Ang mga modernong broiler chicken ang pinakamalinaw na halimbawa ng mga tagumpay sa larangan ng genetic advancements.
Ang genetic selection, pagkain, kalusugan, at mga masusing hakbang sa pamamahala ay nagresulta sa mga tagumpay na ito.
Gayunpaman, mahalaga para sa produksyon na mapanatiling maayos ang kalagayan ng gastrointestinal tract (GIT) ng mga manok.
Habang umiikli ang panahon ng pagpapalaki ng mga broiler at gumaganda ang feed efficiency, nagiging mas malinaw ang pangangailangan para sa mas mahusay na mga programa sa kalusugan at nutrisyon.
Dahil ang mga pagbabago sa paglaki ng bituka ay napakaliit, kadalasan ay hindi ito napapansin, ngunit ang kalusugan ng bituka ay may malaking epekto sa pangkalahatang kalusugan at produktibidad.
Sa kasalukuyan, ang mga sistema ng produksyon ng hayop ay nangangailangan ng patuloy na pagsisikap na mabawasan ang epekto ng stress at pangmatagalang pamamaga upang mapabuti ang paggamit ng enerhiya sa mga hayop na pinapalaki.
Bagamat walang “silver bullet” upang maiwasan ang mga kondisyong dulot ng maraming salik na kaugnay ng chronic stress, ipinakikita ng ilang pag-aaral ang pagpapabuti sa balanse ng mikrobyo sa bituka, metabolismo, at integridad ng bituka gamit ang mga alternatibong produkto tulad ng:
Probiotics
Prebiotics
Organic acids
Mga katas ng halaman
Mga essential oils
Mga trace minerals
Ito ay isang pandaigdigang trend sa agham dahil sa mga epekto nito na anti-inflammatory, antioxidant, at immunomodulatory, pati na rin ang pagpapabuti sa integridad ng bituka.
Ang pagpapalit ng antibiotics sa mga sistema ng produksyon gamit ang mga alternatibong produkto, pinahusay na pamamaraan ng pamamahala, mahigpit na biosecurity, dekalidad na mga sangkap, kawalan ng sakit(Mycoplasma/Salmonella), at mabisang mga programa ng pagbabakuna ay mga epektibong estratehiya para sa mga layunin sa kalusugan at produktibidad.
Sa pagsusulat na ito, nakatuon kami sa pagsusuri ng mga makabuluhang epekto ng chronic stress at pamamaga ng bituka sa kalusugan at performance ng mga komersyal na ibon.
Magpapatuloy pagkatapos ng patalastas.
Bukod sa pagsipsip at pagtunaw ng tubig at pagkain, ang intestinal tract ng manok ay naglalaman ng iba’t ibang uri at komplikadong komunidad ng mikrobyo (Celluzzi at Masotti, 2016), pati na rin ang enteric nervous system (ENS) ng mga metazoan na itinuturing na “pangalawang utak” ng organismo (Schneider et al., 2019).
Sa kabila ng komplikadong estruktura at ugnayan ng mga mikrobyo, sa mga manok, ang gut-associated lymphoid tissue (GALT) ay naglalaman ng pinakamataas na konsentrasyon ng mga immune cell sa organismo, na nagpapakita ng kahalagahan nito (Peralta et al., 2017; Casteleyn et al., 2010).
Dagdag pa rito, ang digestive system ng manok ay may mga pangunahing lymphoid organ tulad ng bursa of Fabricius, kung saan nagmumula at dumadami ang mga B lymphocyte; ang bahaging ito ng GALT sa mga avian species ay mahalaga para sa proteksyon ng digestive system (Bar-Shira et al., 2003).
Ang intestinal microbiome ay maaaring makaapekto sa biology, nutrisyon, immunity, at neuroendocrine system ng host (Dimitrov, 2011). Ang paggana ng GIT ay waring naiimpluwensyahan ng short-chain fatty acids (SCFA) na nalilikha sa bacterial fermentation (Wu et al., 2017), komunikasyon sa pagitan ng microbiota at mga neuron (Megur et al., 2020), ang endocrine system (Fukui et al., 2018), ang immune system (Maslowski at Mackay, 2011), at ang modulation ng intestinal epithelial barrier (Sharma et al., 2010).
Kinokontrol ng ENS at ng endocrine gut network ang motility ng GIT, at ang anumang pagkagambala rito ay maaaring magdulot ng mga functional GIT disorder (Fukui et al., 2018).
Ang enteroendocrine cells (EECs) ay matatagpuan sa buong epithelium ng GIT at gumagawa ng iba’t ibang mga hormone (Gribble at Reimann, 2019).
Ang mga unang GIT hormones na natuklasan ay:
Gastrin
Secretin
Cholecystokinin
Insulin
Glucagon
Mahigit sa 50 hormones o bioactive peptides ang natukoy, kaya’t ang GIT ang pangunahing organ na nagpapakita ng endocrine, neuroendocrine, autocrine, o paracrine activities (Rao at Wang, 2010; Gribble at Reimann, 2017).
Sa mga metazoan, ang intestinal enterochromaffin cells, isang subpopulasyon ng maraming EECs, ay gumagawa ng 90% ng neurotransmitter serotonin (5-hydroxytryptamine) (Lund et al., 2018).
Ang intestinal microbiota ay bahagyang kumokontrol sa secretion ng serotonin, dopamine, oxytocin, at endorphins na ginawa ng EECs (Forsythe et al., 2010; Liang et al., 2014; Mayer et al., 2014). May malaking karunungan sa kasabihang “gut feelings”.
Ang balanse ng kalusugan ng bituka o homeostasis ay apektado ng microbiota-brain-gut axis, immune system, oxidative stress, nutrisyon, ang intestinal epithelial barrier, mga salik na genetics, at mga feed additives tulad ng nutraceuticals (Larawan 1).
Ang matagal na stress at pamamaga ay negatibong nakakaapekto sa microbiota-brain-gut axis, na nagdudulot ng dysbacteriosis at nakakasira sa mga tight junction proteins sa pamamagitan systemic translocation ng bacteria at iba pang mga antigen (Larawan 2).
Sa panahon ng pangmatagalang stress at, bilang resulta, pangmatagalang pamamaga ng bituka, ang enerhiya para sa paglaki at pagpaparami ay nililipat mula sa mga gawaing ito upang suportahan ang inflammatory response. Hindi naliliban ang mga manok sa sistemang ito.
HPA AXIS
Ang hypothalamic–pituitary–adrenal (HPA) axis ay isang kumplikadong network ng direktang impluwensiya at feedback interactions sa pagitan ng tatlong bahagi: ang hypothalamus, ang pituitary gland, at ang adrenal glands na nasa ibabaw ng kidney (Lu et al., 2021).
Ang HPA axis ay isang mahalagang neuroendocrine system na kumokontrol sa mga reaksyon sa stress.
Kinokontrol nito ang maraming physiological na sistema, kabilang ang digestion, immune system, mood at emosyon, sekswalidad, at pag-iimbak at paggamit ng enerhiya bilang tugon sa mga stimuli mula sa kapaligiran (Cohen et al., 2006).
MGA PATHOGEN AT SAKIT
Sa pangkalahatan, ang patuloy na pinsala o ang presensya ng mga pathogenic agent ay nagdudulot ng proseso ng stress sa GIT, na nagpapataas ng pamamaga at, samakatuwid, oxidative stress (Federico et al., 2007).
Sa iba’t ibang posibleng pathogens sa GIT, maaari nating isama ang mga bacteria, at maging ang mga protozoa, kung saan ang mga impeksyon ay maaaring magdulot ng matinding pinsala sa bituka, na nagiging sanhi ng sakit at mataas na mortality rate.
Sa mga manok, ang Eimeria tenella ay isang pangunahing cecal pathogen na negatibong nakakaapekto sa paglaki, paggamit ng pagkain, at produktibidad dahil sa necro-hemorrhagic typhlitis (Soutter et al., 2021).
Isa pang protozoon na tumatarget sa ceca ay ang Histomonas meleagridis, ang sanhi ng histomonosis sa mga manok at pabo, na tradisyunal na kinokontrol gamit ang mga arsenicals sa pagkain.
Ang mga alternatibo upang kontrolin ang mga impeksyon ng protozoa ay kabilang ang mga feed additives at iba pang immunomodulators, adjuvants, at ang pag-develop ng recombinant na bakuna.
Walang available na komersyal na bakuna para sa H. meleagridis (Liebhart et al., 2017).
May hindi maitatangging pangangailangan na tuklasin ang mas epektibong solusyon upang mabawasan ang epekto ng chicken coccidiosis at histomonosis.
Gayunpaman, may mga mahahalagang yaman na kinakailangang maisama, na nagpapahirap sa mabilis na pag-usad ng mga hakbang.
Ang mga bacterial infections ay itinuturing na isa sa mga pangunahing impeksyon na may kaugnayan sa GIT, na dahil sa kanilang proseso ng impeksyon at presensya, ay nagiging sanhi ng mga acute o maging chronic na proseso ng pamamaga (Yamamoto et al., 2013).
Sa mga murine models, ang paglago ng Salmonella ay nakikinabang mula sa mga acute inflammatory na reaksyon sa pathogenic bacteria sa bituka, dahil sa tumaas na paglipat ng mga neutrophils at produksyon ng reactive oxygen species (ROS) at reactive nitrogen species (RNS) bilang resulta ng Salmonella infection na nakakagambala sa balanse ng microbiota (Winter et al., 2010a).
Ang pagtaas ng molecular oxygen sa lumen ng bituka ay nagpapababa sa mga mahalagang commensal anaerobes tulad ng Bacteroidetes at Clostridiales, na mga mahalagang bacteria na gumagawa ng butyric acid (Rigottier-Gois, 2013).
Ang thiosulfate oxidation tungo sa tetrathionate ay isa ring byproduct ng ROS (Winter et al., 2010b). Sa mga murine models, ipinakita na ginagamit ng Salmonella ang tetrathionate upang palakasin ang kanyang pag-unlad (Winter et al., 2010b); ang tetrathionate broth ay isang bahagi ng enriched media para sa culture ng Salmonella sa mga diagnostic na laboratoryo.
Larawan 1. Mga Interaksyon sa pagitan ng host (species ng manok) at mga intrinsic o extrinsic na salik na nakakaapekto sa kalusugan ng bituka (ginawa gamit ang BioRender.com).
Gayunpaman, isang kamakailang pag-aaral ang nakatuklas na iba ito para sa mga manok (Saraiva et al., 2021).
Kabaligtaran sa mga murine models, sa mga manok, ang mga ttrA at pduA genes ay hindi mukhang mga mahalagang virulence determinants sa fecal excretion ng invasiveness para sa Salmonella Enteritidis at Salmonella Typhimurium.
Kagiliw-giliw, ang pagtanggal ng parehong genes ay hindi nagpapahina sa pathogen kundi bahagyang binabawasan ang bilang ng Salmonella Enteritidis at Salmonella Typhimurium sa cecum ng mga manok, na nagpapababa ng pamamaga at nagpapadali sa bakterya na magsanhi ng impeksyon sa gut epithelial cells at kumalat sa buong katawan, na nagdudulot ng malubhang klinikal na sintomas at mataas na mortality rate (Saraiva et al., 2021).
Ang mga species ng ibon ay natatangi dahil wala silang pantog, at ang renal discharge ay direktang dumadaan sa GIT.
Ang parehong pabo at manok ay may cloaca o iisang daanan ng dumi at ihi (Goldstein, 2006).
Hindi tulad ng mga mammal, kung saan ang bato ay nag-aayos ng komposisyon ng extracellular fluid nang mag-isa, ang ihi ay dumadaloy papunta sa cloaca ng mga ibon sa pamamagitan ng reverse peristaltic action patungo sa ceca (Karasawa at Duke, 1995; Duke, 1999).
Kaya, ang mga bato at ibabang bahagi ng GIT ay kailangang mag-regulate ng komposisyon ng extracellular fluid. Dito, ang ceca ng mga ibon ay nagsasagawa ng water reabsorption, fiber digestion (sa pamamagitan ng bacterial fermentation), nitrogen recycling, microbial vitamin synthesis, at osmoregulation (Duke, 1982; Duke et al., 1983; Hall at Duke, 2000).
Ang komposisyon ng diyeta ay maaaring makaapekto sa moisture ng dumi.
Ang water content ng dumi ay direktang nakakaapekto sa moisture ng litter sa mga poultry production systems, na may moisture levels na mula 15% hanggang 44%.
Ang poultry litter ay naglalaman ng mataas na antas ng protina at nitrogen (Kelleher et al., 2002). Isang malaking isyu sa poultry litter ay ang pagkawala ng nitrogen, tulad ng ammonia, sa panahon ng microbial fermentation ng urea at uric acid (Nahm, 2003).
Sa mga chicken houses, ang volatilization ng ammonia ay isa sa mga pinaka nagdudulot stress na gas para sa mga manok na malubhang nakakaapekto sa kanilang kalagayan, kalusugan, at performance (Moore et al., 2011; van der Hoeven-Hangoor et al., 2014).
Larawan 2. Ang chronic stress (anuman ang pinagmulan nito) ay may direktang epekto sa hypothalamic–pituitary–adrenal axis (HPA axis), sa brain-microbiota-gut axis (BMG axis), at sa endocrine at immunological systems. Ang intestinal at chronic systemic inflammations ay nagmumula sa mga pagkasira sa maselan na balanse at kapaligiran ng intestinal microbiota (dysbacteriosis) at mga pagbabago sa tight junction proteins sa pagitan ng mga enterocytes na nagiging sanhi ng leaky gut. Ang prolonged oxidative stress na dulot ng inflammatory process ay nagdudulot ng phospholipid peroxidation sa cell at mitochondrial membranes, na humahantong sa apoptosis, cellular necrosis, at multiple organ failure (nilikha gamit ang BioRender.com).
DEFENSE NF-kB TNFA CYTOKINES CYTOKINE STORM
Ang pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) ay mga bahagi ng pathogenic bacteria na kinikilala ng mga metazoans.
Kasama sa PAMPs ang lipopeptides, peptidoglycans, at teichoic acids (Salminen at Isolauri, 2006).
Ang endotoxin na lipopolysaccharide (LPS), na matatagpuan sa outer membranes ng Gramnegative bacteria, ay isang klasikong halimbawa (Kallapura et al., 2014).
Karaniwan, ang mga infectious agents (bacteria, protozoa, virus, helminth) ay nagpapasimula ng mga pro-inflammatory na tugon mula sa host.
Halimbawa, sa mga alagang manok, ang coccidiosis ay maaaring magdulot ng necrosis at pamamaga sa bituka, na nagreresulta sa lagnat, depresyon, pagbaba ng performance, at pagkamatay, depende sa uri ng Eimeria spp.
ROS AT RNS AT ANG EPEKTO NG MGA ITO SA MOLECULAR NA ANTAS
Ang Polymorphonuclear (PMN) leukocytes at macrophages ay lumalaban sa mga pathogen bilang unang linya ng depensa sa pamamagitan ng pagpro-produce ng mga reactive na molecules na may kakayahang magdulot ng oxidation o reduction na reaksyon (Qureshi, 2003; Petrone-Garcia et al., 2021).
Kasama rito ang ROS, tulad ng superoxide, hydrogen peroxide, at hydroxyl radical.
Ang RNS naman ay binubuo ng nitric oxide at peroxynitrite na mga molecules.
Pareho ang ROS at RNS na lubhang nakakalason upang labanan ang mga dayuhang mikrobyo.
Madali nilang napapasok ang cell wall ng mikrobyo, na nagiging sanhi ng hindi na irreversible na pinsala (Gostner et al., 2013).
Ang immune signaling ay nagsisimula lamang ng produksyon ng mga ROS at RNS na molecules upang harangin at patayin ang mga pathogen (Sun et al., 2020).
Gayunpaman, kapag ang mga ROS molecules ay nag-overreact, nagiging immunotoxins sila na may kakayahang magdulot ng pinsala sa mga cells ng host at kalapit na mga tissue, na nagiging sanhi ng matinding local at systemic na pamamaga at multiple organ failure (Chen at Kevil, 2020).
Dahil dito, ang pagkontrol sa mga ito ay susi upang maiwasan ang mga masamang epekto dulot ng labis na produksyon nito at ang negatibong epekto (Lian et al., 2020).
