Kanatlılarda Stres; Vitamin ve Mineral Uygulamaları

(Stress in Poultry; Applications of Vitamin and Minerals)

 

Ender Yarsan 1                                  Metin Güleç 2

(1) Prof.Dr., Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Farmakoloji ve Toksikoloji Anabilim Dalı, Ankara
(2) Veteriner Hekim; A.Ü.Sağlık Bilimleri Enstitüsü Doktora Öğrencisi, Ankara.

 

Özet: Stres genel bir ifadeyle içsel ve dışsal uyarılara karşı canlının anatomik, fizyolojik ve davranışsal değişikliklerle verdiği cevap şeklinde tanımlanabilir. Bu makale kapsamında kanatlılarda stres, bunu oluşturan faktörler, stresin sonuçları ile birlikte önlenmesine yönelik olarak vitamin ve mineral kullanımı değerlendirildi.
Anahtar kelimeler: Stres, kanatlı, vitamin, mineral.

Summary: Stres can be defined as; response of the living organism as anatomical, phisiological and behavioural to internally and externally stimules. In this article; stress, stress factors, results of stress and application of vitamin and minerals were evaluated. 
Key words: Stress, poultry, vitamin, mineral.

Giriş

Stres kelime olarak günlük yaşamda yaygın bir şekilde kullanılmasına rağmen tam anlamıyla tanımını yapmak zordur (19, 24). Stres terim olarak organizmanın sağlığına veya yaşamına tehdit unsuru olarak  algılanan çevresel uyarılara karşı verilen yanıt olarak tanımlanabilir. Buna benzer bir başka tanımda bireysel olarak performansı azaltan ve kontrol sistemlerine ağır iş yükleyen çevre şartlarına verilen yanıttır (18). Aynı şekilde stres, hayvan yetiştiriciliğinde kaçınılmaz bir şekilde oluşan, rahatsızlıktan ölüme kadar çok sayıda istenmeyen sonuçlara yol açabilen zararlı çevre şartlarına organizmanın verdiği refleks reaksiyon olarak da tanımlanmaktadır (16). Bu tanımlar birleştirildiğinde stres, canlının homeostazisini tehdit eden içsel veya dışsal uyarılara  karşı anatomik, fizyolojik ve davranışsal değişiklikler şeklinde verilen biyolojik bir yanıt şeklinde ifade edilebilir.

Stres Faktörleri

Stres faktörleri hayvanların homeostazisini tehdit eden iç yada dış kaynaklı olaylardır. Kanatlı hayvanlarda strese neden olan faktörleri  Freeman (24), şu şekilde açıklamıştır:

Stresin Mekanizması

Stresin Modeli
Hayvanlarda stres yanıtının oluşması için şu üç aşama gereklidir.
1) Stres faktörünün algılanması
2) Stres faktörüne karşı biyolojik savunma ve
3) Strese verilen yanıt.
Herhangi bir stres faktörüne verilen yanıt, Merkezi Sinir Sistemi (MSS) tarafından, uyarıların canlının vücut dengesine potansiyel bir tehdit olarak algılanmasıyla başlar. Bu uyarıların gerçek bir tehdit unsuru olmasına gerek yoktur, esas olan canlının uyarıları tehdit olarak algılamasıdır. Uyarıların algılanmasıyla birlikte canlıda çeşitli fizyolojik değişiklikler oluşur (19). Streste oluşan fizyolojik değişikliklerin daha iyi anlaşılabilmesi için strese karşı verilen biyolojik savunma ve yanıtlar üç aşamada incelenebilir:
- Sempatik Sinir Sistemi’nin (SSS) kontrolünde olan “alarm reaksiyonu”; hızlı bir şekilde adrenal medulladan katekolaminlerin salgılanmasıyla oluşan ve gizli olarak seyreden kısa süreli yanıtlardır. Alarm reaksiyonu “uç yada savaş” yanıtı için gerekli olan metabolik ihtiyaçların vücut rezervlerinden hızlı bir şekilde sağlanmasına olanak verir.
- Stresin devam etmesi durumunda (kronik seyir) homeostazisi sağlamak ve artan metabolik ihtiyaçları karşılamak için “uyum” (genel adaptasyon sendromu) safhası başlar. Bu durum adrenal kabuktan kortikosteroidlerin salgılanmasıyla karakterizedir. Kortikosteroidler katekolaminlerin metabolik etkilerini artırır ve etki süresini uzatır.
- Bu savunma mekanizmaları da yetersiz kalırsa son safha olan “tükenme” safhası başlar. Kronik stres tükenme safhasına önderlik eder. Açık bir şekilde görülen adrenal yetersizlik patolojik değişikliklere neden olur ve sonuçta ölüm gerçekleşir  (18).

Stresin Fizyolojisi
Stres durumunda organizmanın verdiği yanıt stresin zararlı etkilerini azaltmak yönündedir (18). Bununla birlikte stres sendromunu tam ayrıntılarıyla anlamak da mümkün olmamıştır (54). Yakın zaman öncesinde elde edilen bilgilere göre endokrin, immun ve sinir sistemi karşılıklı olarak birbirlerini etkilemektedir ve stres faktörlerine karşı düzenli bir şekilde yanıt vermektedir. Beyin ve endokrin sistem arasındaki ilişki uzun yıllardır bilinmesine karşın immunolojik sistemle ilgili yanıtların düzenlenmesinde sinir ve endokrin sistemin etkileri yakın bir zaman öncesinde anlaşılmıştır. Stres yanıtlarının oluşmasında sinir, nöroendokrin ve immun sistem rol oynamaktadır (17).

Stresin Sonuçları
Stres altında olan kanatlılarda strese verilen yanıtlar, hayvanın içinde bulunduğu olumsuz durumun üstesinden gelmesi ve hayatta kalmasına yardımcı olduğu kabul edilir. Ne yazık ki stresin kronik bir seyir alması ve uzun süre devam etmesi immun ve üreme sistemleriyle birlikte metabolizma ve enerji dengelerini de olumsuz yönde etkilemektedir. Kanatlı hayvanlarda stresin etkileri başlıca dört ana başlık altında değerlendirilebilir (18).

Sıcaklık Stresi
Kanatlı hayvan üretim etkinliği dünyanın birçok bölgesinde sıcaklık stresine bağlı olarak olumsuz yönde etkilenmektedir. Problem mevsimsel ve değişen sürelerde olmasına rağmen önemli derecede ekonomik etkiye sahiptir (61). Ülkemizde başta Güneydoğu Anadolu Bölgesi olmak üzere birçok bölgede kanatlı verimliliğini düşüren önemli çevre faktörlerinden biri de sıcaklık stresidir. Çoğu bölgemizde yaz ayları boyunca çevre sıcaklığı 14.00-18.00 saatleri arasında 30-40 oC’ler arasında değişmektedir. Yaz aylarında bu sıcaklık artışları, kanatlı işletmelerinde önemli derecede üretim kayıplarına yol açmaktadır (21).
Kanatlılar sıcak kanlı hayvanlardır. Fizyolojik ve biyolojik fonksiyonlarının sağlıklı bir şekilde devam edebilmesi için sabit bir vücut sıcaklığına ihtiyaç duyarlar. Çevre sıcaklığı belirli sınırlar içinde olmak koşuluyla vücut sıcaklıklarını aynı düzeyde tutabilirler. Ergin tavuklar için vücut sıcaklığı 40.6-41.7 oC arasında değişir. Tavukların vücut sıcaklıklarını bu düzeyde tutma yetenekleri oldukça sınırlıdır. Tavuklar kendileri için optimum çevre sıcaklığındaki en küçük bir değişimden etkilenmektedirler.
Sıcaklıkla ilgili olarak yetişkin tavuklar için tehlikeli alt sınır 0 oC, üst sınır da 30 oC olarak binmektedir. 47 oC  sıcaklık bu hayvanlar için öldürücü olmaktadır (19). Hayvanlar normalden yüksek bir sıcaklığa maruz kaldıklarında vücutlarını serinletmek amacıyla çeşitli yöntemler kullanırlar. Bunlar; radyasyon, konveksiyon, kondüksiyon, buharlaşma ve dışkı ve yumurta ile ısı kaybı şeklinde olmaktadır. Bunlardan en önemlisi buharlaşma yoluyla olandır ve metabolizmayı önemli derecede etkiler (41).
Kanatlılarda sıcaklık stresine karşı verilen yanıtları başlıca; yaş, vücut büyüklüğü ve daha önce strese maruz kalma ve genetik yapı etkiler. Kuluçka döneminde kabul edilen 35 oC çevre sıcaklığı yumurtadan çıktıktan sonraki 4. haftadan sonra önemli derecede strese yol açar (61). Kanatlılar soğuk havayı sıcak havaya göre daha iyi tolere ederler. Vücut ısısını dengede tutmak için metabolizma hızlanır ve yem tüketimi artar (41). Kanatlılarda sıcak havanın etkisiyle bazı davranış değişiklikleri oluşur. Bunlar;
1) Metabolizmayla oluşacak ısıyı azaltmak için daha az hareket ederler.
2) Yine aynı şekilde yem tüketimi metabolizma sonucu oluşacak ısıyı azaltmak için düşer. Bunun sonucunda besin maddeleri yetersiz alınır ve sıcaklığın etkisiyle su tüketimi artar.
3) Buharlaşmayla (sık sık nefes alıp verme) vücudu soğuk tutmaya çalışırlar. 28 oC‘den sonra tavuklar sık sık nefes alıp vermeye başlarlar. Normalde dakikada 25 olan solunum sayısı artar ve sonuçta solunum alkalozisi oluşur (12, 41). Bu davranış yanıtları ve stresin etkisiyle çeşitli fizyolojik değişiklikler oluşur.

 

Stresin Önlenmesine Yönelik Uygulamalar

Vitaminler
Vitaminler yaşayan tüm canlıların sağlık ve performansı için oldukça önemlidirler (35, 43). Hücre membranlarında 30’dan fazla metabolik reaksiyona katılırlar ve sitrik asit döngüsünün etkinliğinde önemli role sahiptirler (8, 14). Protein, karbonhidrat ve yağların metabolizmasında katalizör olarak yer alan vitaminlerin yokluğunda metabolik olaylar ilerleyemez. Büyüme üreme ve bağışıklık gibi olaylarda, zorunlu metabolik fonksiyonların devamlığı için gerekli enerji sağlanamaz. Besin maddelerinden enerjinin oluşturulduğu reaksiyonlar B vitaminlerinin yokluğunda ilerleyemez (35).
Stres sırasında artan enerji ihtiyacı vücut rezervlerinden (protein, karbonhidrat ve yağ) sağlanmaya çalışılır. Besin maddelerinden enerji üretimi ortamda ko-faktörlerin varlığına ve metabolik yolağın devamlılığına bağlıdır. Ko-faktörlerden olan B grubu vitaminler ve C vitaminin yeterli seviyede bulunması metabolik yolağın ilerlemesi ve tamamlanması yönünden oldukça önemlidir (7). Sitrik asit döngüsüne toplam 9 tane vitamin katılmaktadır (riboflavin, niasin pantotenik asit, biotin, askorbik asit, tiamin, folik asit) (14).
Stresin ilk zamanlarında hayvanların hayatta kalmaları için gerekli olan enerjinin sağlanması glikoneogenezis yoluyla olmaktadır. Bu da kortikosteronun yeterli miktarda salgılanmasına bağlıdır. Stres sırasında kortikosteroidlerin kontrollü salgılanması ve enerji üretiminin devamlılığının sağlanması yönünden askorbik aside olan ihtiyaç artar. Ayrıca kortikosteroidlerin sentezinde askorbik aside gereksinim duyulur (7).
Enfeksiyon sırasında immun sistemin cevabı makrofajların fagositik aktivitesi ve spesifik antikorların senteziyle başlar. Vitamin E ve C’nin fagositik aktivite üzerinde oldukça önemli etkileri vardır. Antikorlar protein niteliğindedir ve üretimleri için yeterli miktarda ve sürekli B grubu vitaminlere gereksinim vardır. Bu gereksinim enfeksiyon süresince devam eder (7). Bunlara ilave olarak D vitamini ve kolin immun yanıtlarda önemli rol oynar (8). Pratikte rasyonlarda doğal gıdaların içerdikleri vitamin miktarları genellikle normal sağlık ve performans için yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle vitaminler rutin olarak belirli miktarlarda kanatlı rasyonlarına katılırlar (66).
Kanatlılarda vitamin ihtiyacını belirten, çeşitli organizasyonların, bilim adamlarının veya konunun uzmanlarının yayınladığı makaleler dikkatle incelendiğinde genellikle birbirinden farklı bilgiler içerdiği görülmektedir (22). Bununla birlikte kanatlı hayvanlarda yapılan çalışmalarda stres durumunda genellikle vitamin ve minerallere olan ihtiyaç artmaktadır.

Vitamin C
Kanatlı hayvanlarda normal şartlarda böbreklerden metabolizma için yeterli miktarda askorbik asit sentezlenebilmektedir (5, 41, 46). Bu nedenle de dışarıdan vitamin C alınımı gereksiz görülmektedir. Buna karşın vitamin C’nin kanatlılarda hastalık, aşılama, yüksek sıcaklık, birim alanda normalden fazla hayvan bulundurulması ve fiziksel etkinlik gibi strese neden olan faktörlerin etkisiyle sentezi azalabilir veya durabilir. Bu şartlarda rasyonlara vitamin C ilaveleri gerekli olmaktadır (5, 35). Vitamin C’nin en önemli özellikleri antioksidan etkiye sahip olması ve kortikosteroid salgılanmasını düzenleyebilmesidir. Rasyonlara vitamin C ilavesi özellikle streste olan kanatlılarda çeşitli fizyolojik verileri etkilemektedir (46).

Vitamin C’nin İmmun Sisteme Etkisi
Bakteriyel ve viral bir enfeksiyonda akyuvarlar (özellikle heterofil ve makrofajlar) enfeksiyon bölgesine göç ederler (7, 51). Bu hücreler yüksek miktarda vitamin C ihtiva ederler (5, 7, 51). Etkinlikleri içerdikleri Vitamin C yoğunluğu ile ilişkilidir. Vitamin C yoğunluğunda azalma savunma mekanizmasının birinci basamağı olan fagositoz (patojen ajanların yıkımlanması) yeteneğinde azalmaya neden olur. Bununla birlikte fagositoz ilerledikçe vitamin C yoğunluğu metabolik kullanıma bağlı olarak da azalmaya başlar (51). Rasyona vitamin C ilavesi immun sistemde baskılanmaya neden olan bazı stres faktörlerinin etkilerini azaltabilmektedir.

Vitamin C’nin Vücut Isısının Düzenlenmesine Etkisi
Normal çevre şartlarında yemlere vitamin C ilavesi kanatlılarda vücut ısısını etkilememektedir. Buna karşın yüksek çevre sıcaklıklarında yemlere vitamin C ilavesi artan vücut ısısını kontrol grubuna göre oldukça azaltmaktadır. Bununla birlikte düşük çevre sıcaklıklarında da vücut ısısını normale doğru artırmaktadır (36, 46).  Buna göre vitamin C düşük veya yüksek çevre sıcaklıklarında vücut ısısının dengede tutulmasına yardımcı olmaktadır (46).

Vitamin C’nin Çevre Sıcaklığında Etkisi    
Yüksek çevre sıcaklığı (5, 46, 51) ve düşük çevre sıcaklığı (37) kanatlılarda vitamin C sentezini azaltmaktadır  Aynı zamanda vitamin C ye olan metabolik ihtiyaç stres sırasında artmaktadır. Sıcaklık stresi altında olan kanatlı hayvanların rasyonlarına yüksek dozlarda vitamin C ilavelerinin yapılması sıcaklık stresinin çok sayıdaki zararlı etkilerini azaltabilmekte veya önleyebilmektedir (51).
Broilerlerde ve yumurta tavuklarında yüksek sıcaklık derecelerinde yüksek dozda vitamin C uygulamaları yapılan çok sayıda çalışmada büyüme oranında (36, 44), yem tüketiminde, yemi değerlendirmede artma, su tüketiminde azalma (36),  plazma, glikoz ve kolesterol yoğunluğunda azalma, sıcaklığa bağlı immunsupresyonda azalma, plazma sodyum miktarında azalma, potasyum (36, 44) ve  kalsiyum miktarında artma (36), sıcaklığa bağlı ölümlerde azalma, (30, 45, 62), plazma kortikosteron seviyesinde azalma (36, 44) ve  H/L oranında azalma meydana getirdiği bildirilmiştir (42). Yem tüketiminde artmaya karşı bazı çalışmalarda yem tüketiminin değişmediği de bildirilmiştir (62).
Broiler ve yumurta tavuklarında sıcaklık stresinde yapılan çalışmalarda rasyonlara yüksek dozlarda vitamin C ilavesi ile elde edilen sonuçlar birbirinden farklı bilgiler vermektedir. Abdellah (1), Kutlu ve Forbes (36) sırasıyla yumurta tavuklarında ve broilerlerde sıcaklık stresinde yapmış oldukları çalışmalarda yemlere katılan 250 ppm vitamin C’nin optimum sonucu verdiğini bildirmişlerdir.

Vitamin C’nin Yumurta Verimine Etkisi
Sıcaklık stresi altında yumurtacı kanatlılarda yumurta veriminde düşme gözlenir. Bunun nedenleri:
1) Metabolik ısı üretimini azaltmak için yem tüketiminde azalmaya bağlı olarak yumurta üretimi için gerekli olan besin maddelerinin yetersiz alınması
2) Stresin etkisiyle vitamin C sentezinde azalma ve ihtiyacında artma
Bu durum yumurta kabuğu kalitesinde azalmaya ve yumurta toplamadan önce kırılmalar nedeniyle de yumurta kayıplarında artışa neden olur.
Vitamin C vitamin D3’ün metaboliti olan forma dönüşümü için gereklidir. Bu kalsiyum dengesi ve kalsifikasyon için zorunludur. Sürekli Vitamin C uygulamaları uygun kalsifikasyon ve kalsiyum dengesi sağlamaktadır (7).
Yapılan çalışmalarda yumurta tavuklarında yüksek çevre sıcaklığında vitamin C uygulamaları, yumurta verimi, ağırlığı, kabuk kalınlığı ve yumurta içi kalitesine etki yönünden tutarsız sonuçlar vermiştir (46). Cheng ve ark. (13) ve Abdellah (1), sıcaklık stresi altındaki yumurtacı tavuklarda yapmış oldukları çalışmalarda rasyonlara askorbik asit ilavesiyle yumurta verimi ve ağırlığında artış sağlandığını bildirmişlerdir.

Vitamin C’nin Kuluçka Verimi ve Albümin Kalitesine Etkisi                                               
Sıcaklık gibi strese neden olan faktörlerin varlığında protein sentezi azalma veya geçici bir süre durma eğilimi gösterir. Stres durumunda proteinler enerji kaynağı olarak kullanılır. Albümin sentezi üreme sürecinin bir başlangıcıdır. Yumurtaların depolanma ve inkubasyonu sırasında embriyonun yaşamında önemli etkisi vardır. Üreme sürecinin bir parçası olan albüminin sıcaklık stresi nedeniyle sentezi azalır (1, 7, 13). Vitamin C indirekt olarak iyi nitelikte albüminin kesintisiz bir şekilde sentezini sağlar. Benzer şekilde tüketiciler açısından da kaliteli albümin sağlanmış olur (7).

Vitamin C’nin Üremeye Etkisi
Sıcaklık stresi sırasında kortikosteron noradrenalinin adrenaline dönüşümünü artırır. Bu da ovaryum folliküllerinde dejenerasyona neden olur. Vitamin C plazmada kortikosteron yoğunluğunu düzenleyerek bu olumsuz etkiye engel olur (41). Sıcaklık stresinde horozların rasyonuna vitamin C ilavesinin (100 ppm) sperma hacminde, sperma yoğunluğunda ve toplam sperm sayısında artış sağladığı bildirilmiştir (22).

Vitamin C’nin Kesim Öncesi Strese Etkisi
Kesimden önce 32 saat boyunca vitamin C uygulanmış broilerlelerde sıcak karkas ağırlığında %1.8 ve aynı şekilde kesimden 24 saat sonra da soğuk karkas ağırlığında artış gözlenmiştir (51). Yapılan diğer bir çalışmada da Satterlee ve ark. (52), kesim öncesi broiler rasyonlarına askorbik asit (1200 ppm içme suyu) uygulamaları sonucunda stres yanıtlarının azaldığını ve buna bağlı olarak gizli üretim kayıplarının önlenebileceğini bildirmişlerdir.
Askorbik asidin beklenen bir korku olayından 24 saat önce uygulanması olumlu sonuçlar vermektedir. Japon bıldırcınlarında (tavuklar için iyi bir modeldir) askorbik asidin (1000-1200 ppm içme suyu ile) korkuya bağlı stresi azalttığı bildirilmiştir (34).

Vitamin C’nin Aşılama ve İmmunolojik Streste Etkisi
Ticari işletmelerde hastalık koruma programlarında canlı veya attenüye edilmiş aşıların kullanılması rutin bir uygulamadır. Bu uygulamalar kaçınılmaz olarak immunolojik stresi teşvik eder. Bu da potansiyel zararlı bir etkiye sahiptir. Bu stresin süresi immun sistemin durumuna bağlıdır. Pratik uygulamalarda aşılamaya bağlı immunolojik stres yaşamın ilk 2 haftasında önemlidir (7).
Broiler civcivlerinde hızlı büyümenin gerçekleştiği ilk haftalarda askorbik asidin sentezi yetersiz kalır (42). Burada plazma askorbik asit seviyesinin hızla düşmesinin nedeni kas doku gibi hızla büyüyen dokular tarafından alınmasıdır (7). Bu nedenle strese maruz kalan civcivler belirgin bir şekilde deprese olur (22). Aynı zamanda bu period potansiyel stres oluşturan aşılama uygulamalarıyla aynı zamanda oluşur.

Vitamin C’nin Hastalık Direncine Etkisi
Askorbik asidin hastalıklara karşı direnci artırdığı ve hücresel bağışıklığı güçlendirdiği çok sayıda araştırıcı tarafından bildirilmiştir.
Gross (32), tavuklarda yapmış olduğu bir çalışmada askorbik asidin solunum sistemi hastalıklarında ve E. coli enfeksiyonlarında stres yanıtlarını azalttığı ve aynı zamanda viral ve bakteriyel hastalıkların şiddetini düşürdüğünü bildirmiştir. Bu çalışmada vitamin C’nin optimum dozu 100 mg/kg yem olarak bildirilmiş ve askorbik asidin kullanımı antibiyotiklerin etkinliğini additif yönde etkilemiştir.
Düşük seviyeli çevresel stres kanatlıları bakteriyel enfeksiyonlara oldukça duyarlı kılar. Gross ve ark. (31), böyle bir çevrede  yaptıkları bir araştırmada E.coli ile enfekte tavuklarda rasyonlara 300 mg/kg yem dozda askorbik asit ilavesinin hastalık direncini artırdığını tespit etmişlerdir. Bu durum askorbik asidin muhtemelen süperoksid anyonlarının üretimini arttırmasıyla açıklanmıştır. Bunlar fagosite edilen bakteriyi öldürür. Doz burada önemli bulunmuştur. Az veya çok miktarda askorbik asit süperoksid anyonlarında azalmaya yol açmaktadır.
Gross (30), düşük çevresel stres şartlarında E.coli ile enfekte tavuklarda yapmış olduğu bir çalışmada vitamin C’nin (330 mg/kg yem) strese karşı oldukça etkili olduğunu bildirmiştir. Bu çalışmaya göre vitamin C H/L oranının 0.35’ten daha az olduğu durumlarda faydalı olmuştur.
Gross (29), soğuğa bağlı streste broilerlerde en etkili dozun 220-440 mg/kg yem olduğunu bildirilmiştir.

Vitamin E
Vitamin E nükleik asit metabolizmasına ve hücre solunum metabolizmasına katılır. Bazı enzimlerde ko-faktör olarak rol alır. Araşidonik asit metabolizmasını etkiler (23, 35) yangının olumsuz etkilerini azaltır (4) ve mitokondrial fonksiyonları düzenler (23).  Üreme, kas, dolaşım, sinir ve immun sistemin bütünlüğü ve optimal fonksiyonlarının devamlılığı için zorunludur (38). Vitamin E vücutta sentezlenemediği için dışarıdan rasyonla alınması gerekir (48, 60).
Vitamin E’nin etki mekanizması tam olarak anlaşılamamıştır; fakat etkinliği antioksidan potansiyeli ile ilgilidir. Vitamin E başlıca membranların her iki yanında bulunan lipid katmanının bir parçası olan hidrokarbonda bulunur ve serbest radikallerin üretimini başlatan oksidaz enzimleri ile oldukça yakın ilişkilidir. (35, 47, 60). Vitamin E yağda çözünebilen biyolojik bir antioksidandır (4, 6). Hücre membranlarında uzun zincirli doymamış yağ asitlerinin oksidasyonunu inhibe eder (6). Yapısal olarak kararsız bir yapıya sahip olan uzun zincirli doymamış yağ asitleri enerji sağlanması yönünden doku membranlarının önemli bir parçasıdır (49). Çoklu doymamış yağ asitleri, normal metabolik olaylar veya hastalık durumunda (üretim artar) oluşan peroksitler ve diğer oksijen formları ile kolayca tepkimeye girerler (65). Bu serbest radikaller yüksek miktarlarda doymamış yağ içeren organlarda biyolojik zarların metabolizmasını ve yapısını bozarak hücre hasarına yol açar. Bu süreç zincir reaksiyon şeklinde ilerler. Daha serbest radikaller ve hidroksiperoksitler oluşur (49). İşte vitamin E bu aşamaya gelmeden serbest radikallerle sulu ortamda ve membranlarda tepkimeye girerek lipidleri oksidatif hasardan korur (48).
1970’li yıllarda tavuk ve hindilerde yapılan çalışmalarda geleneksel dozlardan daha fazla vitamin E kullanılmasıyla immun sistemin uyarıldığı ve güçlendiği, hastalık direncinin arttığı ve aşılamalardan daha etkili sonuç alındığı bildirilmiştir. Ayrıca vitamin E stres durumunda azalan performansı da artırmaktadır (23). Bununla birlikte vitamin E uygulamaları hayvansal orijinli gıdaların kalitesini yükseltir ve hayvansal gıdanın vitamin E içeriğini yükselterek tüketicilerin vitamin E alımını artırır (60).

Vitamin E’nin Hastalık Direncine Etkisi
Kanatlı hayvanlarda yapılan çok sayıda çalışmada rasyonlara normal günlük gereksinimden daha fazla vitamin E ilavelerinin (100 ppm veya daha fazla) bazı viral ve bakteriyel hastalıklara dirençte artışa yol açtığı bildirilmiştir (22).
Yapılan bir çalışmada E.coli bağışık civcivlerin rasyonlarına 300 IU/kg yem vitamin E ilavesi ölüm oranını yaklaşık %40-50 oranında azaltmıştır. Buna benzer şekilde vitamin E enfeksiyöz bronşitiste performansı (178 IU/kg yem) %10 artırmıştır. New Castle aşısına karşı bağışıklığın oluşmasında vitamin E fonksiyonlarının araştırıldığı bir çalışmada immunglobülin miktarının vitamin E ile güçlendiği ve maksimum sonucun 300 IU/kg yem dozunda sağlandığı bildirilmiştir (20). Yapılan bir başka çalışmada E.coli ile enfekte broiler civcivlerinde 40, 150 ve 500 ppm Vitamin E uygulamalarında ölüm oranı sırasıyla %25, 8.3, 5.4 olarak tespit edilmiştir (14).
Yapılan bu çalışmaların aksine yüksek dozda vitamin E’nin humoral immun yanıtları baskılayabileceği de bildirilmiştir. Friedman ve ark. (27), yapmış oldukları bir çalışmada civcivlerde E.coli ve New Castle hastalığına karşı en fazla antikor yanıtını 0-10 mg/kg yem düzeyinde vitamin E verilen grupta belirlemişlerdir. Yine buna benzer bir şekilde hindilerde New Castle ve Turkey pox aşısına karşı yaklaşık 0-50 mg/kg yem düzeyinde vitamin E en etkili bulunmuştur. Fazla Vitamin E’nin antikor üretimini baskıladığı; fakat büyüme ve yemi değerlendirmeyi olumsuz yönde etkilemediği sonucuna varılmıştır. Yine başka bir çalışmada Leshchinsky ve Klasing (38), çeşitli enfeksiyon etkenlerine karşı broilerlerde optimum dozun 25-50 IU/kg yem olduğunu bildirmişlerdir.
Sonuçta Vitamin E ilaveleri hastalıklara direnci artırır; fakat aşılama, çevresel stres faktörleri, yemleme programı ve genetik durum gibi şartların değişik derecelerde immunolojik strese neden olmaları, optimum dozu belirlemeyi zorlaştırmaktadır. Yapılan saha çalışmalarına göre immunolojik stres yokken bile Vitamin E uygulamaları üretim masraflarına yansırken sonuçta ekonomik parametreleri olumlu yönde etkilemektedir (65).

Vitamin E’nin İmmun Sisteme Etkisi
Yapılan çalışmalarda vitamin E uygulamalarının çiftlik hayvanlarında ve laboratuar hayvanlarında enfeksiyon direncini artırdığı gösterilmiştir. Vitamin E’nin antioksidan özelliğinin tavuklarda immun yanıtların gelişiminde önemli rol oynadığı düşünülmektedir. İmmun  ve fagositik sistem tarafından uyarılan ve hızla çoğalan hücrelerin membranları yabancı maddelerin etkisiz hale getirilmesi ve immun yanıt aşamasında ek bir hasarla karşı karşıyadır. Vitamin E lenfositler ve makrofajlar gibi immun yanıta katılan hücreler ve plazma hücrelerini oksidatif hasara karşı korur, hücre fonksiyonlarını ve proliferasyonunu iyileştirir. Makrofajların fagositoz etkinliğini artırır (47).
İmmun sistem prostaglandinlerden olumsuz yönde etkilenmektedir. Bunlardan bazıları (PGE1, PGE2 ve PGF2α) immun depresif etkiye sahiptir. Vitamin E’nin prostaglandin sentezine etkisi çoklu doymamış yağ asitleri, özellikle araşidonik asit metabolizmasıyla ilişkilidir (23). Özellikle stres durumunda vitamin E prostaglandinlerin sentezine inhibitör etki yapar (40; 47), humoral, hücresel, immunitede (40) ve fagositoziste artışa neden olur (63). Prostaglandinler özellikle T Lenfositlerinin katıldığı, antijenlerin neden olduğu immun yanıtlarda inhibitör etki yapar. Burada mekanizma tam olarak bilinmemektedir (23).
Daha önceki bilgiler yüksek dozda vitamin E kullanımının gereksiz yere immun sistemi uyaracağı ve büyümeyi baskılayacağı yönündeydi. Buna karşın yapılan saha çalışmalarında elde edilen sonuçlar bu durumu desteklememektedir (4).

 

Vitamin E’nin Çevre Sıcaklığında Kullanımı ve Yumurta Verimine Etkisi
Vitamin C gibi vitamin E’de sıcaklık stresinin olumsuz etkilerinin azaltılmasında önemli rol oynar. Sıcaklık stresinde azalan yumurta verimi kısmen rasyonlara vitamin E ilaveleriyle önlenebilmektedir (10, 11). Kanıtlara göre burada vitamin E’nin olumlu etkisi vitollegenin sentezine olan etkisiyle oluşmaktadır (59). Yapılan biyokimyasal çalışmalarda yumurta sarısının yapısına katılan vitollegeninin yoğunluğunun sıcaklık stresinde düştüğü ve bu durumunda yumurta veriminde azalmaya yol açtığı gözlenmiştir (40). Vitollegenin sentezi karaciğerde östrojene bağlı bir gen tarafından kontrol edilir. Vitollegenin karaciğerden egzositozla salgılanır ve kan yoluyla ovaryuma gelir ve burada gelişen yumurta folliküllerine reseptörler aracılığında endositozla alınır. Östrojen ovaryumlarda üretilir, kanla karaciğere ulaşır ve reseptörlere bağlanarak vitollegenin genini uyarır. Sıcaklık stresinde vitollegenin sentezi azalır ve aynı zamanda karaciğerde depolanmaya başlar. İşte Vitamin E burada etki ederek vitollegeninin salgılanmasını kolaylaştırır (64).
Rasyona ilave edilen vitamin E sıcaklık stresinde verimi artırır (64). Sıcaklık stresi altındaki kanatlılarda (broiler, yumurta tavukları ve bıldırcın) yapılan çalışmalarda yemlere vitamin E ilavelerinde optimal doz 250 ppm olarak tavsiye edilmektedir (10,11, 59, 60).
Şahin ve ark. (59), Japon bıldırcınlarında yapmış oldukları bir çalışmada 250 mg/kg yem vitamin E+0,2 mg/kg yem selenyum uygulaması vitamin E’nin yalnız olarak uygulanmasına göre sıcaklık stresinde performansı daha fazla artırdığını bildirmişlerdir Diğer bir çalışmada ise Küçük ve ark. (37),  yumurta tavuklarında düşük çevre sıcaklığında (6 Co) yapmış oldukları çalışmada rasyona 250 mg/kg yem vitamin E+250 mg/kg yem vitamin C ilavesinin soğuk havadan kaynaklanan streste performansı her iki vitaminin ayrı olarak kullanılmasına göre daha fazla artırdığını bildirmişlerdir.

Vitamin A
Görme, üreme büyüme, epitel ve kemik doku bütünlüğünü sağlayan fonksiyonları vardır (15, 39). Aynı zamanda etkili bir radikal tutucudur. Çalışmalardan elde edilen kanıtlara göre singlet oksijeni etkili bir şekilde tutar (58). İmmun sistemi etkileyen önemli bir vitamindir. Eksikliği veya fazlalığı immun cevabı olumsuz etkiler (25, 26, 39).Vitamin A eksikliğine bağlı olarak kanatlılarda; serum immunglobülünlerinin azalması, Ig A ve Ig G yanıtlarının bozulması, gecikmiş tipte duyarlılık reaksiyonlarında azalma (26), mitojen yanıtlarının baskılanması (26; 39), doğal öldürücü hücrelerin etkinliğinde azalma (25, 26), T lenfosit yanıtlarının baskılanması ve fagositozda azalma (39), antikor üretiminde azalma ve bunlara bağlı olarak da viral bakteriyel ve enteropatojen paraziter hastalıklara dirençte azalma dikkati çeker (26). Rasyonlara fazla miktarda vitamin A ilavesi de buna benzer şekilde immun yanıtları etkilemektedir; fakat burada olumsuz etki daha fazladır (39). Nitekim yapılan bir çalışmada rasyona  1000 mg/kg vitamin A ilavesi E. coliye olan duyarlılığı artırmış, immun yanıtları baskılamıştır (25). Normal şartlarda rasyonlara vitamin A ilaveleri ise büyüme ve yumurta verimini etkilememektedir (15, 25).

Yapılan çalışmalarda immun yanıtlarda artış (hastalık direnci, T lenfosit proliferasyonu  ve antikor üretimi) rutin olarak vitamin  A’nın 5-10 mg/kg yem dozunda rasyona eklenmesiyle elde edilmiştir (26).

Vitamin A’nın Sıcaklık Stresi ve Yumurta Verimine Etkisi
Yumurtacı tavuklar yüksek miktarlarda vitamin A’ya ihtiyaç duyarlar (300-330 IU/gün) yetersizliğinde yumurta üretiminde, kuluçka veriminde azalma ve embriyo malformasyonlarında artış gözlenir. Sıcaklık stresinde serum vitamin A yoğunluğu azalır ve karotenin vitamin A’ya dönüşümü baskılanır (26). Yetişkin kanatlılarda 38 oC çevre sıcaklığında 25 oC çevre sıcaklığına göre 3 kat daha fazla vitamin A’ya ihtiyaç vardır (41).
Broiler ve yumurta tavuklarında sıcaklık stresinde rasyonlara vitamin A ilavelerinin performansı olumlu yönde etkilediği bildirilmiştir. Lin ve ark. (39), yumurta tavuklarında sıcaklık stresinde rasyona eklenen vitamin A’ın performansa ve immun fonksiyonlara (New Castle enfeksiyonuna karşı) etkisini incelemiş ve sonuçta 9000 IU/kg vitamin A ilavesi yapılan tavuklarda 3000 IU/kg ilave yapılanlara göre yem tüketimi ve yumurta veriminin arttığını ve immun fonksiyonlarında daha fazla olumlu yönde etkilendiğini bildirmişlerdir. Diğer bir çalışmada ise Şahin ve ark. (58), sıcaklık stresindeki (32 oC) yumurta tavuklarında yapmış oldukları çalışmada vitamin A ve vitamin E’nin sıcaklık stresinde performansa etkisini incelemişler ve bu iki vitaminin (15000 IU/kg yem  vitamin A+250 mg vitamin E) kombinasyon halinde verildiğinde performansı daha fazla etkilediği sonucuna varmışlardır.

Vitamin D
Kemik gelişimine katılan önemli bir vitamindir. Kalsiyumun düzenli bir şekilde emiliminde etkilidir. Yetersizliğinde kalsiyum eksikliği gözlenir, yumurta kabuk ağırlığı ve kabuk kalitesi düşer (65). Kanatlı rasyonlarına genellikle kolekalsiferolün kristal formu olan vitamin  D3 şeklinde ilave edilir (28). National Research Council (NRC) broiler rasyonlarına 200 IU/kg yem miktarında katılmasını önermektedir; fakat bu doz yeterli ultraviyole ışınlarının yokluğu gibi bazı nedenlerle yetersiz kalabilmektedir. Buna karşın Avrupa’da bazı broiler rasyonlarında 3000-5000 IU/kg  yem dozunda katıldığı da görülmektedir (43, 65). Bu doz raşitizma ve tibial dyschondroplasianın görülme sıklığını azaltmaktadır (28, 43) ve ayrıca büyümeye de olumlu etkisi olmaktadır (43). Sıcaklık stresinde rasyona vitamin D3 ilavelerinin faydalı olduğu yönünde kesin kanıtlar yoktur (22). Yapılan çalışmalarda yüksek çevre sıcaklığının vitamin D3’ün aktif forma dönüşümünü etkilediği bildirilmektedir (41, 50). Bu nedenle sıcaklık stresinde doz artırılabilir (50).
Vitamin D3 ün immun sistem üzerine olan etkisiyle ilişkili olarak çok sayıda çalışma yapılmıştır. Huff ve ark, (33) yapmış oldukları bir çalışmada dekzametazon kullanılarak fırsatçı bakteriyel enfeksiyonlara karşı duyarlı hale getirilen hindilerde vitamin  D3’ün immun sisteme etkisi ve hastalık direncini incelemişler ve sonuçta sürekli strese maruz kalan hindilerde vitamin D3 uygulamalarının önemli derecede hastalık direncini artırdığını ve vücut ağırlığında da  kontrol grubuna göre artış sağladığını bildirmişlerdir.

Biotin
Vitamin H olarak ta bilinir. Çok sayıda metabolik reaksiyona katılır ve dışarıdan rasyon ile alınması zorunludur (22). Özellikle amino asitlerin dekarboksilasyon ve transformasyonunu sağlayan bazı enzimler için gereklidir (53). Eksikliğinde gelişme geriliği, ayak lezyonları ve yağlı karaciğer böbrek sendromu gözlenir (22).
Yüksek çevre sıcaklığında biotine olan ihtiyaç artar (22). Enfekte sürülerde optimum antikor üretimi için NRC’nin belirlediği (150 mikrogram/kg yem) dozdan iki kat daha fazla kullanılması gerektiğini bildiren çalışmalar vardır (53). Bununla birlikte yapılan başka bir çalışmada optimum dozun 200 mikrogram/kg yem olduğu bildirilmiştir (65).

Vitamin K
Kan pıhtılaşma sisteminin vazgeçilmez bir parçasıdır. Civcivlerde sıcaklık stresinde kanın pıhtılaşma süresi uzamaktadır; fakat yapılan bir çalışmada sıcaklık stresi altındaki tavukların rasyonlarına ilave edilen vitamin K’nın pıhtılaşma süresine etkisi olmamıştır. Diğer bir çalışmada da yumurta tavuklarında çevre sıcaklığının artmasıyla protrombin yoğunluğunun düştüğü ve bunun vitamin K eksikliğine neden olduğu bildirilmiştir (22).

Riboflavin (B12)
Büyüme ve yumurta verimi için gereklidir. Eksikliği dermatitise ve ayak lezyonlarına neden olur. Kronik sıcaklık stresi riboflavin ihtiyacını büyüme açısından etkilememektedir; fakat normal şartlarda sağlıklı durumun devamı için NRC’nin belirlediği dozdan (3,6 mg/kg yem) daha fazla kullanılmalıdır (65).

Pridoksin (B6)
Lenfoid dokuların gelişim ve devamlılığı için gereklidir. Eksikliğinde DNA sentez kapasitesi azalır. Hücre bölünmesi ve immun fonksiyonlar olumsuz etkilenir. Marjinal eksikliğinde antikor seviyesi azalır. Bununla birlikte marjinal vitamin B6 eksikliği yaşamın ilk dört haftasında immun yanıtları ciddi şekilde etkilemez.

Tiamin
Yapılan bir çalışmada 32 OC çevre sıcaklığında tiamin ihtiyacının 21 OC’ye göre 2 kat arttığı bildirilmiştir (50).

Nikotinik Asit
Nikotinik asit normal şartlarda broiler rasyonlarına NRC’nin tavsiye ettiği dozdan (35 mg/kg) daha fazla ilave edildiğinde büyüme ve yemi değerlendirme artmaktadır. Bununla birlikte broilerlerde yapılan bir çalışmada  immunolojik veya sıcaklık stresinde belirtilen normal dozlardan daha fazla ihtiyaç olmadığı bildirilmiştir (65).

Mineraller
Kanatlı yemlerinde minerallerin yeterli seviyede bulunması önemlidir ve rasyonda mineral varlığı çeşitli faktörlerden etkilenmektedir. Bununla birlikte stres şartlarında rasyonda mineral yoğunluğunun artırılması genel bir kabul görmesine rağmen, stres şartlarında mineral madde ihtiyacını belirleyen çok az sayıda çalışma yapılmıştır. Çok sayıda stres faktörü vücudun hormon dengesini değiştirerek büyüme ve üreme gibi biyolojik olayları etkilemektedir. Aynı zamanda stresin varlığında dokularda mineral madde miktarı azalabilir ve bu minerallere olan metabolik gereksinim artabilir (55).

Selenyum
Domuz, kanatlı ve ruminantlarda immun sistemi uyarıcı olarak bilinir (9, 20). Vitamin E ile benzer fizyolojik rolleri olduğu için birlikte kullanılırlar.
Selenyum glutathion peroksidaz enziminin bütünleyici parçasıdır. Hücre membranlarında vitamin E ve glutathion peroksidaz birlikte biyolojik antioksidan sistemin en önemli parçasını oluşturur. Bu sistem hücre membranlarında oksidasyona duyarlı yağ asitlerinin stabilizasyonunda etkilidir. Devam eden biyolojik olaylar sonucu oluşan serbest radikaller lipidlerin peroksidasyonuna neden olur. Hücre membranlarında ve hücre içi yapılarda hasara yol açar. Uyarılmış immun sistemin hızla çoğalan hücreleri özelikle peroksid ve superoksid gibi serbest radikallerin oluşturduğu peroksidatif hasara oldukça duyarlıdır. Vitamin E ve selenyum kombinasyonunun immun sistem üzerinde başlıca rolü fagositik etkinliği ve immun yanıtı artırmak, serbest radikallerin hücre içerisinde düşük yoğunluklarda kalmalarını ve böylece lipid peroksidasyonunu önleyerek hücrelerin hayati yapılarını oksidatif hasardan korumak yönünde olmaktadır (35, 40).

Krom
Glikoz tolerans faktör (GTF)’ün aktif bir parçası olan krom, insülinin faaliyetlerini uyarır ve düzenler. Ayrıca kromun bazı enzimlerin etkinleşmesi, proteinlerin ve nükleik asitlerin bütünlüğü için gerekli olduğu iddia edilmektedir. İnsülin metabolizması lipid peroksidasyondan etkilenir. Kromun (insülin ko-faktör) burada da önemli etkisi olduğu ve antioksidan olarak rol oynadığı iddia edilmektedir (35, 57).
Yetişme çağındaki kanatlılarda rasyona krom ilavesi büyüme oranı ve yemi değerlendirmede artış, yağlanmada azalma ve et veriminde artma sağlamıştır (65). Krom eksikliği protein ve karbonhidrat metabolizması bozukluğu, çevresel dokularda insülin duyarlılığında ve büyüme oranında azalmaya yol açmaktadır (57).
Kromun faydalı etkileri özellikle çevresel, rasyona bağlı ve hormonal stres durumunda görülmektedir. Çevresel strese maruz kalan hayvanlarda NRC tarafından kullanılabileceği tavsiye edilmektedir (57). Kromun immun sistem üzerine olan etki mekanizması tam olarak bilinmemektedir. Stres hormonlarından olan kortizolun seviyesini azaltmaktadır (9).
Broilerlerde ve yumurta tavuklarında sıcaklık stresinde 800 ppm dozda rasyona ilave edilmesi olumlu sonuçlar vermiştir (41). Şahin ve Şahin (57), yumurta tavuklarında düşük çevre sıcaklıklarında (6,2 OC) krom ve vitamin C’nin performansa etkisini araştırmışlar ve sonuçta krom ve vitamin C’nin (400 mikrogram krom+250 mg vitamin C) soğuk havadan kaynaklanan stresin zararlı etkilerinin azaltılmasında kombinasyon halinde kullanılmasının ayrı ayrı kullanıma göre daha etkili olduğunu bildirmişlerdir.

Bakır
Ko-faktör olarak çok sayıda enzimin yapısına katılır. Fagositik hücrelerin fonksiyonlarını etkiler. Eksikliğinde T helper hücrelerinin etkinliği baskılanır ve B hücre fonksiyonları azalır (9).
Rasyonlarda bakır seviyesinin yeterli olması koyunlarda hastalıklara karşı direnci  ve yaşama gücünü artırmaktadır. Ayrıca koyunlarda iç parazitlere olan dirençliliği de artırmıştır (9, 20).

Demir
Eksikliği veya fazlalığı immun sistemi etkiler. Çeşitli nedenlerle oluşan demir eksikliklerinde lökositlerin bakterileri öldürme yetenekleri baskılanır ve enfeksiyonlara karşı  olan duyarlılık artar. Anemik hayvanlarda rasyonlara demir ilaveleri karaciğer ve dalak makrofajlarının bakterisid etkinliğini artırmaktadır (9, 20).
S. gallinarum ile enfekte civcivlerin rasyonlarına (bazal diyette 200ppm) 100 ppm ve daha fazla  demir ilaveleri hayatta kalma oranını artırmıştır. En az anemi sıklığı ve en fazla antikor titresi rasyonlarına 600 ppm demir ilavesi yapılan grupta gözlenmiştir (9).

Kobalt
Kobalt eksikliği koyunlarda bakteriyel enfeksiyonlara duyarlılığı oldukça artırmaktadır. Kobaltın nötrofilleri etkileyerek mantar enfeksiyonlarına karşı dirençte artışa yol açtığı bilinmektedir. Nötrofiller sağlıklı gelişim için kobalta ihtiyaç duyarlar (9, 20).

Magnezyum
Magnezyum aspartat stres uyarılarından 1 saat önce uygulanan domuzlarda stres belirtilerini önemli derecede azaltmıştır (kanda katekolamin ve kortizol yoğunluğu azalmış). Buna benzer şekilde hindilerin içme sularına magnezyum aspartat ilavesi kesim öncesi stresi azaltmış ve et kalitesini olumlu yönde etkilemiştir. Yine aynı şekilde hareketsizlikten kaynaklanan streste de olumlu etkileri görülmüştür. Anti-stres ajan olarak magnezyumun etki mekanizması tam olarak bilinmemektedir. Genel olarak hayvanlarda etkinliği azaltır, sinirsel mekanizmayı etkileyerek prolaktin salınmasını artırır. Sıcaklık stresinde kanatlılarda kan magnezyum yoğunluğu azalmaktadır (2).

Çinko
Temel metabolizmada detoksifikasyonda ve hücreler arası iletişimde rol alır. İmmun sistemde kritik bir rolü vardır. Optimum büyüme için gereklidir. Hızlı hücre bölünmelerine katılan çeşitli enzimlerle ilişkili olarak immun fonksiyonları düzenler. Süperoksid iyonlarını etkisiz hale getiren süperoksid dismutasın yapısına katılır. Böylece hücrelerin ve dokuların oksidasyondan korunmasında rol alır. (56). T lenfositlerinin gelişiminde ve B hücrelerinin etkinliğinde rol alır. Eksikliğinde hücresel immun yanıtlar azalır (9).

Kaynak

Yarsan,E., Gülec,M. (2003). Kanatlılarda stres, vitamin ve mineral uygulamaları. Türk Veteriner Hekimleri Birliği Dergisi. 55-63.