اثرات سوء استفاده از آنتی بیوتیک در طیور
امروزه پرورش متراکم حیوانات بخصوص طيور سبب شده تا حساسیت آنها نسبت به باکتریهای بیماری زایی نظیر اشرشیاکلای، گونه های سالمونلا و کلستریدیوم افزایش یابد. برای کنترل این مشکلات در خوراک از آنتی بیوتیک ها در مقدارهای مختلف استفاده می شود (دز بالا برای درمان و دز پایین بمنظور محرک رشد). استفاده از آنتی بیوتیک ها دارای اثرات گسترده ای بوده و از جهاتی باعث رشد و بهبود عملکرد می شود اما استفادهی نادرست و بی رویه از آنها منجر به بروز عوارض جانبی متعددی خواهد شد. از جمله خطراتی که مصرف کنندگان گوشت را تهدید می کند می توان به انتقال سویه های مقاوم به آنتی بیوتیک در اثر استفاده ی غیر اصولی از داروها اشاره کرد. علاوه بر ایجاد مقاومت دارویی، میکروفلورای روده ای نیز در برابر آنتی بیوتیک ها آسیب می بینند. به دنبال این عوارض اتحادیه ی اروپا و بسیاری دیگر از کشورها مانند ایالت متحده آمریکا استفاده از آنتی بیوتیک ها را بعنوان محرک رشد ممنوع کردند. حذف استفاده از آنتی بیوتیک ها باعث ایجاد مشکلات عملکردی، افزایش ضریب تبدیل و دیگر مشکلات متابولیکی نظیر آنتریت نکروتیک در طیور شد. از این رو تحقیقات زیادی در مورد جایگزین کردن افزودنی های دیگر به جای آنتی بیوتیک ها صورت گرفت که از جمله این افزودنی ها می توان به اسیدهای آلی اشاره کرد.
در واقع اسیدهای آلی مخلوطی از چند اسید مختلف با فعالیت ضد میکروبی به منظور جایگزینی برای آنتیبیوتیک ها می باشند که این ترکیبات از طرف اتحادیه ی اروپا نیز ایمن معرفی شدند. در ابتدا استفاده از اسیدهای آلی در بچه خوکها به منظور کاهش اسهال پس از شیرگیری صورت گرفت. سپس مطالعاتی به منظور بهره برداری از اسیدهای آلی جهت بهبود عملکرد خوکهای در حال رشد انجام شد. پس از آن پژوهشهای زیادی در مورد اسیدهای آلی و نمکهای آنها در تغذیه طیور انجام گرفت که نشان از اثرات این ترکیبات در حل مشکلات دستگاه گوارش و آلودگی های میکروبی داشت. همچنین سالها از این ترکیبات به منظور نگهدارنده ی خوراک استقبال شد.
اسیدهای آلی را میتوان در سه دسته اصلی اسیدهای چرب با زنجیره ی کوتاه (SCFA)، اسیدهای چرب با زنجیره متوسط(MCFA) و اسیدهای تری کربوکسیلیکTCA)) طبقه بندی کرد.
SCFA اسیدهای کربوکسیلیک با حداکثر 5 اتم کربن می باشند که میزان اسیدیته، با گروه کربوکسیل «COOH-» آنها در ارتباط است. در واقع این دسته از اسیدها به صورت اسید ضعیف بوده که فعالیت ضدمیکروبی دارند و به طور معمول جهت ممانعت از آلودگیهای میکروبی، قارچی و همچنین حفظ کیفیت اولیه خوراک، به صورت افزودنی های خوراکی مورد استفاده قرار میگیرند. در واقع، SCFA بیشتر به عنوان اسیدی کننده ی خوراک، سیلو و بعنوان نگهدارنده در تغذیه حیوانات استفاده می شوند.
اسیدهای آلی به دو فرم جامد و مایع قابل دسترس می باشند. فرم مایع آنها اساسا به صورت ترکیب با آب در اختیار حیوان قرار میگیرد و فرم جامد آن به شکل مخلوط در جیره مصرف میگردد. با استفاده از روشهایی نظیر ناقل های مواد معدنی، استریفیه شدن با گلیسرول و نیز کپسوله شدن، اسیدهای آلی از جذب شدن در بخش های ابتدایی دستگاه گوارش محافظت می شوند.
اسیدهای آلی شامل اسیدهای مونوکربوکسیلیک ساده (اسیدهای فورمیک، استیک، پروپیونیک و بوتیریک) یا اسیدهای کربوکسیلیک با گروه هیدروکسیل (اسیدهای لاکتیک، مالیک، تارتاریک و سیتریک) و همچنین اسیدهای کربوکسیلیک با زنجیره کوتاه حاوی پیوندهای دوگانه (اسیدهای فوماریک و سوربیک) هستند. اسیدهای آلی با زنجیره کوتاه (C1-C7) فعالیت ضدمیکروبی خاصی دارند. با این حال، اثر آنها در کاهش pH و فعالیت ضد میکروبی با توجه به pKa خاص هر اسید با وضعیت تفکیک آنها متفاوت است. از این رو، مقدار pKa، توانایی آن اسید را در پایین آوردن pH محیط توصیف میکند. بیشتر اسیدهای مورد استفاده به عنوان افزودنی خوراک، مقدار pKa بین 3 تا 5 دارند. همچنین بسیاری از اسیدها به عنوان نمک سدیم، پتاسیم یا کلسیم مورد استفاده قرار می گیرند که از مزایای آنها میتوان به بوی کم، استفاده آسان در هنگام تولید خوراک، خورندگی کمتر و محلول در آب بودن اشاره کرد. اسیدهای معدنی همچون اسیدهای هیدروکلریک، سولفوریک و فسفریک ارزانتر از اسیدهای آلی هستند اما به شکل خالص، مایعاتی بسیار خورنده و خطرناک می باشند.
مکانیسم عمل اسیدهای آلی برای از بین بردن میکروارگانیسم ها را می توان به دو دسته تقسیم بندی کرد: 1-کاهش pH به سطح زیر 6 و ایجاد شرایط نامطلوب برای رشد باکتری های مضر 2- فعالیت ضدمیکروبی علیه یک سری میکروارگانیسم های بیماری زا در یک دامنه pH خاص. با توجه به ماهیت اسیدی ضعیف بسیاری از اسیدهای آلی، pH به عنوان یک عامل اثر بخش مهم در نظر گرفته شده است چون بر غلظت شکل یونیزه نشده اسید تأثیر میگذارد.
اسیدهای آلی موجود در خوراک با تأثیر بر افت pH موجب کاهش رشد باکتری های بیماری زا و حذف رقابتی باکتری های بیماریزا میشوند. تکثیر بسیاری از باکتری های حساس مانند اشرشیاکلای، سالمونلا و کلستریدیوم پرفرنجنس درpH زیر 5 به حداقل میرسد. اسیدهای آلی با تخریب دیواره باکتری و افزایش قدرت نفوذپذیری غشاء خارجی آنها به خصوص در باکتری های حساس به میزان اسیدیته، به داخل باکتری ها نفوذ کرده و رشد این باکتری ها را کند و یا متوقف می کنند. شکل غیر قابل تفکیک اسید که لیپوفیلی می باشد، آزادانه در غشای نیمه نفوذپذیر سلول باکتری حرکت و به داخل آن نفوذ کرده و در محیط خنثی تفکیک می شوند. پس از آن پروتون ها(H +) در داخل باکتری جدا و آزاد می شوند و در نتیجه باعث کاهش pH در داخل سلول می گردند. در نهایت، واکنش های آنزیمی انتقال سیگنال گلیکولیز و انتقال مواد مغذی میکروب ها متوقف می شود و باعث می شود انرژی باکتری برای ایجاد تعادل pH اتلاف شود. آنیون های اسید به دام افتاده همچنین به ترکیبات سمی تبدیل می شوند و غشاهای باکتریایی را مختل میک نند و از این طریق باکتری نابود می شود. در مقابل، باکتری های مقاوم در برابر اسید مانند لاکتوباسیلوس ها و بیفیدوباکترها میتوانند عدم تعادل بین pH خارجی و داخلی را تحمل کنند، که در آن اسیدها می توانند با برگشت به فرم جدا نشده، باکتری را ترک کنند. در باکتری های گرم مثبت، سطح بالاتر پتاسیم داخل سلولی ممکن است آنیون های اسید را خنثی کند.
