صناعة الدواجن فى ظل التغيرات المناخية بقلم أ.د/ احمد جلال السيد

2023-01-17 05:47:52

يمكن تصنيف تأثيرات التغيرات المناخية على إنتاج الدواجن إلى:

التأثيرات المباشرة

يؤثر تغير المناخ على إنتاج الدواجن من خلال الضغط على التوازن في الطيور. قد تأتي التغيرات المناخية في شكل حالات مناخية قاسية مثل:

1. ارتفاع درجة الحرارة
2. الفيضانات أو الجفاف
3. ندرة المياه

من بين هذه العوامل الاكثر تأثيرا زيادة درجة الحرارة العالمية. تؤدي الظروف المناخية القاسية إلى خسائر في الإنتاج (انخفاض معدل النمو، وانخفاض إنتاج بيض، وزيادة معدلات الإصابة بالأمراض والنفوق). يمكن أن تتكيف الطيور الداجنة مع البيئة الحارة، ومع ذلك، فإن آليات المواجهة تعرض الطيور لضياع وتحويل جزء كبير من العناصر الغذائية المخصصة للإنتاج إلى التنظيم الحراري.

يتأثر أداء الطيور بشكل كبير بالاضطرابات في الظروف الجوية في المناطق المحيطة، وأهمها درجة حرارة داخل العنبر. التغيرات في الرطوبة تعمل بشكل متآزر مع درجات الحرارة البيئية المرتفعة لتؤثر سلبًا على الطيور الداجنة.

1. انخفاض استهلاك العلف للحد من إنتاج الحرارة الأيضية
2. استخدام العناصر الغذائية المتوفرة في النظام لآليات فقدان الحرارة بدلاً من الاستخدام في بناء العضلات
3. انخفاض حركة الهضم في الجهاز الهضمي بشكل كبير
4. انخفاض كفاءة هضم العناصر الغذائية وامتصاصها في الأمعاء
5. تظهر الدراسات النسيجية أن الخلايا الظهارية للأمعاء تتأثر بالاجهاد الحراري
6. يؤدي توسع الأوعية الدموية في الأطراف إلى تقليل تدفق الدم عبر الجهاز الهضمي للطيور وبالتالي تقليل كفاءة الهضم وامتصاص العناصر الغذائية

ساهمت كل هذه العوامل بشكل تراكمي في انخفاض الوزن الحي النهائي ونسبة التصافي التي يتم الحصول عليها عادة في الدجاج المجهد حراريا.

تتأثر الإنتاجية في الدجاج البياض سلبًا بارتفاع درجة الحرارة عن طريق:

1. تقليل عدد وحجم البيض المنتج
2. تتأثر صفات الجودة الداخلية والخارجية للبيض بالتغيرات في الظروف الجوية حول الطيو
3. تقلل درجة الحرارة المحيطة المرتفعة من خصوبة البيض، وقابلية الفقس، ونوعية الكتاكيت
4. سيظهر تأثير تغير المناخ على تخليق وإفراز الهرمونات التناسلية (FSH، LH، البروجسترون، الإستروجين، والتستستيرون) مع ما ينتج عن ذلك من انخفاض في كفاءة تكوين الحيوانات المنوية فى الذكور والبويضات فى الاناث.
5. تنتج الديوك المجهدة بالحرارة سائل منوي منخفض الجودة (انخفاض التركيز، زيادة الحيوانات المنوية الميتة والشاذة)
6. انخفاض مناعة الطيور في ظل ظروف الاجهاد الحراري

التأثيرات غير المباشرة

1. بشكل غير مباشر، ستؤثر التغيرات المناخية علي صناعة الدواجن من خلال:
2. توافر مكونات العلف وجودته
3. توافر المياه الكافية ذات النوعية الجيدة
4. تفشي الآفات والأمراض

يؤثر المناخ على غلة وجودة إنتاج المحاصيل، حيث يتم الحصول على معظم مكونات العلف من الذرة وكسب الفول السوداني وكسب بذور القطن ومخلفات القمح ونخالة الأرز. والمناطق شبه القاحلة التي تعاني من انخفاض كمية الأمطار لا يمكنها انتاج الكميات المناسبة. وقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع أسعار اعلاف الدواجن وتفاقم المنافسة بين الإنسان والحيوان على مواد العلف. إن توافر المياه الجيدة أمر ضروري لزيادة إنتاجية إنتاج الدواجن، وقد يتسبب التغير المناخي في الحد من المياه في الجداول والأنهار والبحار مباشرة بعد موسم الأمطار في جميع أنحاء إفريقيا بسبب زيادة معدلات البخر. ويؤثر نقص المياه سلبًا على وزن الجسم والأعضاء الليمفاوية. يتم تصور التغييرات في النمط الحالي لانتشار الآفات والأمراض في ظل سيناريوهات مختلفة للتغير المناخي. سيؤثر ذلك على إنتاجية الدواجن من حيث معدلات الاصابة بالامرض والنفوق وتكلفة اللقاحات والأدوية.

إنتاج دجاج التسمين: يتم تربية دجاج اللحم بشكل أساسي لإنتاج اللحوم. تستمر دورة الإنتاج من 5 إلى 8 أسابيع، مع ارتفاع معامل تحويل العلف إلى اللحوم. يتم الحصول على الكتاكيت سن يوم من سلالات متخصصة تسمى الامهات. يكون وزن كتكوت التسمين سن يوم حوالي 40-55 جم يتضاعف 50 مرة ليعطي حوالي 2.5 كجم.  يتم تربية كل من الجنسين (ذكور واناث)، على الرغم من أن الذكور تنمو بشكل أسرع من الإناث. الطيور غير قادرة على التعبير عن إمكانات النمو الكامنة بسبب الاجهاد الحراري وغالبًا ما تكون الإنتاجية أقل مما يمكن الحصول عليه في نظيراتها في المناخات الباردة. دواجن اللحم حساسة للارتفاع في درجة الحرارة المحيطة أثناء مرحلة النمو. زاد الإنتاج والطلب على لحوم الدجاج بشكل كبير في جميع أنحاء العالم على مدى العقود القليلة الماضية. ينتج هذا عن تقنيات الانتخاب والتهجين المختلفة التي يتم استخدامها لتحسين معدل نمو دجاج اللحم، والوصول إلى وزن تسويقي في غضون فترة زمنية قصيرة مما تم الحصول عليه في الماضي. للاستمرار في التمتع بمكاسب عدة سنوات من تطوير دجاج التسمين، فإن الجهود المبذولة لضمان تكيف دجاج اللحم مع درجات الحرارة البيئية المرتفعة المتوقعة في ظل تغير المناخ تستحق العناء.

الإجهاد الحراري ودجاج اللحم: تعاني جميع حيوانات المزرعة من الاجهاد الحراري، ويتعرض الناس والماشية في المناطق المعتدلة إلى الاجهاد الحراري الناجم عن ارتفاع درجة حرارة البيئة خلال فصل الصيف. الاجهاد الحراري هو استجابة تكيفية تحدث في الطيور عندما يكون معدل التحلل الحراري rate of thermolysis أقل من التوليد الحراري thermogenesis والقدرة على فقدان حرارة الجسم التي يتجاوزها الحمل الحراري المكتسب من خلال التعرض لدرجة حرارة محيطة عالية. دواجن اللحم هي حيوانات متجانسة الحرارة homeothermic animals قادرة على الحفاظ على درجة حرارة الجسم ضمن نطاق ضيق بغض النظر عن درجة حرارة البيئة. لديهم آلية استتباب داخلية internal homeostatic mechanism تنظم درجة حرارة الجسم الداخلية. تتراوح درجة حرارة الجسم الداخلية للدجاج البالغ عادة بين 41.2 الي 42.2 درجة مئوية. الطيور التي تم فقسها حديثًا تكون درجة حرارة أجسامها حوالي 2-3 درجة مئوية أقل من درجة حرارة الطيور البالغة. تحتاج الكتاكيت إلى مصدر إضافي للدفء خلال أول 21 يومًا بعد الفقس للحفاظ على درجة حرارة الجسم للنمو والتطور الطبيعي. ومع ذلك، مع زيادة عمر الطيور وحجمها، تنخفض متطلباتها من الحرارة الإضافية. ينتج هذا عن تطور الريش العازل، وزيادة إنتاج الحرارة الأيضية، ونضج نظام التنظيم الحراري للطيور. بشكل عام، تنخفض الراحة الحرارية أو المنطقة الحرارية (TNZ) thermal comfort or thermoneural zone لدجاج التسمين من حوالي 32 درجة مئوية عند الفقس إلى حوالي 24 درجة مئوية في عمر 3 إلى 4 أسابيع وإلى حوالي 21.1 درجة مئوية بعد ذلك. الطيور في هذه الفترة قادرة على تنظيم الحرارة للحفاظ على درجة حرارة الجسم الأساسية. عندما تزيد درجة الحرارة عن 21.1 درجة مئوية حول الدجاج البالغ، يتم تشغيل آليات فقدان الحرارة. وسلالات التسمين سريعة النمو معرضة لدرجات الحرارة المرتفعة في الغالب أثناء مرحلة النمو. تنتج القابلية العالية للإصابة بالاجهاد الحراري نتيجة:

1. التطور المتدني Inferior development  لقلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي
2. لا يمتلك الدجاج غددًا عرقية
3. يتم دعم معدل نموها السريع من خلال تناول كميات كبيرة من العلف، وبالتالي، مع نموها، يزداد إنتاج الحرارة الأيضية ولكن قدرتها على تبديد الحرارة لا تفعل ذلك

ويكتسب دجاج اللحم الحرارة من التمثيل الغذائي والنشاط البدني والبيئة. يجب تبديد هذا الحمل الحراري للحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة. إن إنتاج الحرارة الأيضية في دجاج التسمين مرتفع بشكل خاص بسبب تناولها العلف العالي مقارنة بالسلالات الأخرى من الدجاج. يتم دعم معدل نموها من خلال استهلاك العلف مما يؤدي إلى توليد الحرارة في نظام الجسم. زيادة إنتاج الحرارة ليس لها أي آثار سلبية على الطيور في بيئات TNZ والبيئات الباردة. ولكن نظرًا لأن درجة الحرارة المحيطة تتجاوز الحد الأعلى لـ TNZ، فإن قدرة الطائر على تبديد الحرارة تتعرض للخطر مما يؤدي إلى تراكم إنتاج الحرارة المفرط. يؤدى ارتفاع درجة الحرارة الي ارتفاع درجة حرارة الجسم الأساسية والذي من المحتمل أن يهدد الحياة. قبل هذه المرحلة، يتم تنظيم درجة حرارة الجسم بشكل أساسي عن طريق فقدان الحرارة إلى البيئة الخارجية من خلال التوصيل والحمل الحراري والإشعاع، والمعروف أيضًا باسم فقدان الحرارة غير التبخيري. فعالية هذه الوسائل الثلاث لفقدان الحرارة تقتصر على درجات الحرارة المنخفضة. وعندما تصل درجة الحرارة إلى ذروتها، يُظهر الدجاج سلوكًا تبخيريًا لفقدان الحرارة. ويشمل هذا السلوك النهجان panting التبريد التبخيري للطائر عن طريق فقدان الحرارة من الجهاز التنفسي. كما أنها تعرض رفع الأجنحة لكشف الجوانب الخالية من الريش من الجسم ومنطقة أسفل الجناح. في بعض الأحيان، يحفرون في الفرشة للجلوس على أرضية أكثر برودة في العش أثناء فترات الحر. يحدث النهجان عندما تصل درجة حرارة الجسم العميقة للدواجن إلى 42 درجة مئوية. قد يزيد معدل التنفس من 25 إلى 150 نفسًا في الدقيقة خلال فترة 20 دقيقة استجابةً لزيادة درجة الحرارة المحيطة من TNZ. في الدجاج الصحي، يؤدي فرط التنفس من خلال النهجان إلى إزالة ما يقرب من 0.54 كيلو كالوري/جرام من الماء المفقود في الرئتين. يزيد الدجاج من إفراز اللعاب خلال هذه الفترة بسبب حاجة سطح الجهاز التنفسي إلى البلل أثناء النهجان.

الآثار السلبية للإجهاد الحراري في دجاج التسمين

يمكن ملاحظة الآثار الضارة للاجهاد الحراري في:

1. انخفاض استهلاك العلف
2. زيادة استهلاك المياه
3. ارتفاع درجة حرارة الجسم
4. ارتفاع معدل التنفس
5. زيادة معدل ضربات القلب
6. عدم توازن الالكتروليتي
7. تغيرات في معايير الدم، ومستويات الهرمونات والأنشطة الأنزيمية
8. اضطرابات في درجة الحموضة في الدم (قلوية التنفس)

كل هذه تؤثر سلبا على إنتاجية الطيور. قد تؤدي زيادة درجة حرارة الجسم فوق النطاق، بسبب التعرض للظروف البيئية الحارة، إلى سلسلة من أحداث التنظيم الحراري التي لا رجعة فيها والتي قد تكون قاتلة للطيور. بشكل عام، يحاول دجاج اللحم تقليل إنتاجه الحراري عن طريق تقليل استهلاكه من العلف أثناء نوبات الحرارة. يمكن أن يصل الانخفاض في استهلاك العلف إلى 1.5٪ لكل واحد درجة مئوية زيادة في درجة الحرارة فوق TNZ. ونتيجة لذلك، يؤدي انخفاض استهلاك العلف إلى نقص العناصر الغذائية الأساسية. ويقترن بهذا انخفاض هضم العلف في الجهاز الهضمي للطيور. لذلك ينخفض ​​معدل النمو في طيور التسمين عندما ترتفع درجة حرارة البيئة لأنه حتى الطاقة القليلة التي يتم الحصول عليها من العلف المستهلك يتم إنفاقها في النهجان. والنتيجة هي أن انخفاض الوزن النهائي للطيور. يزيد الاجهاد الحرراى من الوقت الوصول إلى الوزن التسويقي ويضعف هضم العلف. يؤدي التعرض للطقس الحار إلى ارتفاع معدل النفوق في دجاج التسمين وانخفاض المقدرة المناعية. لقد ثبت أن الجهود المبذولة لزيادة استهلاك العلف أثناء الاجهاد الحراري عن طريق التغذية القسرية تقلل من البقاء على قيد الحياة. تم الاشارة الى ان نسبة النفوق تتجاوز 10% اثناء الاجهاد الحراري لدجاج التسمين بينما يقل انتاج البيض وتنخفض الخصوبة والفقس فى الدجاج البياض. ويعزي هذا الى ان الوقت المتوقع للتغذية يقضي في النهجان ةاستهلاك كميات كبيرة من المياه، حيث تستهلك  الطيور المزيد من الماء أثناء التعرض للاجهاد الحراري. يؤدي الفقد المفرط لثاني أكسيد الكربون في هواء الزفير أثناء النهجان إلى ارتفاع درجة الحموضة في الدم، وهي متلازمة تسمى التنفس القلوي respiratory alkalosis.

التغيرات البيولوجية في الدواجن بسبب الإجهاد الحراري Biological Changes in Poultry Due to Heat Stress: تنمو صناعة الدواجن في جميع أنحاء العالم لتلبية الطلبات المتزايدة من لحوم الدواجن والبيض. تحتوي لحوم الدواجن على كمية قليلة من الأحماض الدهنية المشبعة وغنية بالبروتينات والفيتامينات والمعادن. وبالمثل، فإن بيض الدواجن هو المصدر الأكثر تكلفة للبروتين الحيواني. إلى جانب الفيتامينات والمعادن والبروتينات، فإن البيض غني أيضًا بمضادات الأكسدة مثل اللوتين lutein  والزيانثين zeaxanthin، والتي لها فوائد كبيرة لصحة العين. بالنظر إلى هذه الحقائق، تضاعف الاستهلاك العالمي من لحوم الدواجن والبيض في العقد الماضي ومن المتوقع أن يتضاعف بحلول عام 2050. لتلبية الطلبات، كان هناك تحسن هائل في وراثة الدواجن في العقد الماضي. كان دجاج اللحم، يزن حوالي 900 جرامًا في 56 يومًا في الخمسينيات من القرن الماضي، حوالي 4202 جرامًا في عام 2005. وبالمثل، كان الدجاج البياض في أوائل القرن العشرين يضع 150 بيضة سنويًا بينما تضع الدجاجات البياضة التجارية الحالية حوالي 300 بيضة سنويًا. تتمتع دجاجات اللحم التجارية والدجاج البياض بمعدلات أيضية عالية وأداء إنتاجي أعلى. نظرًا لارتفاع معدل الأيض، فإنها تنتج المزيد من حرارة الجسم وتكون عرضة للإجهاد الحراري. تزيد كثافة تربية الطيور إلى جانب ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، من قابلية الإجهاد الحراري.

تفقد الحيوانات، بما في ذلك الدواجن، حرارة الجسم بآليتين، sensible dissipation and evaporation. يخضع انتقال sensible dissipation، بما في ذلك التوصيل والحمل الحراري والإشعاع، إلى التدرج الحراري بين الحيوان ومحيطه. يخضع انتقال الحرارة التبخيري إلى تدرج ضغط البخار بين الأسطح الرطبة ومحيطها. درجة حرارة الهواء التي يبدأ عندها انتقال الحرارة التبخيرية في الارتفاع فوق الحد الأدنى لقيم تدفق الحرارة التبخرية هي 23 درجة مئوية (74 درجة فهرنهايت). نظرًا لأن درجة الحرارة المحيطة تقترب من درجة حرارة الجسم، يصبح تدفق الحرارة التبخيري مسارًا رئيسيًا لتفقد الحيوانات الحرارة للحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم. النسبة بين فقدان الحرارة sensible والكامن latent يقارب 40:60 لدجاج التسمين بعمر التسوق في ظروف الصيف السائدة.

أثناء التعرض للإجهاد الحراري، تزداد درجة حرارة الجسم الأساسية، ويقلل الدجاج من طاقته (استهلاك العلف) ويحول الدم إلى محيط (الجلد) من الجسم لتبديد الحرارة. يؤدي هذا الانخفاض في إمدادات الدم (الأكسجين) والطاقة إلى إجهاد وتلف العديد من الأعضاء الداخلية. الآثار السلبية القوية للإجهاد الحراري على إنتاج الدواجن والرفاهية وجودة اللحوم ونفوقها موثقة جيدًا فى الابحاث العلمية. ويمثل الإجهاد الحراري مشكلة رئيسية في صناعة الدواجن حيث يؤثر على صحة وأداء الدواجن. اعتبارًا من عام 2003، أدى الإجهاد الحراري إلى خسائر اقتصادية سنوية تتراوح من 128 إلى 165 مليون دولار في صناعة الدواجن، ومع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، من المتوقع أن يزداد هذا الرقم في السنوات القادمة. الإجهاد الحراري هو حالة يكون فيها الطائر غير قادر على الحفاظ على التوازن بين إنتاج حرارة الجسم وفقدان الحرارة. ينتج الإجهاد الحراري عن تفاعل عدة عوامل مثل ارتفاع درجة حرارة البيئة والرطوبة والحرارة المشعة وسرعة الهواء. تتراوح درجة حرارة الجسم الطبيعية للدجاج بين 41-42 درجة مئوية، ودرجة الحرارة المعتدلة لزيادة النمو بين 18-21 درجة مئوية. أظهرت الدراسات أن أي درجة حرارة بيئية أعلى من 25 درجة مئوية تؤدي إلى إجهاد حراري في الدواجن. نظرًا لوجود أدلة علمية واسعة النطاق حول الآثار الضارة للإجهاد الحراري على صحة الدواجن وأدائها، واستراتيجيات التخفيف المحتملة، فمن الأهمية بمكان تلخيص هذه النتائج للباحثين في مجال ابحاث الدواجن والصناعة. وينتج عن الإجهاد الحراري في الدواجن العديد من التغيرات السلوكية والفسيولوجية والغدد الصماء العصبية التي تؤثر على الصحة والأداء.

اولا: التغيرات الفسيولوجية Physiological Changes

التغيرات الفسيولوجية الرئيسية التي تحدث في الطيور المجهدة حراريا هي:

1- الاجهاد التأكسدي Oxidative Stress

أنواع الأكسجين التفاعلية Reactive oxygen species (ROS) هي الجذور الحرة free radicals والبيروكسيدات peroxides التي تنتج عادة داخل الخلايا أثناء التمثيل الغذائي المنتظم. وهي ضرورية للعديد من العمليات الخلوية مثل نسخ السيتوكين cytokine transcription والتعديل المناعي immunomodulation ونقل الأيونات ion transportation. ويتم التخلص من ROS الزائدة المنتجة داخل الخلايا عن طريق آليات إزالة السموم الفسيولوجية الموجودة داخل الخلايا. أثناء حالة المعادلة الحرارية، يؤدي تنشيط عامل النسخ Nrf2 إلى التوليف الإضافي لمجموعة من الجزيئات المضادة للأكسدة، والتي تتعامل مع زيادة ROS المنتجة داخل الخلية. ومع ذلك، بسبب عدم التوازن بين هذه الأنظمة، إما عن طريق زيادة إنتاج ROS أو عن طريق انخفاض فعالية نظام الدفاع المضاد للأكسدة، تتعرض الخلايا لظروف الإجهاد المعروفة باسم الإجهاد التأكسدي.

أظهرت الدراسات السابقة على الدواجن أن الإجهاد الحراري مرتبط بالإجهاد التأكسدي الخلوي.

تتسبب الجذور الحرة الزائدة الناتجة أثناء الإجهاد التأكسدي في إتلاف جميع مكونات الخلايا بما في ذلك البروتينات والدهون والحمض النووي. تعتمد تأثيرات الإجهاد التأكسدي على شدته وتتراوح من التغيرات الصغيرة القابلة للانعكاس إلى موت الخلايا المبرمج apoptosis وموت الخلايا cell death في حالة الإجهاد التأكسدي الشديد. يرتبط الإجهاد التأكسدي في الدواجن بالضرر البيولوجي، والاضطرابات الصحية الشديدة، وانخفاض معدلات النمو، والخسائر الاقتصادية.

2- عدم التوازن الحمضي القاعدي Acid-Base Imbalance

تفتقر الطيور إلى الغدد العرقية ولها ريش في جميع أنحاء الجسم. هذه الميزات تضعف التنظيم الحراري، ونتيجة لذلك، فإنها تحتاج إلى إطلاق الحرارة عبر آلية نشطة (مثل النهجان panting) أثناء ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. النهجان ظاهرة تقوم الطيور من خلالها بفتح منقارها لزيادة معدل التنفس والتبريد التبخيري من الجهاز التنفسي. أثناء النهجان،  يحدث إفراز ثاني أكسيد الكربون بمعدل أكبر من الإنتاج الخلوي لثاني أكسيد الكربون، مما يغير نظام البيكربونات القياسي bicarbonate buffer system في الدم. يؤدي تقليل ثاني أكسيد الكربون إلى انخفاض تركيز الأحماض الكربونية (H2CO3) وأيونات الهيدروجين (H+). في المقابل، يزداد تركيز أيونات البيكربونات (HOC3-)، وبذلك ترتفع درجة حموضة الدم، أي يصبح الدم قلوياً. للتعامل مع هذا الوضع والحفاظ على الرقم الهيدروجيني الطبيعي للدم، ستبدأ الطيور في إفراز كمية أكبر من HCO3- وتحتفظ بـ H+ من الكلى. يغير H+ المرتفع التوازن الحمضي القاعدي مما يؤدي إلى التنفس القلوي والذي يرتبط بانخفاض الأداء في إنتاجية الدواجن.

3- كبت المقدرة المناعية Suppressed Immunocompetence

من المعروف أن الإجهاد الحراري يثبط المناعة في الدجاج. نتيجة لذلك، فإن انتشار أمراض الدواجن المعدية، مثل مرض النيوكاسل (ND) ومرض الجمبورو، يكون أعلى نسبيًا خلال موسم الصيف في البلدان الاستوائية. إلى جانب ذلك، فإن حجم الأعضاء المرتبطة بالمناعة مثل الطحال، والغدة الثيموسية، والأعضاء الليمفاوية تتراجع أيضًا في الطيور المجهدة حراريا. كما تم خفض مستوى الأجسام المضادة في الطيور المجهدة حراريا. وبالمثل، تم تخفيض إجمالي عدد خلايا الدم البيضاء (WBC) بشكل كبير، في حين أن نسبة الخلايا غير المتجانسة إلى الخلايا الليمفاوية (H / L) أعلى في الطيور المجهدة حراريا.

ثانيا: تغييرات الغدد الصماء العصبية Neuroendocrine Changes

يلعب نظام الغدد الصماء العصبية neuroendocrine system دورًا مهمًا في الحفاظ على التوازن والوظيفة الفسيولوجية الطبيعية للطيور أثناء الإجهاد الحراري. في الطيور، يتم تنشيط محور sympathoadrenal medullary (SAM) وينظم التوازن خلال المرحلة المبكرة من الإجهاد الحراري. يتم إدراك الزيادة في درجة الحرارة المحيطة من خلال الأعصاب sympathetic nerves، التي تنقل النبضات إلى نخاع الادرينالين adrenal medulla. يزيد نخاع الادرينالين من إفراز الكاتيكولامينات catecholamines، مما يؤدي إلى:

1. زيادة إفراز الجلوكوز في الدم
2. استنفاذ الجليكوجين في الكبد
3. تقليل نسبة الجليكوجين في العضلات
4. زيادة معدل التنفس
5. توسيع الأوعية الدموية الطرفية
6. زيادة الحساسية العصبية لمواجهة الإجهاد

مع استمرار الإجهاد لفترة أطول، يتم تنشيط محور hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis. واستجابة للإجهاد، يتم إفراز هرمون corticotrophin-releasing hormone (CRH) من منطقة الهيبوثلامس، مما يؤدي إلى إطلاق هرمون adrenocorticotrophic hormone (ACTH) من الغدة النخامية.

يزيد هرمون adrenocorticotrophic hormone من إنتاج وإفراز الكورتيكوستيرويد corticosteroid عن طريق غدة الادرينالين. يحفز الكورتيكوستيرويد استحداث السكر لزيادة مستويات الجلوكوز في البلازما. تلعب هرمونات الغدة الدرقية، ثلاثي يودوثيرونين (T3) وثيروكسين (T4)، التي تفرزها الغدة الدرقية، دورًا مهمًا أيضًا في الحفاظ على معدل الأيض. أظهرت الدراسات السابقة أن تركيزات T3 قد انخفضت في الطيور المجهدة بالحرارة، بينما تم العثور على تركيزات T4 غير متسقة في دراسات مختلفة. يرجع انخفاض تركيز T3 أثناء الإجهاد الحراري إلى انخفاض إزالة اليود المحيطي من T4 إلى T3. هناك أيضًا اختلاف في إفراز T3 بين السلالات المختارة والسلالات المحلية. مستويات البلازما T3 في الدجاج القزمي (dw) عادة ما تكون أقل من نصف المستويات في سلالات مختارة من الدجاج. تم العثور على جين القزمية (dw) لمنع تحويل T4 إلى T3 في الأنسجة المحيطية، مما أدى إلى انخفاض مستوى T3 في الدجاج القزمي. ذكرت احدي الدراسات أيضًا انخفاض مستوى T3 في الدجاج البياض عاري الرقبة مقارنةً بالدجاج البياض اللوهمان الابيض والنيوهامبشير. إلى جانب ذلك، تم العثور أيضًا على ضعف في إفراز هرمون إفراز الغدد التناسلية في الطيور المجهدة حراريا. علاوة على ذلك، تم العثور على الهرمونات الجنسية مثل البروجسترون البلازمي والتستوستيرون والإستراديول أيضًا تم خفضها في اللجهورن الابيض المجهدة لحراريا. هذه التغيرات الهرمونية مسؤولة عن انخفاض أداء النمو والكفاءة التناسلية للطيور شديدة الحرارة.

ثالثا: التغييرات السلوكية

عندما تتعرض الطيور لدرجات حرارة بيئية أعلى من درجة حرارة معتدلة الحرارة، فإنها تحاول تبديد الحرارة الزائدة الناتجة داخل الجسم، والتي تتجلى من خلال التغيرات السلوكية المحددة في الطيور. يقضي الدجاج في حالة الإجهاد الحراري وقتًا أقل في المشي والوقوف، ويستهلك كمية أقل من العلف ومزيدًا من الماء، وينشر الأجنحة، ويغطي سطح الجسم في الفرشة. علاوة على ذلك، لوحظت العلامات المميزة للنهجان أيضًا في الطيور المجهدة حراريا.

تؤدي هذه التغيرات الفسيولوجية، والغدد الصماء، والسلوكية الرئيسية إلى زيادة معدل النفوق، وانخفاض تناول العلف، وانخفاض وزن الجسم النهائي، وانخفاض جودة اللحوم والبيض، وزيادة معامل التحويل الغذائي الدواجن. وبالتالي، كان الإجهاد الحراري ذا أهمية قصوى في صناعة الدواجن بالنظر إلى الاحتباس الحراري والخسائر الاقتصادية. للتعامل مع هذه المشكلة، تم استخدام استراتيجيات مختلفة من قبل الباحثين والمربين.

الاستراتيجيات المحتملة للتخفيف من الإجهاد الحراري في الدواجن

Potential Strategies to Mitigate Heat Stress in Poultry

اولا: استراتيجيات التغذية Feeding Strategies

1- تقييد الأعلاف Feed Restriction

كان تقييد العلف خلال الفترة الأكثر حرارة من اليوم ممارسة شائعة في إنتاج الدواجن. في هذه الممارسة، يتم تقليل تناول العلف عن طريق سحب العلف لفترة معينة (بشكل عام من 8 صباحًا إلى 5 مساءً) لتقليل معدل التمثيل الغذائي للطيور. تم العثور على تقييد التغذية لتقليل درجة حرارة المستقيم، وتقليل النفوق وتقليل الدهون في البطن في دجاج التسمين المجهد حراريا. اوضحت احدي الدراسات أن تقييد توافر العلف إلى 8 ساعات يوميًا خلال الفترات الحارة في دجاج التسمين أدى إلى تحسين كفاءة العلف وتقليل عدم الحركة. وبالمثل، في حالة دجاج اللحم، وجد أن الحد من توفير العلف يقلل من إنتاج الحرارة بنسبة 23٪. ومع ذلك، فإن هذا النهج لا يستخدم على نطاق واسع في صناعة الدواجن، حيث يؤدي إلى انخفاض معدل النمو وتأخير العمر التسويقى للطيور.

2- نظام التغذية المزدوج Dual Feeding Regime

أظهرت الملاحظات العملية أن تقييد الأعلاف يؤدي إلى الاكتظاظ والاندفاع في وقت إعادة التغذية مما يؤدي إلى بعض النفوق الاضافي. وبالتالي، فقد تم وضع نظام التغذية المزدوجة لضمان وصول الطيور إلى الغذاء طوال اليوم. تكون التأثيرات الحرارية للبروتينات أعلى من الكربوهيدرات وتنتج حرارة أيضية أعلى. مع أخذ ذلك في الاعتبار، يتم توفير النظام الغذائي الغني بالبروتين خلال الأوقات الباردة والنظام الغذائي الغني بالطاقة خلال الفترة الأكثر دفئًا من اليوم. أظهرت الدراسات أن توفير نظام غذائي غني بالبروتين من الساعة 4 مساءً حتى الساعة 9 صباحًا واتباع نظام غذائي غني بالطاقة من الساعة 9 صباحًا حتى الساعة 4 مساءً خلال فترة الإجهاد الحراري ادى الى تقليل درجة حرارة الجسم والنفوق في دجاج التسمين المجهد حراريا. ومع ذلك، فإن هذا النهج لا يمكن أن يعزز النمو وكفاءة التغذية في الطيور المجهدة حراريا.

3- التغذية الرطبة Wet Feeding

أثناء الإجهاد الحراري، تفقد الطيور كمية كبيرة من الماء من خلال الجهاز التنفسي، وهناك زيادة ملحوظة في تناول الماء لاستعادة التوازن التنظيمي الحراري. تساعد إضافة الماء في العلف على زيادة تناول الماء وتقليل اللزوجة في القناة الهضمية مما يؤدي إلى مرور أسرع للتغذية. تعمل التغذية الرطبة على تحفيز عملية ما قبل الهضم، وتحسين امتصاص العناصر الغذائية من القناة الهضمية، وتسريع عمل الإنزيم الهضمي على العلف. في دجاج التسمين، أدت التغذية الرطبة إلى تحسين تناول العلف ووزن الجسم ووزن الجهاز الهضمي. في الدجاج البياض، تؤدي تغذية العلف الرطب أثناء درجة الحرارة المرتفعة إلى زيادة امتصاص المادة الجافة، ووزن البيض، وإنتاج البيض. على الرغم من أن هذا النهج وجد أن له آثارًا مفيدة على الطيور المجهدة بالحرارة، إلا أنه أقل شيوعًا بين مربي الدواجن، حيث يوجد خطر نمو فطري في العلف يسبب التسمم الفطري في الطيور.

4- إضافة الدهون في النظام الغذائي Adding Fat in the Diet

كانت الأنظمة الغذائية عالية الطاقة فعالة في التخفيف الجزئي من آثار الإجهاد الحراري في الدواجن. أثناء عملية التمثيل الغذائي، تنتج الدهون زيادة أقل في الحرارة مقارنة بالبروتينات والكربوهيدرات. بالنظر إلى هذه الحقيقة، فإن إضافة الدهون في النظام الغذائي كانت ممارسة عامة في المناطق المناخية الحارة لزيادة مستوى الطاقة وتقليل الآثار الضارة للإجهاد الحراري. إن إضافة الدهون في النظام الغذائي للدواجن لا يساعد فقط على زيادة الاستفادة من العناصر الغذائية في الجهاز الهضمي عن طريق خفض معدل مرور الطعام ولكنه يساعد أيضًا على زيادة قيمة الطاقة لمكونات العلف الأخرى. وجد أن إضافة الدهون بمستوى 5٪ إلى النظام الغذائي في الدجاج البياض المجهد بالحرارة يزيد من تناول العلف بنسبة 17٪. وبالمثل، لوحظ تحسن كبير في أداء دجاج التسمين عند اتباع نظام غذائي يحتوي على 5٪ دهون. ذكرت احدي الدراسات أن زيادة مكملات الزيت في النظام الغذائي الذي يحتوي على نسبة عالية من البروتين خفف من الآثار السلبية للإجهاد الحراري المزمن على أداء دجاج التسمين، ودهون اللحوم، والصفات الفسيولوجية والمناعية. بالإضافة إلى هذه الفوائد، فإن إضافة الدهون يزيد بشكل كبير من دهون البطن في دجاج التسمين المجهد حراريا.

5- مكملات الفيتامينات والمعادن والإلكتروليتات

Supplementation of Vitamins, Minerals, and Electrolytes

فيتامين هـ Vitamin E: فيتامين E (ألفا توكوفيرول) هو فيتامين قابل للذوبان في الدهون وله نشاط مضاد للأكسدة ويساعد على التخلص من الجذور الحرة المنتجة داخل الخلية. تم العثور على فيتامين E لتعديل الإشارات الالتهابية، وتنظيم إنتاج البروستاجلاندين، ,السيتوكينات، والليوكوترينات، وكذلك تحسين النشاط الالتهامي للماكروفاج في دجاج اللحم. علاوة على ذلك، يساعد فيتامين E أيضًا في تحسين المناعة عن طريق تحفيز تكاثر الخلايا الليمفاوية. ادت المكملات الغذائية لفيتامين E في الدجاج البياض المجهد حراريا الى تحسين إنتاج البيض، ووزن البيض، وسمك قشر البيض، والجاذبية النوعية للبيض، ووحدة هوف. اشارت احدي الدراسات إلى أن المكملات الغذائية التي تحتوي على 250 مجم من فيتامين E / كجم من العلف هي الأمثل للتخفيف من الآثار الضارة للإجهاد الحراري المزمن في الدجاج البياض. يعد الكبد عضوًا أساسيًا في تكوين البيض لأنه يساعد في تخليق وإطلاق بروتين صفار البيض egg yolk protein-vitellogenin. ذكرت احدي الدراسات أن فيتامين E يساعد على تحسين إنتاج البيض عن طريق منع تلف الكبد في الطيور المجهدة حراريا وبالتالي، يسهل تخليق وإطلاق egg yolk protein-vitellogenin.

وبالمثل، فإن دجاج التسمين المدعم بفيتامين E (250 مجم / كجم من العلف) قد قلل من تركيز (MDA) liver and serum malondialdehyde، وزيادة تركيز فيتامين E و A في الدم في ظروف الإجهاد الحراري. تم العثور على مزيج من فيتامين E (100 ملجم / كجم من العلف) وفيتامين ج (200 ملجم / كجم من العلف) والبروبيوتيك (Saccharomyces cerevisiae وLactobacillus acidophilus عند 2 جم/كجم من العلف) أكثر فعالية لتخفيف الآثار السلبية الإجهاد الحراري في دجاج التسمين تحت ظروف مزمنة.

فيتامين أ Vitamin A: يرتبط فيتامين A بإنتاج الأجسام المضادة وتكاثر الخلايا التائية. فيتامين (أ) هو أكثر مضادات الأكسدة فاعلية في حالات توتر الأكسجين المنخفض low oxygen tensions، والذي وجد لإخماد أكسجين القميص quench singlet oxygen، وتحييد جذور الثيل neutralize thiyl radicals، والاندماج مع جذور البيروكسيل وتثبيتها stabilize peroxyl radicals.

في إحدى الدراسات، تم العثور على مكملات ذات مستوى أعلى من فيتامين أ (6000 و9000 وحدة دولية / كجم من العلف) لزيادة وزن البيض في الدجاج البياض المجهد بالحرارة. وأفادوا أيضًا أن الدجاج الذي يتعرض للإجهاد الحراري فور تلقيح فيروس مرض نيوكاسل يتطلب كمية أكبر من فيتامين أ للحصول على مستوى كافٍ من إنتاج الأجسام المضادة. في دجاج التسمين، وجد أن مكملات فيتامين أ (وحدة دولية / كجم من العلف) تزيد من اكتساب الوزن الحي، وتحسن كفاءة العلف، وتقلل تركيز MDA في الدم في الطيور المجهدة حراريا.

فيتامين سي Vitamin C: فيتامين C هو أحد مضادات الأكسدة القابلة للذوبان في الماء والذي يحمي من الإجهاد التأكسدي عن طريق مسح ROS، وتحييد جذور الهيدروبيروكسيل المعتمدة على فيتامين E، وحماية البروتينات من الألكلة ومنتجات بيروكسيد الدهون الالكتروفيلية. ومن المعروف أيضًا أن فيتامين ج يحسن المناعة من خلال تعزيز تمايز وانتشار الخلايا التائية والخلايا البائية. على الرغم من أن الدواجن يمكنها تصنيع فيتامين ج، إلا أن الكمية محدودة أثناء ظروف الإجهاد الحراري. وبالتالي، فإن المكملات الغذائية لفيتامين ج هي استراتيجية فعالة لتقليل الآثار الضارة للإجهاد الحراري في الدواجن. أدت مكملات فيتامين ج (250 مجم / كجم من العلف) إلى تحسين معدل النمو، واستخدام المغذيات، وإنتاج البيض، والجودة، والاستجابة المناعية، وحالة مضادات الأكسدة في الطيور المجهدة بالحرارة. خفضت المكملات الغذائية لفيتامين C تركيز المصل من MDA وhomocysteine ​​وهرمون الكورتيكوتروبين الكظري في السمان الياباني المجهد بالحرارة. في دجاج التسمين، أدت المكملات الغذائية التي تحتوي على 200 مجم من حمض الأسكوربيك لكل كجم من العلف إلى تحسين زيادة وزن الجسم ونسبة التحويل الغذائي.

الزنك Zinc: يعتبر الزنك من العناصر الغذائية الأساسية اللازمة للنشاط الأنزيمي لأكثر من 300 إنزيم مختلف. يرتبط الزنك بنظام الدفاع المضاد للأكسدة، ووظيفة المناعة، وتطور الهيكل العظمي. يلعب الزنك أيضًا دورًا أساسيًا في تخليق الميتالوثيونين، الذي يعمل كزبال للجذور الحرة. علاوة على ذلك، يعد الزنك مكونًا لا يتجزأ من الأنهيدراز الكربوني، وهو الإنزيم الذي يحفز تكوين الكربونات، وهو مركب أساسي لتمعدن قشر البيض. ساعدت مكملات الزنك على قمع الجذور الحرة من خلال كونها جزءًا من ديسموتاز الفائق، الجلوتاثيون، الجلوتاثيون S-ترانسفيراز، والهيموكسيجيناز -1. في دجاج التسمين، كانت إضافة الشكل العضوي للزنك (40 مجم / كجم من العلف) فعالة في تحسين نمو كتلة الجسم، وتقليل مستوى بيروكسيد الدهون، وزيادة نشاط إنزيم ديسموتاز الفائق خلال فصل الصيف. أدت إضافة 30 مجم من الزنك (Zn) و 600 مجم من المغنيسيوم (Mg) لكل كجم من العلف إلى تحسين زيادة الوزن الحي وتناول العلف ونسبة الضماد الساخن والمبرد في السمان المجهد بالحرارة. كما ارتبطت مكملات الزنك (60 مجم / كجم من العلف) في النظام الغذائي للسمان الياباني الذي يضع البيض مع انخفاض تركيز MDA، وزيادة مستوى فيتامين C وفيتامين E في الدم، وإنتاج البيض. في الدجاج البياض، المكملات الغذائية من الزنك (80-100 مجم / كجم من العلف) حيث كان Zn-methionine فعالاً في تحسين سماكة قشر البيض وتخفيف عيوب قشر البيض التي لوحظت في الدجاج البياض تحت الإجهاد الحراري.

الكروميوم Chromium: الكروم معدن أساسي، وهو جزء لا يتجزأ من الكرومودولين وهو ضروري أيضًا لعمل الأنسولين. علاوة على ذلك، يشارك الكروم أيضًا في استقلاب الكربوهيدرات والبروتين والدهون والحمض النووي. بحثت احدي الدراسات في آثار مكملات الكروم (الكروم بيكولينات CrPic) بجرعات مختلفة (200، 400، 800 أو 1200 ميكروغرام / كغ من العلف) في دجاج التسمين المجهد بالحرارة، حيث وجدوا أن زيادة مكملات الكروم مرتبطة بزيادة في وزن الجسم وتناول العلف وجودة الذبيحة. كما لاحظوا انخفاضًا في مستوى الكورتيكوستيرون في الدم، والجلوكوز، والكوليسترول، وزيادة مستوى الأنسولين في الدم. علاوة على ذلك، وجد أن الشكل العضوي للكروم المضاف إليه كروميوم ميثيونين يحسن الاستجابات المناعية الخلوية والخلطية في دجاج التسمين أثناء الإجهاد الحراري. في الدجاج البياض، المكملات الغذائية من 0.4-2 مجم كروم/كجم من العلف مثل CrPic تحسن الاستجابة المناعية، جودة البيض، وحدات هوف، وخفض تركيز الجلوكوز والكوليسترول والدهون الثلاثية في الدم.

السيلينيوم Selenium: السيلينيوم هو مكون حيوي لما لا يقل عن 25 بروتين سيلين مختلف، معظمها عبارة عن أجزاء مختلفة من الإنزيمات، مثل الجلوتاثيون بيروكسيديز واختزال الثيوردوكسين. النوع الأول من إنزيم deiodinase هو أحد هذه الإنزيمات التي تساعد في تحويل هرمون الغدة الدرقية إلى ثلاثي يودوثيرونين نشط. يتم استخدام شكلين مختلفين من السيلينيوم، أي الأشكال غير العضوية (سيلينيت الصوديوم والسيلينيت) والأشكال العضوية (سيلينوميثيونين وخميرة السيلينيوم) كمكملات للدواجن. يتم امتصاص الأشكال العضوية بسهولة أكبر من الأشكال غير العضوية. تم العثور على مكملات السيلينيوم الغذائية (0.3 مجم / كجم من العلف) لتحسين الوزن الحي و FCR في الدجاج اللاحم أثناء الإجهاد الحراري. وبالمثل، فإن إضافة سيلينيت الصوديوم عند 0.1 أو 0.2 مجم / كجم من العلف أدى إلى تحسين جودة الذبيحة وأداء السمان المربى تحت درجة حرارة عالية. تم العثور على السيلينيوم لتحسين الأداء الإنتاجي والتكاثري للدجاج البياض مكملات الخميرة في النظام الغذائي للدجاج البياض كما أدى إلى تحسين وزن البيض، وإنتاج البيض، ووحدات هوف، وقوة قشر البيض أثناء الإجهاد الحراري. في وضع السمان، كانت هناك زيادة خطية في تناول العلف، ووزن الجسم، وإنتاج البيض. وتحسين كفاءة التغذية عند إضافة السيلينيوم (0.15 و 0.30 مجم / كجم من علف سيلينيت الصوديوم أو سيلينوميثيونين) تحت الضغط الحراري. أفادوا أن وحدات Haugh وأوزان قشر البيض قد زادت أيضًا عند إضافة كل من السيلينيوم العضوي وغير العضوي.

الالكتروليت Electrolytes: يغير اللهاث في الطيور المجهدة بالحرارة التوازن الحمضي القاعدي في بلازما الدم ويؤدي في النهاية إلى قلاء في الجهاز التنفسي. يمكن استرداد هذا الخلل في التوازن الحمضي القاعدي عن طريق إضافة إلكتروليتات مثل NH4Cl و NaHCO3 و KCl. أثناء القلاء التنفسي، تفرز الطيور كمية أكبر من أيونات البيكربونات من الكلى لاستعادة درجة الحموضة الطبيعية في الدم. تقترن أيونات البيكربونات هذه بأيونات Na + و K + قبل أن تفرز من خلال الكلى. في النهاية، يؤدي فقدان الأيونات إلى اختلال التوازن الحمضي القاعدي. وبالتالي، يفضل تناول مكملات الصوديوم والبوتاسيوم في الطيور المجهدة بالحرارة لزيادة درجة الحموضة في الدم و HCO3− في الدم، بينما يتم إضافة الكلوريد لتقليل هذه العوامل. تم اقتراح نطاق أعلى من توازن الكهارل الغذائي (DEB)، أي 200-300 ملي مكافئ / كجم، ليكون فعالًا في تخفيف الآثار الضارة للإجهاد الحراري في الدواجن. أظهرت العديد من الدراسات أن بيكربونات الصوديوم (NaHCO3) هو الملح المفضل أثناء الإجهاد الحراري لأنه يحتوي على Na + و HCO3−. علاوة على ذلك، تم العثور على مكملات NaHCO3 في الدجاج البياض المجهد بالحرارة لتحسين جودة قشر البيض. كما أدى دمج NaHCO3 (حتى 0.5٪) في أعلاف الدجاج اللاحم إلى تحسين أداء طيور اللاحم المجهدة بالحرارة. وبالمثل، سميث وآخرون. [103] وجد أن المستويات الغذائية من 1.5-2.0٪ K من KCl كانت فعالة