرندگان را به حداکثر برساند و خنک کننده همرفت را افزایش دهد. نصب فن های دوران در 5/1-1 متر از کف و در زاویه 5 درجه متمایل به سمت پایین برای تولید حداکثر هوا بر روی پرندگان نصب گردد (Daghir, 2008).
مدیریت تغذیه
با روش های مدیریت تغذیه ای میتوان استرس گرمایی در طیور را کاهش داد. در آب و هوای گرم کاهش در مصرف خوراک و افزایش مصرف آب برای کنترل دمای بدن اتفاق می افتد (Gous and Morris, 2005; Sohail et al., 2012). در دامنه دمایی 32-22 درجه سانتیگراد، به ازای هر 1 درجه سانتیگراد افزایش دما، مصرف خوراک 2/1 درصد و در دامنه دمایی 38-32 درجه سانتیگراد به ازای هر 1 درجه سانتیگراد افزایش دما، مصرف خوراک 5 درصد کاهش می یابد. مشخص شده است که تغذیه مرغ های تخمگذار در طول عصر باعث افزایش تخمگذاری و کیفیت پوسته تخم مرغ از طریق افزایش جذب کلسیم میشود. مکمل های معدنی و ویتامینی برای کاهش مرگ و میر و بهبود عملکرد رشد پرندگان در طول استرس گرمایی استفاده میشوند زیرا تنش گرمایی باعث افزایش دفع مواد معدنی از بدن و کاهش غلظت ویتامین ها و مواد معدنی از سرم و کبد میشود (Sahin et al., 2009). افزودن چربی و کاهش چربی اضافی در جیره طیور برای به حداقل رساندن اثرات مضر استرس گرمایی توصیه میشود (Ghazalah et al., 2008; Rahman et al., 2002). افزودن چربی تا 5 درصد در جیره باعث افزایش مقدار انرژی مواد تشکیل دهنده خوراک و کاهش نرخ عبور در دستگاه گوارش و افزایش استفاده از مواد مغذی می شود (Mateos et al., 1982; Daghir, 2008). مکمل مواد معدنی مانند کلرید آمونیوم(NH4Cl)، بی کربنات سدیم (NaHCO3)، کلرید سدیم (NaCl)، کلرید پتاسیم (KCl) و سولفات پتاسیم (K2SO4) در آب آشامیدنی طیور اثرات مفیدی در شرایط تنش گرمایی دارد (Smith and teeter, 1988; Ubosi et al., 2003; Ahmad et al., 2005). Teeter و همکاران (1985) گزارش کردند که مکمل کلرید آمونیوم در 3 و 10 گرم بر کیلوگرم در جیره طیور تحت دمای محیطی بالا، به ترتیب افزایش وزن را تا 5/9 و 25 درصد افزایش میدهد. مکمل ویتامین C در دمای محیطی بالا برای کاهش نرخ مرگ و میر در جوجه های گوشتی و مرغ های تخمگذار بسیار موثر است (Njoku, 1986; Ahmed et al., 2005). ویتامین C به دلیل حفظ متابولیسم طبیعی کلاژن به عنوان ضد استرس و محرک رشد در تولید جوجه های گوشتی عمل میکند (Mahmoud et al., 2004; McDonald et al., 1992). مکمل ویتامین E در هنگام استرس گرمایی برای مرغ های تخمگذار مفید می باشد، زیرا غشاهای بیولوژیکی را از آسیب اکسیداتیو ناشی از رادیکال های آزاد محافظت میکند (Whitehead et al., 1998; Sahin et al., 2001).
مصرف آب
در دمای بالا، جوجه ها آب بیشتری را نسبت به خوراک مصرف میکنند. کاهش مصرف آب اساسا منجر به کاهش تولید میشود. مصرف آب پرندگان به ازای هر 1 درجه سانتیگراد بالاتر از 21 درجه سانتیکراد حدود 7 درصد افزایش می یابد (NRC, 1994). عملکرد پرندگان به درجه حرارت آب، نوع آبخوری، شکل و ارتفاع دهانه (لبه) آب تحت تنش گرمایی بستگی دارد (May et al., 1997; Daghir, 2009). May و همکاران (1997) در دمای محیطی بالا کاهش قابل توجهی را در مصرف آب پرندگانی که از آبخوری های نیپل استفاده میکنند در مقایسه با پرندگانی که از آبخوری های زنگوله ای استفاده میکنند را مشاهده کردند.
نتیجه گیری کلی
تنش گرمایی از طریق کاهش مصرف خوراک و افزایش تلفات بر تولید تجاری طیور تاثیر منفی می گذارد. اثرات منفی تنش حرارتی بر جوجه های گوشتی و مرغ های تخمگذار، باعث کاهش رشد، تولید و کیفیت تخم مرغ می شود. دمای محیطی بالا به دلیل مهار پاسخ های ایمنی باعث افزایش تلفات میگردد. عملکردهای مدیریت تغذیه ای مانند تغییر در نسبت انرژی به پروتئین، تغذیه مرطوب، زمان تغذیه، نوع و ارتفاع آبخوری میتواند منجر به بهبود عملکرد پرندگان در شرایط دمای محیطی بالا شود.