بقلم : باحث مساعد / ريم محمد موسي خشبه
معهد بحوث الصحة الحيوانية- معمل فرعي الإسماعيلية
النشاط البيولوجي للأيضات النباتية المتطايرة هي الخاصية التي يمكن أن تجدها تطبيق في تغذية الحيوان. في الوقت الحاضر ، يتم تشجيع استخدام المركبات النشطة بيولوجيًا في العديد من مجالات الصناعة والزراعة ، حيث أن هذه المواد لها خصائص مماثلة مثل محفزات نمو المضادات الحيوية المسحوبة يعرض المقال خصائص الزيوت الأساسية في هذا السياق ، مع التركيز بشكل خاص على خصائصها المضادة للميكروبات والمناعة.
الزيوت الأساسية أو الزيوت الطيارة عبارة عن سوائل زيتية عطرية يتم استخلاصها عن طريق التقطير أجزاء النبات ، مثل الزهور والبراعم والبذور والأوراق والأغصان واللحاء والخشب والفواكه والجذور. المصطلح يمكن اعتبار “الزيت الأساسي” مصطلحًا ضعيف التعريف ، منتجًا ثانويًا للصيدلة في العصور الوسطى ، ولهذا السبب ، تم اقتراح مصطلح “النفط المتطاير” كبديل. مع ذلك، المصطلح السابق “زيت أساسي” يستخدم في كثير من الأحيان. الزيوت الأساسية مميزة لها رائحة قوية وتكوين متنوع. كيميائيا ، الزيوت الأساسية معقدة وعالية مخاليط متغيرة من المكونات التي تنتمي إلى مجموعتين: تربينويد (monoterpenes وsesquiterpene) ، والمركبات العطرية (الألدهيد ، والكحول ، والفينول ، وميثوكسي مشتقات ، وما إلى ذلك وتتميز بمكونين أو ثلاثة مكونات رئيسية بتركيزات عالية إلى حد ما (20-70مقارنة بالمكونات الأخرى الموجودة بكميات ضئيلة. هذا يحدد تنوعها النشاط البيولوجي ، والذي يكون مشروطًا إلى حد كبير بالمكون السائد. متنوع للزيوت الأساسية العديد من الخصائص المشتركة ، على سبيل المثال يمكن تبخيرها بالبخار محبة للدهون ، سائل عند 18 درجة مئوية ، نشط بصريًا ، وقابل للذوبان جيدًا في الإيثانول ، البروبيلين غليكول ، أو في الدهون يمكن تقسيم مركبات وروائح الزيوت الأساسية إلى مجموعتين رئيسيتين:-
-1التربين
-2الهيدروكربونات
-3المركبات المؤكسجة
-1 الهيدروكربونات:
عبارة عن جزيئات تتكون من H و C ذرات مرتبة في سلاسل. قد تكون هذه الهيدروكربونات لا حلقية ، أليكليكاتية (أحادية حلقية ،ثنائي الحلقات أو ثلاثي الحلقات) أو عطري.
-2التربين :
هي أكثر أنواع المواد الكيميائية شيوعًا المركبات الموجودة في الزيوت الأساسية. مصنوعة Terpenes من وحدات isoprene (عدة 5 كربون الوحدات الأساسية ، C5) ، وهي مجموعات من وحدتين من الأيزوبرين ، تسمى “وحدات تربين”. تتكون الزيوت الأساسية بشكل أساسي من أحادي التربين (C10) و sesquiterpenes (C15) ، وهي الهيدروكربونات بالصيغة العامة (C5H8) ن. Diterpenes (C20) و triterpenes (C30) و توجد رباعي اليسروع (C40) في الزيوت العطرية بتركيزات منخفضة.
-3المركبات المؤكسجة:
هي مزيج من C و H و O ، وهناك مجموعة متنوعة من المركبات الموجودة بشكل أساسي زيوت. يمكن اشتقاق المركبات المؤكسجة من التربينات ، حيث يطلق عليها التربينويدات”.
تظهر بعض المركبات المؤكسجة السائدة في الزيوت العطرية النباتية على شكل التالي :
1-الفينولات (ثيمول ، يوجينول ، كارفاكرول ، شافيكول ، إلخ)
2-الكحولات (بورنيول ، إيزوبيوليجول ، lavanduol ، α- تربينول ، nerolidol ، santalol ، α-santalol ، إلخ)
3-الألدهيدات (السترال ، ميرتينال ، الكمونالديهيد ، السترونيلال ، سينامالديهيد ، البنزالديهايد ، إلخ)
4-الكيتونات (كارفون ،منتون ، بوليجون ، فنشون ، كافور ، ثوجون ، فيربينون ، إلخ)
5-استرات (أسيتات بوميل ،أسيتات اللينيل ، أسيتات سيترونيل ، أسيتات جيرانيل ، إلخ)
6-أكاسيد: (1،8-سينول ، بيسابولون أكسيد ، أكسيد لينالول ، أكسيد سكلارول ، إلخ) وما إلى ذلك
ترتبط نشاط الزيوت الأساسية بتكوينها ومجموعاتها الوظيفية وتفاعلاتها التآزرية بين المكونات ، على سبيل المثال: مجموعة الهيدروكسيل الموجودة في بنية الفينول تضفي المركبات نشاطًا مضادًا للميكروبات وموقعها النسبي أمر بالغ الأهمية بالنسبة لـ فعالية هذه المكونات الطبيعية. هذا يمكن أن يفسر النشاط الفائق لمضادات الميكروبات من كارفاكرول ، مقارنة مع الفينولات النباتية الأخرى النشاط البيولوجي للزيوت الأساسية نشاط مضادات الميكروبات لا تزال الأمراض البكتيرية تشكل مشكلة خطيرة في الإنتاج المكثف للدواجن.
تشمل الأمراض البكتيرية الشائعة لدجاج اللاحم داء السلمونيلات وداء القولونيات ، داء المفطورات ، أو العدوى عن طريق Ornithobacterium أو المطثيات. في السنوات الأخيرة ، خاصة مع ارتفاع معدل الإصابة بعدوى الدواجن بالسالمونيلا ،، والإشريكية القولونية تظهر العديد من مكونات الزيت العطريه كمضادات الميكروبات ، بعضها أقوى من البعض الآخر. الفينولات والكحولات والكيتونات وترتبط الألدهيدات بشكل أساسي بالأفعال المضادة للبكتيريا ، على الرغم من الآلية الدقيقة لم يتم فهم الإجراءات بشكل كامل من المقبول أن نشاط مضادات الميكروبات يعتمد على الطابع المحبة للدهون للمكونات. المكونات تتخلل الخلية الأغشية والميتوكوندريا للكائنات الدقيقة وتمنع ، من بين أمور أخرى ، الغشاء تدفق الإلكترون المرتبط ومعه استقلاب الطاقة. هذا يؤدي إلى انهيار مضخة البروتون وتصريف تجمع ATP. قد تؤدي التركيزات العالية أيضًا إلى تحلل أغشية الخلايا وتمسخ البروتينات السيتوبلازمية.
تُظهر الزيوت الأساسية تأثيرًا قويًا بشكل خاص ضد البكتيريا موجبة الجرام Bacillus:
cereus ، العصوية الرقيقة ، Clostridium colinum ، Clostridium septicum ، Listeria monocytogenes ، Staphylococcus aureus ، أو Streptococcus gallolyticus
قد تكون الزيوت العطرية بديلاً في مكافحة البكتيريا المسببة للأمراض طورت مقاومة للعديد من المضادات الحيوية وقد ثبت أن بعض الزيوت لها تأثير قوي على الجراثيم خصائص ضد المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) ومقاومة الفانكومايسين المكورات المعوية (VRES).
يعزز زيت اللافندر والزعتر والأوكالبتوس ومكوناتهما من تأثيرهما فيمع الزيوت الأساسية الأخرى أو المضادات الحيوية الاصطناعية لقد ثبت أن الزيوت الأساسية تعمل أيضًا ضد البكتيريا سالبة الجرام ، مثل(العطيفة الصائمية ، الإشريكية القولونية ، Mycoplasma gallisepticum ، Mycoplasma synovia، Pseudomonas aeruginosa أو Salmonella Enteridis أو Klebsiella sp ) استخدام المستخلصات النباتات الطبيه في تغذيه الحيوان والدواجن وكمضاد للميكروبات :
المستخلصات النباتية ، والمعروفة أيضًا باسم phytobiotics ، تم استغلالها في تغذية الحيوانات ، وخاصة أن لها تاثير كمضادات الميكروبات ومضادات الطفيليات ومضادات الأكسدة والطفيليات
تعتبر المستخلصات النباتية بشكل عام آمنة وفعالة ضد بكتيريا معينة. تستخدم على نطاق واسع في الأعلاف محفزات النمو وحماة الصحة خاصة في البلدان الآسيوية والأفريقية وأمريكا الجنوبية ، و في السنوات الأخيرة يتم استخدامها تدريجيا في البلدان المتقدمة. آثار مضافات الأعلاف النباتية على الإنتاج في الدواجن في السنوات الماضية ، ذكرت العديد من الدراسات أن الاستخدام من المستخلصات النباتية الخام والمركبات النباتية المشتقة مثل مكملات علف الدواجن . قد يكون لها تأثير إيجابي على صحة وإنتاجية الطيور التهاب الأمعاء النخري الآفات الجسيمة الهضم CP المعوي الدقيق تستخدم بشكل شائع لتقييم آثار تضمين المستخلصات النباتية في علف الدجاج ،. قد يكون للمستخلصات النباتية المختلفة تأثير مثبط مباشر إما على الخلايا النباتية CP أو في بعض السموم المعنية قد يكون للمستخلصات النباتية المختلفة تأثير مثبط مباشر إما على الخلايا النباتية CP أو في بعض السموم المعنية في التسبب في التهاب الأمعاء النخري يمكن تقسيم المواد الكيميائية النباتية المفيدة المضادة للميكروبات إلى عدة فئات:
1-البوليفينول / العفص 2- ضرورية الزيوت (EOs)
3-القلويات 4- الليكتين / عديد الببتيدات
تمارس المواد الكيميائية النباتية نشاطها المضاد للميكروبات من خلال طرق مختلفة الآليات. على سبيل المثال ، (1) العفص يعمل من خلال الحرمان من الحديد والتفاعلات مع البروتينات الحيوية مثل الإنزيمات (2) ضرورية الزيوت EOs تم الاعتراف ان خصائص كمضادات للميكروبات
تدعم الاختبارات في الجسم الحي الافتراض أن إمكانات مضادات الميكروبات العامة لمضافات الأعلاف النباتية ترجع إلى انخفاض كبير في نسبه مسببات الأمراض المعوية .
1-العفص ( حمض الطنطاليك )
العفص هي نواتج الأيض الثانوية البوليفينولية الموجودة في تقريبًا جميع أجزاء النباتات وبالتالي موجودة في معظم النظم الغذائية الحيوانية. يتم تصنيف العفص عمومًا إلى مجموعتان بناءً على تركيبهما الكيميائي:
1-قابل للتحلل بالماء التانينات (HT) الموجودة في النباتات مثل الجالوتانين أو إيلاجيتانينز
2-العفص المكثف (CT) ، الأكثر نوع شائع من العفص الموجود في العلف ، وهو عبارة عن بوليمرات عدد وحدات افونول
تشير الأدلة العلمية إلى إمكانات كبيرة لـ استخدام العفص لتعزيز التغذية وصحة الحيوان في كل من الماشية والدواجن في السنوات الأخيرة ، أظهرت العديد من التقارير أن تركيزات التانين المعتدلة من مصادر نباتية متنوعة يمكن أن تتحسن ليس فقط التغذية ولكن أيضًا الحالة الصحية في المعدة الأحادية حيوانات المزرعة ، بما في ذلك الدواجن. علاوة على ذلك ، يتم تضمين تم العثور على المستخلصات النباتية الغنية بالبوليفينول في التحسن نسبة زيادة الوزن / العلف في تربية الخنازير.
ظهرت أن استخدام الكستناء المستخلص له تأثير إيجابي على أداء النمو إذا مدرج في النظام الغذائي حتى 2 جم / كجم من المادة الجافة وأيضًا كان الانخفاض الملحوظ في إجمالي النيتروجين في القمامة هذه الملاحظه. يدعم ان استخدام العفص الكستناء يؤدي إلى فضلات اقسي ، والتي يؤثر إيجابًا على حالة القمامة وبالتالي تحسين الوضع العام الحالة الصحية ورفاهية الدجاج في الإنتاج المكثف، وبالمثل ، لاحظ مؤلفون آخرون أن إدراج المركبات الفينولية في النظام الغذائي المعزز النمو الأداء ، وانخفاض أكسدة الدهون ، وانخفاض قيمة الكوليسترول ، وزيادة محتوى الأحماض الدهنية المفيدة في دجاج اللاحم.
كما تم التحقق من العديد من الدراسات في المختبر وفي الجسم الحي نشاط التانين ضد عدة أنواع من الأمعاء مسببات الأمراض بما في ذلك الديدان الطفيلية ، الكوكسيديا والفيروسات ، والبكتيريا بشكل خاص الاهتمام ببكتيريا السالمونيلا التيفية ، العطيفة الصائمية والشلل الدماغي ، والتي تعد مسببة للأمراض الرئيسية أو بكتيريا تنقلها الأغذية في الدواجن
أفاد عمل حديث أن مستخلصات الكستناء تتحسن تحمل العصيات اللبنية للعبور المعدي وتحمل منخفض قيم الأس الهيدروجيني وأملاح العصارة الصفراوية ، مما يشير إلى احتمال حدوث ذلك تستخدم أيضًا مع البروبيوتيك للتآزر تحسين صحة القناة الهضمية
2-الزيوت الأساسية :
تعتبر الزيوت الأساسية (EOs) مستقلبات ثانوية في النباتات وهي مركبات عضوية ليست كذلك تشارك بشكل مباشر في النمو الطبيعي ، أو التطور ، أو تكاثر النبات .هذه مركبات هي يفترض أنه يشارك في الدفاع عن النبات ومعظمهم قد تمتلك خصائص مضادة للميكروبات.
ترتبط الأنشطة المضادة للميكروبات الخاصة بـ EOs بالمواد الكيميائية خصائص مثل كرههم للماء مما يتيح منهم للتفاعل مع الدهون في غشاء الخلية البكتيرية وبالتالي يزعج استقلاب البكتيريا وجدار الخلية ونفاذية الأغشية ، مما يؤدي إلى تسرب واسع النطاق للحرجة الجزيئات والأيونات من الخلايا البكتيرية. مجموعات الفينول تستهدف جزيئات EOs غشاء الخلية البكتيرية بتغيير هيكلها ووظيفتها ؛ الفحص المجهري تظهر الدراسات أن تركيزات منخفضة من بعض الزيوت قد إحداث ثقوب في جدار الخلية من البكتيريا الحساسة بما في ذلك CP ، كونها أشكال نباتية بشكل خاص.
على سبيل المثال ، الثيمول والكارفاكرول ، وهما نوعان شائعان من التربينويدات الموجودة في العديد من EOs ، لهما خصائص مضادة للميكروبات ولكنهما يعملان بشكل مختلف ضد إيجابية الجرام أو البكتيريا سالبة الجرام بناءً على مواقع واحدة أو مجموعات أكثر وظيفية في هذين الجزيئين.
هناك العديد من التقارير حول التأثيرات المضادة للبكتيريا من Origanum vulgare ، Piper nigrum ، Syzygium aromaticum و Tymus vulgaris ومكوناتهما ، الثيمول ، الكارفاكرول والأوجينول ، ضد المطثية clostridiumالأنواع بما في ذلك المطثية الحاطمة CP Clostridium perfringens ،. قد تكون تأثيرات EOs عل التهاب الأمعاء الناخر ى المستحثة المطثية الحاطمة مرتبطة بتأثير مباشر لمضادات الميكروبات على الخلايا البكتيرية وتأثير غير مباشر عن طريق تعديل القناة الهضمية وظائف الجراثيم والجهاز الهضمي.
يوجد اختلافات كبيرة في التأثير التثبيطي والفعالية تم العثور عليها بين الدراسات العلمية حول نشاط EOs يمكن تفسيره جزئيًا من خلال مجموعة متنوعة من البروتوكولات تستخدم للحصول على محلول EOs ولقياس مضادات الميكروبات نشاط. على سبيل المثال :
في بعض الابحاث وتم اختبار نشاط العالي لمضادات الميكروبات ووجد ان :
نسبه تثبيط> 95 ٪ ضد CP للزعتر (T. vulgaris) أوريجانو (O. vulgare)
بينما وجد آخرون باستخدام طرق مرق microdilution وأبلغت عن نتائج مماثلة للزعتر ولكن نشاط مضاد للميكروبات منخفض (تثبيط بين 50 و 80٪) للأوريجانو.
في الدواجن ، تشير العديد من الأعمال إلى إدراج الخلطات تحسين إنتاجية من EOs كمكملات غذائية الأداء بما في ذلك زيادة الوزن وكتلة الجسم ؛ ومع ذلك ، لم يبلغ أي من هذه الأعمال عن حدوث تغييرات في الأمعاء الكائنات الحية الدقيقة ، أو الطاقة الظاهرية القابلة للتمثيل الغذائي ، أو المحسوبة معاملات الهضم.
