مروری بر اثر مکمل غذایی ریزجلبکها بر رشد و ایمنی طیور
محورهای موضوعی : میکروبیولوژیبهاره نوروزی 1 , طاهره تقی زاده اشرفی 2
1 - دانشیار گروه بیوتکنولوژی، بخش زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - بهداشت موادغذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران آموزش و ترویج (AREEO)، کرج، ایران
کلید واژه: تغذیه, ریزجلبکها, طیور, ضد ویروسی, فعالیت ضد میکروبی,
چکیده مقاله :
امروزه افزایش مقاومت دارویی در برابر عوامل بیماری‌زای مختلف، تهدید قابل‌توجهی در صنعت طیور است. در این میان، ریزجلبکها به عنوان مکمل غذایی در انسان، حیوانات، طیور و آبزیان محسوب می شوند که حاوی پروتئین، ویتامین ها، مواد معدنی، اسیدهای چرب، رنگدانه ها و اسیدهای آمینه ضروری هستند. علاوه بر این، حاوی مقادیر قابل توجهی از آنتی اکسیدان های طبیعی منحصر به فرد از جمله پلی فنول ها، کاروتنوئیدها و فیکوسیانین نیز هستند. مکمل غذایی Spirulina می تواند بر جمعیت میکروبی روده، پارامترهای بیوشیمیایی سرم و عملکرد رشد جوجه ها تأثیر مفیدی بگذارد، چرا که حاوی محتویات پلی فنلی است که دارای اثرات ضد باکتریایی است و از تحرک باکتری‌ها، تهاجم و تشکیل بیوفیلم جلوگیری می کنند. علاوه بر آن با اثر مستقیم روی باکتری‌ها با تضعیف و متخلخل‌تر کردن دیواره‌های سلولی و در نتیجه نشت محتوای سیتوپلاسمی، نقش مهمی در از بین بردن باکتری‌ها دارند. از آنجاییکه ریزجلبکها، فعالیت های ضد ویروسی بالقوه ای در برابر برخی از ویروس‌های مشترک انسانی یا حیوانی دارند، می توانند در برابر ویروس‌های پرندگان نیز موثر واقع شوند. در این مقاله مروری، تاثیرات ایمنی شناسی سیانوباکتری ها به عنوان غذای مکمل در طیور برای افزایش رشد، سلامت روده و مقاومت در برابر بیماری‌ها بررسی خواهد شد.
Today, increasing drug resistance against various pathogens is a significant threat in the poultry industry. Meanwhile, microalgae are considered as food supplements for humans, animals, poultry and aquatic animals, which contain protein, vitamins, minerals, fatty acids, pigments and essential amino acids. In addition, they contain significant amounts of unique natural antioxidants, including polyphenols, carotenoids, and phycocyanin. Spirulina food supplement can have a beneficial effect on the intestinal microbial population, serum biochemical parameters, and growth performance of chickens, because it contains polyphenolic contents that have antibacterial effects and prevent bacterial motility, invasion, and biofilm formation. In addition, they play an important role in killing bacteria by directly affecting bacteria by weakening and making the cell walls more porous, resulting in the leakage of cytoplasmic content. Since microalgae have potential antiviral activities against some common human or animal viruses, they can also be effective against bird viruses. In this review article, the immunological effects of cyanobacteria as supplementary feed in poultry to increase growth, intestinal health and disease resistance will be investigated.
Abd El-Hady, A. M., Elghalid, O. A., Elnaggar, A. S., & Abd El-khalek, E. (2022). Growth performance and physiological status evaluation of Spirulina platensis algae supplementation in broiler chicken diet. Livestock Science, 263, 105009.
Abed, S., Nowruzi, B., & Anvar, S. A. A. (2025). Production of Oncorhynchus mykiss biosensor based on polyvinyl alcohol/chitosan nanocomposite using phycocyanin during refrigerated storage. Scientific reports, 15(1), 703.
Abouelezz, F. (2017). Evaluation of spirulina algae (Spirulina platensis) as a feed supplement for japanese quail: nutiritional effects on growth performance, egg production, egg quality, blood metabolites, sperm-egg penetration and fertility. Egyptian Poultry Science Journal, 37(3), 707-719.
Ahmadi, A., Anvar, S. A. A., Nowruzi, B., & Golestan, L. (2024). Effect of phycocyanin and phycoerythrin on antioxidant and antimicrobial activity of refrigerated low-fat yogurt and cream cheese. Scientific reports, 14(1), 27661.
Al-Batshan, H. A., Al-Mufarrej, S. I., Al-Homaidan, A. A., & Qureshi, M. (2001). Enhancement of chicken macrophage phagocytic function and nitrite production by dietary Spirulina platensis. Immunopharmacology and immunotoxicology, 23(2), 281-289.
Al-Khalaifah, H. S., Al-Nasser, A., & Surrayai, T. (2022). Effects from dietary addition of sargassum sp., spirulina sp., or gracilaria sp. powder on immune status in broiler chickens. Frontiers in Veterinary Science, 9, 928235.
Alaqil, A. A., & Abbas, A. O. (2023). The effects of dietary Spirulina platensisis on physiological responses of broiler chickens exposed to endotoxin stress. Animals, 13(3), 363.
Alibabai, M., Khajeh-Rahimi, A.-E., & Nowruzi, B. (2023). A review of recent developments in the use of cyanobacteria and microalgae in improving the quality and increasing the shelf life of seafood products.
Alwaleed, E. A., El-Sheekh, M., Abdel-Daim, M. M., & Saber, H. (2021). Effects of Spirulina platensis and Amphora coffeaeformis as dietary supplements on blood biochemical parameters, intestinal microbial population, and productive performance in broiler chickens. Environmental Science and Pollution Research, 28, 1801-1811.
Anvar, A., & Nowruzi, B. (2021). Bioactive properties of spirulina: A review. Microb. Bioact, 4, 134-142.
Anvar, S., & Nowruzi, B. (2022). A review of microalgae as dietary and medicinal useful complements.
Anvar, S. A. A., Nowruzi, B., & Afshari, G. (2023). A review of the application of nanoparticles biosynthesized by microalgae and cyanobacteria in medical and veterinary sciences.
Behjati, M., Ataee, M., Nowruzi, B., Anvar, S. A. A., & Ahari, H. (2025). STUDYING THE ANTIOXIDANT AND ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF PHYCOERYTHRIN TO INCREASE THE SHELF LIFE OF HAMBURGERS AT REFRIGERATOR TEMPERATURE. Journal of microbiology, biotechnology and food sciences, 14(5), e11625-e11625.
Bonos, E., Kasapidou, E., Kargopoulos, A., Karampampas, A., Nikolakakis, I., Christaki, E., & Florou-Paneri, P. (2016). Spirulina as a functional ingredient in broiler chicken diets. South African Journal of Animal Science, 46(1), 94-102.
Bortolini, D. G., Maciel, G. M., Fernandes, I. d. A. A., Pedro, A. C., Rubio, F. T. V., Branco, I. G., & Haminiuk, C. W. I. (2022). Functional properties of bioactive compounds from Spirulina spp.: Current status and future trends. Food Chemistry: Molecular Sciences, 5, 100134.
Chamari, M., Anvar, S. A. A., Pourahmad, R., Nowruzi, B., & Yousefi, S. (2024). Study of alginate-encapsulated phycoerythrin in promoting the biological activity of synbiotic ice cream with Lactobacillus casei. Scientific reports, 14(1), 15471.
Chen, Y.-Y., Chen, J.-C., Tayag, C. M., Li, H.-F., Putra, D. F., Kuo, Y.-H., . . . Chang, Y.-H. (2016). Spirulina elicits the activation of innate immunity and increases resistance against Vibrio alginolyticus in shrimp. Fish & shellfish immunology, 55, 690-698.
El-Shall, N. A., Jiang, S., Farag, M. R., Azzam, M., Al-Abdullatif, A. A., Alhotan, R., . . . Alagawany, M. (2023). Potential of Spirulina platensis as a feed supplement for poultry to enhance growth performance and immune modulation. Frontiers in Immunology, 14, 1072787.
Elbaz, A. M., Ahmed, A. M., Abdel-Maqsoud, A., Badran, A. M., & Abdel-Moneim, A.-M. E. (2022). Potential ameliorative role of Spirulina platensis in powdered or extract forms against cyclic heat stress in broiler chickens. Environmental Science and Pollution Research, 29(30), 45578-45588.
Fathi, M. A. (2018). Effect of dietary supplementation of algae meal (Spirulina platensis) as growth promoter on performance of broiler chickens. Egyptian Poultry Science Journal, 38(2), 375-389.
Hajati, H., & Zaghari, M. (2019). Effects of Spirulina platensis on growth performance, carcass characteristics, egg traits and immunity response of Japanese quails. Iranian Journal of Applied Animal Science, 9(2), 347-357.
Holman, B., & Malau‐Aduli, A. (2013). Spirulina as a livestock supplement and animal feed. Journal of animal physiology and animal nutrition, 97(4), 615-623.
Iry, N., Nowruzi, B., & Ghazi, S. (2023). Study of the effect of phycocyanin pigment on physicochemical, sensory, microbial and antioxidant properties of cheese. Research and Innovation in Food Science and Technology, 12(1), 55-76.
Jamil, A. R., Akanda, M. R., Rahman, M. M., Hossain, M. A., & Islam, M. S. (2015). Prebiotic competence of Spirulina on the production performance of broiler chickens.
Kaoud, H. A. (2015). Effect of Spirulina platensis as a dietary supplement on broiler performance in comparison with prebiotics. specialty journal of biological sciences, 1(2-2015), 1-6.
Kashi, M. S., Ghazi, S., & Nowruzi, B. (2024). Industrial application of Natural Phycocyanin Edible Pigment isolated from Spirulina platensis in Preparation of fortified ice cream with emphasize on microbial and antioxident properties. Iranian journal of food science and industry, 21(149).
Khan, S., Mobashar, M., Mahsood, F. K., Javaid, S., Abdel-Wareth, A., Ammanullah, H., & Mahmood, A. (2020). Spirulina inclusion levels in a broiler ration: evaluation of growth performance, gut integrity, and immunity. Tropical Animal Health and Production, 52, 3233-3240.
Kharde, S., Shirbhate, R., Bahiram, K., & Nipane, S. (2012). Effect of Spirulina supplementation on growth performance of broilers. Indian Journal of Veterinary Research (The), 21(1), 66-69.
Mirzaie, S., Zirak-Khattab, F., Hosseini, S. A., & Donyaei-Darian, H. (2018). Effects of dietary Spirulina on antioxidant status, lipid profile, immune response and performance characteristics of broiler chickens reared under high ambient temperature. Asian-Australasian journal of animal sciences, 31(4), 556.
Mohammad Shirazi, R. H. S., Tala, M., Anvar, S. A. A., Nowruzi, B., Saeidi, Z., & Negahban, M. (2021). Investigating Nitrate and Nitrite Concentrations in Drinking Water of Five Districts in Tehran and Assessing the Presence of Nitrate Reducing Bacteria. Journal of Chemical Health Risks, 11(3).
Nowruzi, B. (2024). Industrial application of Natural Phycocyanin Edible Pigment isolated from Spirulina platensis in Preparation of fortified ice cream with emphasize on microbial and antioxident properties. Journal of food science and technology (Iran), 21(149), 54-80.
Nowruzi, B., & Bagheri, F. (2023). An Overview of the Probiotics, Prebiotics, and Metabiotics Functions of Microalgae. Journal of Biosafety, 16(3), 99-124.
Nowruzi, B., & Beiranvand, H. (2024a). A review of medical applications of cyanobacteria. Journal of Isfahan Medical School, 42(755), 69-83.
Nowruzi, B., & Beiranvand, H. (2024b). A review of medical applications of cyanobacteria. Journal of Isfahan Medical School.
Nowruzi, B., Jafari, M., Babaie, S., Motamedi, A., & Anvar, A. (2020). Spirulina: A healthy green sun with bioactive properties. Journal of Microbial World, 13(4), 322-348.
Qureshi, M., Kidd, M., & Ali, R. (1996). Spirulina platensis extract enhances chicken macrophage functions after in vitro exposure. Journal of Nutritional Immunology, 3(4), 35-45.
Satyaraj, E., Reynolds, A., Engler, R., Labuda, J., & Sun, P. (2021). Supplementation of diets with spirulina influences immune and gut function in dogs. Frontiers in Nutrition, 8, 667072.
Selim, S., Hussein, E., & Abou-Elkhair, R. (2018). Effect of Spirulina platensis as a feed additive on laying performance, egg quality and hepatoprotective activity of laying hens. European Poultry Science, 82, 1-13.
Seyidoglu, N., Inan, S., & Aydin, C. (2017). A prominent superfood: Spirulina platensis. Superfood and functional food the development of superfoods and their roles as medicine, 22, 1-27.
Shafaei Bajestani, M., Anvar, S. A. A., Nowruzi, B., & Golestan, L. (2000). Production of Cheese and Ice Cream Enriched With Biomass and Supernatant of Spirulina platensis With Emphasis on Organoleptic and Nutritional Properties. Iranian Journal of Veterinary Medicine, 18(2), 263-278.
Shanmugapriya, B., Babu, S. S., Hariharan, T., Sivaneswaran, S., & Anusha, M. (2015). Dietary administration of Spirulina platensis as probiotics on growth performance and histopathology in broiler chicks. Int. J. Recent Sci. Res, 6(2), 2650-2653.
Sugiharto, S., Yudiarti, T., Isroli, I., & Widiastuti, E. (2018). Effect of feeding duration of Spirulina platensis on growth performance, haematological parameters, intestinal microbial population and carcass traits of broiler chicks. South African Journal of Animal Science, 48(1), 98-107.
Valikboni, S. Q., Anvar, S. A. A., & Nowruzi, B. (2024). Study of the effect of phycocyanin powder on physicochemical characteristics of probiotic acidified feta-type cheese during refrigerated storage. Nutrire, 49(2), 41.
نشریه میکروبیولوژی دامپزشکی دوره نوزدهم، شماره دوم،پاییز و زمستان 1402، پیاپی 47 : 16-1 |
مقاله مروری
مروری بر اثر مکمل غذایی ریزجلبکها بر رشد و ایمنی طیور
بهاره نوروزی1*، طاهره تقی زاده اشرفی2
1- دانشیار گروه بیوتکنولوژی، بخش زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- بهداشت موادغذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران آموزش و ترویج (AREEO)، کرج، ایران
تاریخ دریافت:23/05/1403 تاریخ پذیرش:21/03/1404
چکیده
امروزه افزایش مقاومت دارویی در برابر عوامل بیماری‌زای مختلف، تهدید قابل‌توجهی در صنعت طیور است. در این میان، ریزجلبکها به عنوان مکمل غذایی در انسان، حیوانات، طیور و آبزیان محسوب می شوند که حاوی پروتئین، ویتامین ها، مواد معدنی، اسیدهای چرب، رنگدانه ها و اسیدهای آمینه ضروری هستند. علاوه بر این، حاوی مقادیر قابل توجهی از آنتی اکسیدان های طبیعی منحصر به فرد از جمله پلی فنول ها، کاروتنوئیدها و فیکوسیانین نیز هستند. مکمل غذایی Spirulina می تواند بر جمعیت میکروبی روده، پارامترهای بیوشیمیایی سرم و عملکرد رشد جوجه ها تأثیر مفیدی بگذارد، چرا که حاوی محتویات پلی فنلی است که دارای اثرات ضد باکتریایی است و از تحرک باکتری‌ها، تهاجم و تشکیل بیوفیلم جلوگیری می کنند. علاوه بر آن با اثر مستقیم روی باکتری‌ها با تضعیف و متخلخل‌تر کردن دیواره‌های سلولی و در نتیجه نشت محتوای سیتوپلاسمی، نقش مهمی در از بین بردن باکتری‌ها دارند. از آنجاییکه ریزجلبکها، فعالیت های ضد ویروسی بالقوه ای در برابر برخی از ویروس‌های مشترک انسانی یا حیوانی دارند، می توانند در برابر ویروس‌های پرندگان نیز موثر واقع شوند. در این مقاله مروری، تاثیرات ایمنی شناسی سیانوباکتری ها به عنوان غذای مکمل در طیور برای افزایش رشد، سلامت روده و مقاومت در برابر بیماری‌ها بررسی خواهد شد.
کلمات کلیدی: تغذیه، ریزجلبکها، طیور، ضد ویروسی، فعالیت ضد میکروبی
* نویسنده مسئول : بهاره نوروزی
آدرس: گروه بیوتکنولوژی بخش زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
پست الکترونیک: bahareh.nowruzi@srbiau.ac.ir
مقدمه
با وجود استفاده گسترده از واکسن ها و داروها، بیماری های متعددی در صنعت طیور همچنان رخ می دهد که منجر به خسارات مالی می شود. به عنوان مثال، عفونت های ویروسی پرندگان مانند آنفولانزای پرندگان، برونشیت عفونی، بیماری بورس عفونی و بیماری نیوکاسل منجر به خسارات اقتصادی قابل توجهی به خصوص در جوجه ها، افزایش مرگ و میر، کاهش رشد و سرکوب سیستم ایمنی می شود (Alaqil & Abbas, 2023). همین امر در مورد عفونت‌های باکتریایی مانند سالمونلا، E.coli و غیره نیز صادق است. بنابراین نیاز مداوم به استفاده از مواد طبیعی برای رفع این مشکل وجود دارد. به عنوان مثال، جلبک ها منبعی از اجزای مفید بیولوژیکی حیاتی هستند که استفاده از زیستگاه های طبیعی را به عنوان منبع این مواد شیمیایی به یک استراتژی مناسب برای ایجاد غذاهای نوآورانه تبدیل می کند (Valikboni, Anvar, & Nowruzi, 2024). یکی از بزرگترین منابع برای مواد مغذی آلی در میان جلبک های خوراکی، جلبک سبز آبی میکروسکوپی Spirulina است که به عنوان یک مکمل غذایی برای خوراک انسان و دام در سطح جهان استفاده می شود. Spirulina platensis یک سیانوباکتری تجاری رشته ای است که به عنوان مکمل غذایی و خوراکی در صنعت انسان، آبزی پروری، دام و طیور مورد استفاده قرار می گیرد (Khan et al., 2020).
Spirulina می تواند هم در آب شور و هم در آب شیرین رشد کند و در چندین کشور به صورت نیمه و انبوه کشت می شود. Spirulina یک منبع غذایی غنی از پروتئین بالا (۲۶۰-۷۷۰ گرم در کیلوگرم) است که ۷۰٪ وزن خشک و محتوای چربی زیادی (۱۰-۱۴۰ گرم / کیلوگرم) دارد (Mohammad Shirazi et al., 2021). مهمترین مزیت Spirulina این است که قابلیت هضم مواد مغذی بالایی دارد که نسبت به سایر رژیم‌ها و خوراک‌های سبزیجات برتر است. بنابراین، Spirulina این پتانسیل را دارد که تا حدی جایگزین منابع سنتی پروتئین، به ویژه کنجاله سویا شود. اسید اولئیک، لینولئیک اسید، گامالینولنیک اسید، دوکوزاهگزانوئیک اسید (DHA)، سولفولیپیدها و گلیکولیپیدها از جمله اسیدهای چرب غیراشباع موجود در Spirulina هستند، علاوه بر این، اسیدهای چرب غیراشباع امگا ۳ و -۶ در Spirulina فراوان هستند. Spirulina همچنین حاوی رنگدانه هایی مانند کاروتنوئیدها (۴۰۰۰ میلی گرم بر کیلوگرم) است که شامل بتا-کاروتن و زآگزانتین و رنگدانه های کلروفیل است (Nowruzi, 2024). فیکوبیلی پروتئین ها، ویتامین ها و ماکرو و میکروالمانهای معدنی مانند کلسیم، آهن، منیزیم، منگنز، پتاسیم، روی و سلنیوم نیز در Spirulina یافت می شوند (El-Shall et al., 2023).
علاوه بر این، پلی ساکاریدها، پرو ویتامین A، ویتامین E، ویتامین K و انواع ویتامین های B و همچنین آنتی اکسیدان ها نیز از اجزای مهم Spirulina هستند (Behjati, Ataee, Nowruzi, Anvar, & Ahari, 2025). Spirulina به دلیل داشتن ترکیبات مغذی استثنایی و چشمگیر به عنوان یک افزودنی رژیمی در طیف گسترده ای از محصولات غذایی استفاده می شود که به بهبود کیفیت غذایی محصولات و همچنین پتانسیل آنها برای بهبود عملکرد تولید مثلی و تولیدی، سلامت عمومی و علائم بیماری های مختلف حیوانی مانند آرتریت، دیابت، کم خونی، فشار خون بالا و اختلالات قلبی عروقی کمک می کند.Spirulina به عنوان جایگزینی قوی آنتی بیوتیکی در غذای مرغ استفاده می شود و منجر به خواص دارویی بالقوه ای مانند ضد میکروبی، آنتی اکسیدانی، ضد سرطانی، ضد التهابی و تقویت کننده سیستم ایمنی در انها می شود. خواص ضد ویروسی Spirulina، سیستم ایمنی را تقویت می‌کند (Bortolini et al., 2022). در اینده Spirulina در حال تبدیل شدن به یک روش مقرون به صرفه برای افزایش تولید طیور است. در این مقاله مروری، مزایای درمانی ریزجلبکها به عنوان مکمل غذایی برای مبارزه با بیماری های مختلف طیور مورد بررسی قرار می گیرد.
اثرات S. platensis بر عملکرد تولیدی
از مرحله جنینی تا تخم گذاری،Spirulina را می توان در جیره طیور مصرف کرد. تزریق S. platensis در تخم مرغ بیان ژن‌های مرتبط با ایمنی و آنتی اکسیدانی را افزایش می دهد (Iry, Nowruzi, & Ghazi, 2023). محققان گزارش کردند که حضور Spirulina در آب های آشامیدنی به مدت ۴ هفته در سطوح 5/0، ۱ و ۲ گرم در لیتر منجر به میانگین افزایش وزن بدن با بالاترین درصد زنده ماندن جوجه می شود. (Al-Batshan, Al-Mufarrej, Al-Homaidan, & Qureshi, 2001). مکمل Spirulina، ۱ یا ۲ گرم به ازای هر کیلوگرم جیره های حاوی پروتئین های گیاهی و حیوانی در بلدرچین ژاپنی، عملکرد رشد را بدون تأثیر بر کیفیت گوشت یا فلور روده در بلدرچین های تغذیه شده با منبع پروتئین گیاهی بهبود بخشید، اما هیچ تأثیری در جیره غذایی مبتنی بر پروتئین حیوانی مشاهده نشد. با مصرف 7/0 و 9/0 گرم S. platensis در هر کیلوگرم خوراک، عملکرد رشد جوجه های گوشتی، پارامترهای خونی، تغییرات بیوشیمیایی در سرم و بار میکروبی را می توان بهبود بخشید. مکمل غذایی Spirulina با ۱۰ گرم به ازای هر کیلوگرم جیره، افزایش وزن بدن را به طور قابل توجهی نشان داد (Satyaraj, Reynolds, Engler, Labuda, & Sun, 2021). علاوه بر این، سطوح مختلف Spirulina در رژیم غذایی منجر به افزایش لاکتوباسیلوس می شود، در حالی که جمعیت اشریشیا کلی را کاهش می دهد (Chamari, Anvar, Pourahmad, Nowruzi, & Yousefi, 2024). در طول ۳۵ روز اول زندگی، رژیم غذایی ۵ گرم بر کیلوگرم Spirulina باعث افزایش قابل توجهی در افزایش وزن بدن می شود. اما رژیم غذایی در سطح ۳ گرم بر کیلوگرم Spirulina، میزان کلسترول را در هر گرم زرده، به میزان قابل توجهی کاهش داد و در عین حال رنگ زرده تخم مرغ را نیز بهبود بخشید (El-Shall et al., 2023).
با این حال، مصرف خوراک روزانه، FCR، درصد تخم‌های شکسته، ضخامت پوسته تخم‌مرغ، ارتفاع آلبومین، واحد هاو و وزن تخم‌مرغ تحت تأثیر Spirulina جیره تا 9/0 درصد قرار نگرفت. در مقایسه با پرندگان بدون مکمل، جلبک 6/0 درصد به طور قابل توجهی سبب افزایش توده و تولید تخم مرغ و همچنین رنگ زرده تخم مرغ در جوجه‌های تخمگذار بین ۲۶ تا ۳۷ هفتگی شد. برای بهبود عملکرد تولید مثل و تولید مثل، آنها پیشنهاد کردند که Spirulina را به رژیم غذایی اضافه کنید. هنگامی که رژیم غذایی اولیه با ۲ یا ۳ گرم Spirulina در هرکیلوگرم جیره در طول دوره تخمگذاری از ۲۹ تا ۴۰ هفتگی داده شد، مرغ ها و خروس ها به طور قابل توجهی دارای بالاترین سطوح لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL)، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل (TAOC)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPx)، مقدار تخم مرغ، وزن تخم مرغ و درصد جوجه کشی شدند و کلسترول خون، لیپیدهای کل و لیپوپروتئین با چگالی کم به طور قابل توجهی کاهش یافتند (Selim, Hussein, & Abou-Elkhair, 2018).
شکل ۱- کاربردها و اثرات کلی Spirulina بر عملکرد و سلامت طیور (El-Shall et al., 2023).
ریزجلبک‌های موجود در جیره بلدرچین (۵%، ۱۰% و ۱۵%) کیفیت تخم‌مرغ را افزایش داده و با عملکرد به عنوان یک محرک ایمنی و آنتی‌اکسیدانی، برای سلامت مصرف‌کننده مفید هستند. با این حال، آنها هیچ اثری بر تولید تخم مرغ نداشتتد. این به این دلیل بود که مقدار اسیدهای چرب تک غیراشباع را افزایش داد که برای سلامت مصرف کننده مفید است و سطح اسیدهای چرب اشباع مضر را کاهش داد. علاوه بر این، سطح آنتی اکسیدان زرده تخم مرغ افزایش یافت که باعث کاهش پراکسیداسیون لیپیدی شد (Kharde, Shirbhate, Bahiram, & Nipane, 2012).
از سوی دیگر، اثر منفی در ۳۲ جوجه گوشتی تغذیه شده با مکمل Spirulina به میزان ۱۵ درصد برای دوره ۲ هفته (روز ۲۱ تا ۳۵)، در مقایسه با پرندگان بدون مکمل گزارش گردید. آنها این اثر منفی را به ویسکوزیته بالای گوارشی ناشی از ژله ای شدن پروتئین های غیرقابل هضم Spirulina نسبت دادند. حتی افزودن آنزیم‌های برون‌زا مانند لیزوزیم نتایج بدتری را به دنبال داشت، اگرچه لیزوزیم موفق به شکستن دیواره سلولی Spirulina شد. دانشمندان پیشنهاد کردند که اگر لیزوزیم و یک پپتیداز تخصصی ترکیب شوند، پروتئین های این ریزجلبک ممکن است راحت تر هضم شوند و از ژله ای شدن مضر جلوگیری شود (Bonos et al., 2016).
اثرات S. platensis بر سیستم ایمنی و فعالیت ضد تومور
مکمل Spirulina بسیاری از فرآیندهای ایمنی را تقویت می کند. Spirulina اثر خاصی بر روی مونوسیت ها که اجزای ضروری سیستم ایمنی ذاتی هستند، دارد. تجویز Spirulina منجر به افزایش پاسخ فاگوسیتی ماکروفاژها در مرغ و انسان می شود. همچنین مشخص شد که فعالیت فاگوسیتیتیک ماکروفاژهای جدا شده از گربه ها در پاسخ به قرار گرفتن در معرض آنتی ژن در حضور Spirulina افزایش یافته است. عصاره پلی ساکارید S. platensis برای افزایش گلبول‌های سفید خون در یک سیستم خون ساز آسیب دیده در اثر تابش اثبات شده است (Alaqil & Abbas, 2023).
اثر تعدیل کننده ایمنی Spirulina روی موش از طریق افزایش تولید آنتی بادی IL-1 برای اولین بار در سال ۱۹۹۴ مشاهده شد. در این رابطه، محققان که گروه‌های مرغی که از جیره‌های حاوی Spirulina تغذیه می‌شوند، وزن تیموس بالاتری نسبت به گروه کنترل دارند. به طور مشابه، در مقایسه با شاهد تیمار نشده، افزودن S. platensis در سطوح ۰.۷ و ۰.۹ گرم بر کیلوگرم جیره جوجه های گوشتی منجر به افزایش قابل توجه وزن تیموس و طحال شد (Chen et al., 2016). افزایش قابل توجه تعداد گلبول‌های سفید خون و افزایش فعالیت فاگوسیتی ماکروفاژها در جوجه های گوشتی تیمار شده با جلبک S. platensis نشان داد که سیستم ایمنی حیوانات تقویت شده است (Nowruzi & Bagheri, 2023). به گفته محققان تغذیه S. platensis فعالیت فاگوسیتی ماکروفاژ را بر حسب میانگین تعداد گلبول‌های قرمز گوسفند در هر ماکروفاژ فاگوسیتی افزایش می دهد (Mirzaie, Zirak-Khattab, Hosseini, & Donyaei-Darian, 2018). افزایش پاسخ ایمنی از طریق القای نکروز تومور سنتز، فاگوسیتوز، و تولید اینترلوکین، ناشی از طیف گسترده ای از گروه های سولفات، استرهای سولفات، و باقی مانده های آمین موجود در پلی ساکاریدهای S. platensis است. همزمان، فعالیت آنتی اکسیدانی S. platensis نیز با فعالیت در برابر سلول های سرطان ریه مرتبط است (Kashi, Ghazi, & Nowruzi, 2024). عصاره ریز جلبک بر چرخه سلولی رده سلولهای سرطان ریه A549، افزایش تولید گونه های فعال اکسیژن و پراکسیداسیون لیپیدی غشای سلولی تأثیر می گذارد. پتانسیل آن برای درمان سلول های سرطانی عمدتاً در اثرات مهاری قابل توجه سلول های سرطانی در حالی که از سلول های طبیعی محافظت می کنند نهفته است (A. Anvar & Nowruzi, 2021).
همچنین اثرات مهاری بر مهاجرت و تهاجم سرطان پانکراس توسط عصاره Spirulina ارائه شده است. محققان نشان دادند که Spirulina ی غنی شده با سلنیوم پتانسیل ضد التهاب آن را بهبود می بخشد که این امر با کاهش سطح سیتوکین و اینترلوکین انجام می شود. علاوه بر این، خاصیت آنتی اکسیدانی آن از سلول ها در برابر آسیب اکسیداتیو با کاهش اکسید نیتریک (84/64 درصد) و محتوای مالون دی آلدئید (07/69 درصد) و افزایش سطح سوپراکسید دیسموتاز و آنزیم‌های گلوتاتیون پراکسیداز محافظت می کند (Mirzaie et al., 2018). Se-SP همچنین به عنوان محرک رشد، آنتی اکسیدان، محرک سیستم ایمنی و ضد میکروبی (کاهش میکروارگانیسم‌های بیماری زا در خوراک و میکروبیوتای روده) در جوجه های گوشتی تحت استرس گرمایی استفاده می شود (Nowruzi & Beiranvand, 2024a). پتانسیل ضد التهابی Spirulina به التیام سوختگی پوست کمک می کند. در واقع کاربرد آن به طور قابل توجهی سطوح بیان فاکتور رشد اندوتلیال عروقی و ژن‌های مرتبط با فیبروز که نقش اساسی در ترمیم پوست را دارد، بهبود می بخشد (Abouelezz, 2017).
اثرات پری بیوتیکی
اثر پری بیوتیکی S. platensis از ترکیبی غنی از الیگوساکاریدها که مصرف آن قابل استفاده در تقویت رشد میکرو فلور روده است ناشی می شود (Nowruzi, Jafari, Babaie, Motamedi, & Anvar, 2020). این فعالیت پروبیوتیکی به ویژگی های ساختاری مختلف، از جمله وزن مولکولی، ترکیب باقیمانده قند، نوع پیوند بین مونوساکاریدها و استریوشیمی، و درجه پلیمریزاسیون الیگوساکاریدها در غذاهای کاربردی مربوط می شود (Kaoud, 2015).
اثر بر اختلالات متابولیسمی
ریزجلبکها به عنوان یک سوپر فود، یک درمان کمکی مفید به خصوص در درمان دیابت و پوکی استخوان است. خاصیت هیپوگلیسمی S. platensis با حضور کروم همراه است که زمانی که به پپتیدهایی که به گیرنده های انسولین متصل می شوند، فعالیت کاهش سطح گلوکز پلاسما را افزایش می دهد (Seyidoglu, Inan, & Aydin, 2017). علاوه بر این، خواص محافظت از کبد، محافظت از سلول های β در برابر آسیب رادیکال‌های آزاد، و توانایی افزایش ویتامین D در خون با این ریزجلبک ها همبستگی دارند این ویژگی ها می تواند شکل گیری استخوان را با افزایش بیان استئوکلسین و تعداد استئوسیت ها/استئوبلاست ها بهبود بخشد (S. Anvar & Nowruzi, 2022). بدین ترتیب، استفاده از آن همراه با داروی متفورمین باعث تحریک تکثیر استئوبلاست و جلوگیری از آپوپتوز استئوسیتوز می شود (S. A. A. Anvar, Nowruzi, & Afshari, 2023).
مکمل Spirulina به خصوص در دوران بارداری و شیردهی، اثرات محافظت کننده عصبی مفیدی را در برابر پیامدهای منفی سوء تغذیه، واکنش گلیوز و تخریب عصبی نشان داده است (Holman & Malau‐Aduli, 2013). از نظر رژیم غذایی، مصرف S. maxima باعث افزایش اثر هیپولیپیدمیک در اضافه وزن، کاهش کل کلسترول، تری گلیسیرید، چربی بدن و شاخص توده بدنی میشود. با این حال، ممکن است پروفایل لیپیدی افراد با دیابت نوع 2، سندرم متابولیک، اضافه وزن یا چاقی را بهبود بخشد (Nowruzi & Beiranvand, 2024b). در این زمینه، خواص بیولوژیکی متعدد Spirulina و مشتقات آن می تواند فراتر از عملکرد غذایی و مکمل غذایی آن باشد و می تواند در زمینه پزشکی برای انواع مختلف عملکردهای درمانی، عمدتا در برابر بیماری های مرتبط با تجمع رادیکال‌های آزاد و استرس اکسیداتیو، مانند مولتیپل اسکلروزیس، آلزایمر، پارکینسون و قرار گرفتن در معرض نوروتوکسیک گسترش یابد (Kaoud, 2015).
اثرات آنتی اکسیدانی و اثر S. platensis بر کیفیت گوشت
از آنجایی که ریزجلبک ها منبع قابل توجهی از فیکوسیانین، یک رنگدانه آنتی اکسیدانی با کاهش فعالیت چربی خون هستند (Shafaei Bajestani, Anvar, Nowruzi, & Golestan, 2000)، پرندگانی که با Spirulina تغذیه شدند، فعالیت آنتی اکسیدانی بهبود یافته ای را نشان دادند که یکی دیگر از مزایای خوراک Spirulina است. فیتوپیگمنت‌های فیکوسیانین، کاروتن و زانتوفیل، توکوفرول‌ها، اسید لینولنیک و ترکیبات فنولیک نمونه‌هایی از رنگدانه های طبیعی هستند. در Spirulina خواص آنتی اکسیدانی قوی و فعالیت های مهار کننده قوی در برابر گونه های فعال اکسیژن مانند رادیکال‌های سوپراکسید و پراکسید هیدروژن به اثبات رسیده است(Elbaz, Ahmed, Abdel-Maqsoud, Badran, & Abdel-Moneim, 2022). محققان گزارش کردند که Spirulina به طور چشمگیری فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی را تحریک می کند که از پراکسیداسیون لیپیدی، آسیب DNA و از بین بردن رادیکال‌های آزاد جلوگیری می کند. با استفاده از سطوح ۰.۵، ۱ و ۲ گرم در لیتر Spirulina، ظرفیت کل آنتی اکسیدانی و محتوای تیروکسین (T4) به طور چشمگیری در جوجه بلدرچین ژاپنی در حال رشد، افزایش یافت. با این حال، کلسترول پلاسما، لیپیدهای کل، فعالیت ALP، ALT و AST، سطوح پایین تری داشتند. علاوه بر این، تزریق Spirulina با دوزهای ۰.۷۵-۳.۵ میلی گرم در تخم مرغ در بلدرچین ژاپنی و ۲۵-۳۵ میلی گرم در تخم مرغ در پرورش دهندگان جوجه های گوشتی باعث افزایش جوجه ریزی جوجه ها شد. در بلدرچین، ۲.۵ یا ۳.۵ میلی گرم Spirulina به طور چشمگیری بیان HSP70 را کاهش داد و به طور قابل توجهی فعالیت کاتالاز را افزایش داد (Shanmugapriya, Babu, Hariharan, Sivaneswaran, & Anusha, 2015).
علاوه بر این، گنجاندن Spirulina در خوراک طیور بر پارامترهای کیفیت گوشت مانند رنگ، طعم، ترکیب اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه و پایداری اکسیداتیو تأثیر می‌گذارد. محققان نشان دادند که افزودن ۳ و ۴ درصد Spirulina به طور قابل توجهی محتوای اسید اولئیک، اسید پالمیتیک، اسید دوکوزاهگزانوئیک و اسید لینولئیک را در لاشه جوجه‌های گوشتی افزایش می دهد (Holman & Malau‐Aduli, 2013). علاوه بر این، در طول دوره نگهداری ۳۰ روزه، افزودن ۴٪ Spirulina به طور قابل توجهی میزان پراکسید را کاهش داد. برای مدت نگهداری ۶۰ روزه، هر دو تیمار Spirulina به طور قابل توجهی شاخص های اکسیداسیون نیتروژن کل فرار (TVN) و اسید تیوباربیتوریک (TBA) را کاهش دادند (Abed, Nowruzi, & Anvar, 2025).
علاوه بر آن رنگ گوشت با گنجاندن Spirulina در دوزهای بالا در خوراک، بهبود یافت که ممکن است به دلیل سطح بالای کاروتنوئیدها باشد. محققان دریافتند که وقتی Spirulina جایگزین ۵۰ درصد پروتئین سویا در جیره جوجه های گوشتی شود، رنگ گوشت را می توان افزایش داد تا گوشت قرمز مایل به زرد تیره شود (Elbaz et al., 2022). تغذیه جوجه‌های گوشتی با Spirulina ۱۵ درصد، کاروتنوئیدهای کل و اسیدهای چرب اشباع شده را افزایش داد اما سطوح اسیدهای چرب غیراشباع n-3 و α-tocopherol کاهش یافت. با این وجود، محققان دیگر متوجه شدند که کیفیت سینه گوشت جوجه های گوشتی تغذیه شده با جیره های Spirulina (25/0، 5/0، 75/0 یا 1 درصد) به مدت ۳۵ روز به طور قابل ملاحظه ای تغییر نکرد (Sugiharto, Yudiarti, Isroli, & Widiastuti, 2018).
اثرات ضد بیماری زایی S. platensis
تغذیه با Spirulina منجر به درمان طیف گسترده‌ای از ویروس‌های آنفولانزا شد و از تشکیل پلاک‌های ویروسی ممانعت کرد. گزارش شده است که یک پلی ساکارید درون سلولی غنی از کلسیم به نام اسپیرولان موجود در S. platensis با جلوگیری از ورود ویروس به سلولهای میزبان مختلف مورد استفاده، از تکثیر چندین ویروس در شرایط آزمایشگاهی جلوگیری می‌کند، سنتز نیتریک اکسید ماکروفاژ را افزایش میدهد و تولید سیتوکین را تحریک می‌کند (Abd El-Hady, Elghalid, Elnaggar, & Abd El-khalek, 2022). مرغ های گوشتی آلوده به ویروس آنفلوانزای پرندگان H5N1 دچار نکروز قلبی شدند، اگرچه ۲۰ درصد از Spirulina هیچ اثر قابل تشخیصی در این مورد نداشت. با این حال، لکوسیت‌های مرتبط با عملکرد ایمنی را تقویت کرد که از مرگ و میر در مقابل ۳۰ درصد مرگ در گروه بدون مکمل جلوگیری کرد. در مورد بیماری نیوکاسل، اکثر تحقیقات نشان دادند که Spirulina بر چالش ویروسی در پرندگانی که واکسن‌های زنده، ضعیف و/یا غیرفعال دریافت کرده بودند، تأثیر داشت. در نتیجه، اثر مکمل Spirulina به عنوان یک اثر محرک سیستم ایمنی دیده شد که به طور چشمگیری محافظت بالینی را برعهده داشت (Fathi, 2018).
سیانوباکتری ها را می توان منبع مناسبی برای تولید عوامل ضد میکروبی در نظر گرفت زیرا ترکیب ضد میکروبی خالص تولید شده توسط S. platensis در برابر باکتری‌های گرم مثبت، گرم منفی و C. albicans، به اثبات رسیده است (ANVAR & Nowruzi, 2022). عصاره های آلی و آبی S. platensis در شرایط آزمایشگاهی مورد آزمایش قرار گرفتند و اثر ضد باکتریایی و ضد قارچی وسیع الطیف را نشان دادند. نشان داد که بیشترین فعالیت بیولوژیکی آنها علیه اشریشیا کلی، سودوموناس آئروژینوزا، باسیلوس سوبتیلیس و آسپرژیلوس نایجر بود (Alibabai, Khajeh-Rahimi, & Nowruzi, 2023).
در مقایسه با اتانولی یا عصاره های آبی، عصاره متانولی فعالیت ضد باکتریایی برتری را در برابر همه سویه های باکتریایی آزمایش شده (باکتری‌های گرم مثبت، باکتری‌های گرم منفی و سویه کاندیدا)، به ویژه در برابر باکتری‌های گرم مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس، استرپتوکوک پنومونیه، باسیلوس سرئوس و انتروکوکوس فکالیس) از خود نشان داد. برای سویه های مختلف مورد بررسی، کمترین مقدار غلظت بازدارندگی اتانول و عصاره متانولی بین ۱۰۰-۵ میلی گرم بر میلی لیتر بود. به طور مشابه، در مقایسه با سایر عصاره ها، عصاره متانولی Spirulina محتوای فنلی کل بیشتری و فعالیت ضد باکتریایی بیشتری را نشان داد (Hajati & Zaghari, 2019).
اثر بخشی مکمل S. platensis در موارد بیماری های عفونی مختلف در طیور
پرندگانی که با جلبک تغذیه می شوند، 3/2 برابر بیشتر از پرندگانی که با جیره شاهد تغذیه می شوند، اووسیست می ریزند. گنجاندن جلبک اثری بر سرعت رشد نداشت و از پرندگانی که با ایمریا تزریق شده بودند در برابر تغییراتی که ایمیریا در سلولهای T طحال ایجاد کرد محافظت نکرد. با این حال، جلبک ها به طور قابل توجهی از ارتفاع پرزهای روده در اوایل ۷ روز پس از عفونت محافظت کردند و یکپارچگی روده را در طول کوکسیدیوز حفظ کردند. برای واکسیناسیون از واکسن X10 - Coccivac B52 به صورت خوراکی در ۱۴ روزگی طیور استفاده شد (El-Shall et al., 2023). علاوه بر آن دانشمندان گزارش کردند که حداقل غلظت مهاری (MIC) عصاره متانولی علیه استافیلوکوکوس اورئوس و E. coli به ترتیب ۱۲۸ گرم در میلی‌لیتر و ۲۵۶ گرم در میلی‌لیتر بود، در حالی که تأثیری بر کلبسیلا پنومونیه نداشت. با این وجود، عصاره استون Spirulina فعالیت بیولوژیکی قوی در برابر کلبسیلا پنومونیه و فعالیت متوسطی در برابر سالمونلا تیفی و سودوموناس آئروژینوزا نشان داد. با استفاده از عصاره اتانولی S. platensis، بازدارندگی قابل توجهی را علیه انتروکوکوس فکالیس و کاندیدا آلبیکنس با استفاده از روش انتشار دیسک نشان داد (Alwaleed, El-Sheekh, Abdel-Daim, & Saber, 2021). اثربخشی اثرات ضد باکتریایی Spirulina در داخل بدن ارزیابی شد و از آنجایی که افزودن ۱ و ۲ گرم Spirulina به ازای هر کیلوگرم رژیم غذایی به طور قابل توجهی عملکرد رشد، سطوح آنتی اکسیدانی و تولید سیتوکین ضد التهابی (IL-10) را افزایش میدهد. پاتوژن ها از مکانیسم‌های چسبندگی و تهاجم یکسانی برای حمله به روده افراد و حیوانات استفاده می کنند و عملکرد ضد باکتریایی Spirulina را می توان به توانایی آن در جلوگیری از تحرک پاتوژن، تهاجم، تشکیل بیوفیلم و سنجش حد نصاب نسبت داد (Ahmadi, Anvar, Nowruzi, & Golestan, 2024). علاوه بر این، مواد زیست فعال Spirulina نشان داده است که دیواره سلولی باکتری را ضعیف می کند و آن را نفوذپذیرتر می کند، که متعاقباً منجر به نشت محتویات سیتوپلاسمی می شود. علاوه بر این، زمانی که جوجه های گوشتی، واکسن 10X Coccivac-B52 را به صورت خوراکی در حالی که با اجزای خوراک مشتق شده از ریزجلبک ها تغذیه می کردند، دریافت کردند، یکپارچگی روده پرندگان در طول کوکسیدیوز حفظ شد و ارتفاع پرز روده تا ۷ روز پس از چالش محافظت شد (Abd El-Hady et al., 2022).
Spirulina همچنین یک اتصال دهنده قوی برای آفلاتوکسین ها در پرورش دهندگان جوجه های گوشتی است. اثر منفی ۳۰۰ ppb آفلاتوکسین بر سرعت رشد جوجه های گوشتی و وزن اندام های لنفاوی ممکن است تا حدی با افزودن Spirulina در سطح (05/0 درصد) کاهش یابد، اگرچه هیچ تاثیر مثبتی بر مصرف خوراک، غلظت پروتئین سرم و وزن کبد، یا سطح کلسترول وجود نداشت. به همین ترتیب، گنجاندن Spirulina (02/0 درصد) در خوراک، تأثیر مثبتی بر رشد و پاسخ ایمنی سلولی در جوجه‌های تغذیه‌شده با آفلاتوکسین (ppb۳۰۰) داشت. بنابر این گنجاندن رژیم غذایی Spirulina برای محافظت در برابر سایر سموم توصیه می شود (Qureshi, Kidd, & Ali, 1996).
اثرات Spirulina بر کمبودهای تغذیهای
Spirulina یک جزء پروتئینی جایگزین است که تولیدکنندگان به دلیل ارزش غذایی زیاد و ظرفیت آن در تقویت سیستم ایمنی بدن همواره در نظر دارند. به عنوان مثال، افزودن Spirulina به جیره های مرغ کم پروتئین، منجر به کاهش التهاب سیستمیک شد که نشان دهنده مناسب بودن آن به عنوان یک منبع پروتئین جایگزین است (Jamil, Akanda, Rahman, Hossain, & Islam, 2015). به عنوان مثال، افزودن Spirulina به جیره های مرغ کم پروتئین، منجر به کاهش التهاب سیستمیک شد که نشان دهنده مناسب بودن آن به عنوان یک منبع پروتئین جایگزین است (Jamil, Akanda, Rahman, Hossain, & Islam, 2015). مکمل غذایی S. platensis در مرغ های گوشتی، اثرات نامطلوب دمای بالای محیط از جمله اختلال در سیستم آنتی اکسیدانی آنزیمی، افزایش هورمون استرس و تغییر پروفایل لیپیدی را کاهش می دهد (Nowruzi, et al., 2022). هنگامی که به جوجه های تحت تنش گرمایی، Spirulina در آب آشامیدنی یا خوراک داده شد، یک تغییر وابسته به دوز در پارامترهای بهره وری، فیزیولوژیکی و ایمنی به وجود آمد. علاوه بر این، تغذیه با S. platensis توانایی مرغ های گوشتی را برای تحمل گرما در روزهای آخر بهبود بخشید (Al-Khalaifah, Al-Nasser, & Surrayai, 2022) (جدول یک).
محدودیت استفاده از ریزجلبکها به عنوان مکمل غذایی طیور
طبق نظرات مصرف کنندگان، Spirulina علاوه بر تغییر کیفیت محصول، به ویژه رنگ گوشت، و همچنین بر عملکرد تولید مرغ و ماهی تأثیر منفی گذاشت. یکی از چالش های عمده در مورد استفاده از Spirulina به عنوان افزودنی خوراک این است که ژله ای شدن پروتئین های غیر قابل هضم آن باعث می شود پرندگان به دلیل افزایش ویسکوزیته گوارشی عملکرد بدتری داشته باشند. به همین دلیل میزان استاندارد افزودن Spirulina در فراورده های گوشتی باید همواره چک شود.
جدول 1. بررسی اثرات ریزجلبکها در موارد کمبودهای تغذیهای طیور (El-Shall et al., 2023)
نتایج اصلی | نقص تغذیه ای یا مدیریتی | پرنده ها | مسیر تجویز / مدت | جلبک/دوز |
رژیم غذایی کم پروتئین (Low crude proten) | ||||
رژیم LCP-SP اثرات رژیم غذایی کم پروتئین را کاهش داد و در نتیجه سطوح و نسبت مونوسیتها مشابه با رژیم غذایی کنترل بود. | 17 درصد رژیم غذایی کم پروتئین در مقایسه با رژیم غذایی پایه (۲۱%)/ در روزهای 14 تا 37 روزگی | جوجه های گوشتی نر راس ۷۰۸ | تغذیه / ۱۴ - ۳۷ روزگی | 1/0 گرم بر کیلوگرم S. platensis |
جوجه‌های گوشتی که در جیره‌های خود با SP تغذیه می‌شوند، افزایش وزن بدنشان به میزان قابل‌توجهی کاهش یافت | 17 درصد رژیم غذایی کم پروتئین در مقایسه با رژیم غذایی پایه (۲0%)/ در روزهای 15 تا 35 روزگی | جوجه های گوشتی ماده راس ۷۰۸ | تغذیه/ روز پانزدهم - روز سی و پنجم | ۱۰٪ S. platensis |
|
| مایکوتوکسین ها و سایر سموم |
|
|
SP تغذیه شده به جوجه هایی که در معرض آفلاتوکسین قرار گرفته بودند دارای مزایای مثبتی بر روی رشد آنها و پاسخ ایمنی سلولی بود، اما SP هیچ تاثیری بر وزن کبد، قلوه، طحال یا چربی شکم نداشت. | آفلاتوکسین (ppb۳۰۰) روز دهم تا ۴۵ روزگی | جوجه های گوشتی تجاری | تغذیه/روز دهم-چهل و پنجمین روز | 02/0 درصد S. platensis |
SP کمی اثرات نامطلوب آفلاتوکسین را بر افزایش وزن بدن و وزن تیموس و طحال کاهش داد، اما اثرات آن را بر وزن کبد و کلیه، پروتئین‌های سرم یا کلسترول کاهش نداد. | آفلاتوکسین ( ppb3/0) روز دهم تا ۴۵ روزگی | جوجه های گوشتی تجاری | تغذیه / روز هشتم - ۴۲ روز | 05/0 درصد S. platensis |
SP وزن کبد یا کلیه، یا سنگدان را در گروه هایی که به تن‌هایی یا همراه با مقادیر مختلف AF تغذیه می شدند، تغییر نداد. | آفلاتوکسین ۰، ۳۰۰، ۴۰۰ و ۵۰۰ ppb برای سه دوره، هر دوره با مدت زمان سه هفته در پرورش دهندگان جوجه های گوشتی از سن ۲۸ تا ۳۶ هفتگی. | مرغ مادر گوشتی | برای سه دوره ۲۱ روزه | 1/0 درصد S. platensis |
کاهش تعداد کل گلبول‌های قرمز، هموگلوبین و PCV در گروه های تحت درمان با آرسنیک به علاوه SP کمتر از گروه های تحت درمان با آرسنیک بود. | تری اکسید آرسنیک: ۱۰۰ میلی گرم در لیتر آب آشامیدنی روزانه به مدت ۹۰ روز | جوجه اردک نر | S. platensis در ۳۰، ۶۰ و ۱۲۰ میلی گرم در لیتر | S. platensis در ۳۰، ۶۰ و ۱۲۰ میلی گرم در لیتر |
در گروه های پیشگیری و درمان، میزان مرگ و میر از ۶۴ درصد در پرندگان شاهد به ترتیب به ۸ درصد و ۳۲ درصد کاهش یافت. درمان پیشگیرانه باعث بهبود پارامترهای پایین هماتولوژیک، گلبول‌های سفید، تعداد لنفوسیت‌ها، ائوزینوفیل و مونوسیتها و همچنین کاهش AST، ALP، اسید اوریک و کلسترول و همچنین استرس اکسیداتیو بهتر از گروه درمانی شد. | اثر هپاتوتوکسیک دیکلوفناک سدیم: 5/2 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک در روز ۲۱ | جوجه های گوشتی | در رژیم غذایی به مدت دو هفته پس از درمان یا قبل از درمان | S. platensis در دوز (۱۰ گرم بر کیلوگرم رژیم غذایی) |
|
| استرس گرمایی |
|
|
بدون تأثیر بر افزایش وزن بدن، غلظت‌های مختلف Spirulina به طور چشمگیری اثرات منفی استرس گرمایی بر مصرف خوراک، سیستم ایمنی، کل چربی‌ها، LDL، WBCs، RBCs، آلبومین، گلوبولین، کراتینین و آنزیم‌های کبدی ALT، AST را کاهش داد. | شرایط استرس گرمایی مزمن (۱ ± ۳۸ درجه سانتیگراد؛) ۳ روز در هفته از ساعت ۱۱: ۰۰ صبح تا ۱۵: ۰۰ بعد از ظهر/ از هفته چهارم تا هفته چهاردهم | جوجه محلی سویه مصری Gimizah (سن ۴ هفته) | از هفته چهارم تا هفته چهاردهم تغذیه کنید | S. platensis در جیره ۰، ۰.۵ و ۱ گرم بر کیلوگرم |
مکمل Spirulina پاسخ ایمنی هومورال و وضعیت آنتی اکسیدانی را افزایش داد در حالی که غلظت هورمون استرس و چندین نشانگر لیپیدی سرم را کاهش داد. با این حال، تأثیر قابل توجهی بر ویژگی های عملکردی نداشت. | استرس گرمایی (۳۶ درجه سانتیگراد برای ۶ ساعت در روز) از سن ۳۸ تا ۴۴ روزگی | جوجه های گوشتی | از روز ۱۷ تا ۴۵ روزگی تغذیه کنید | S. platensis در ۰، ۰.۵ و ۱٪ |
غلظت‌های مختلف Spirulina تأثیر قابل‌توجهی بر مصرف خوراک، وزن تخم‌مرغ و درصد تولید روزانه تخم مرغ نداشت. کمترین تعداد E. coli، نسبت MDA خون، هتروفیل و نسبت H/L به طور قابل توجهی توسط SP در ۰.۵٪ به دست آمد. | استرس گرمایی (۸ ساعت از ۱ ± ۳۴ درجه سانتیگراد؛ ۶۰-۷۰٪ (RH به مدت ۶ روز | بلدرچین تخمگذار ژاپنی (۹۸ روزه) | به مدت ۶ هفته تغذیه | S. platensis در ۰، ۰.۱، ۰.۳، و ۰.۵٪ |
SP سطح هموگلوبین، هماتوکریت و HDL را افزایش داد و سطح پراکسیداسیون LDL و لیپیدی را در مقایسه با گروه بدون مکمل به طور قابل توجهی کاهش داد. | استرس گرمایی (۳۴ ± ۱ درجه سانتی گراد به مدت ۸ ساعت در روز) | جوجه های گوشتی | از روز ۲۱ تا ۴۲ روزگی تغذیه کنید | 0، 5/0، 1 و 5/1 درصد S. platensis |
این نه تأثیر منفی و نه مثبت بر عملکرد جوجه‌های گوشتی داشت، اما تأثیر قابل‌توجهی بر Hb، گلبول‌های قرمز و رنگدانه ساق پا داشت. SP به میزان ۱۵ و ۲۰ گرم در لیتر باعث افزایش غلظت پروتئین خون و کاهش محتوای چربی سرم و ترانس آمینازها شد. | این آزمایش در طول ماه های گرم و مرطوب تابستان (به مدت ۶ هفته) انجام شد. | جوجه های گوشتی سفید | آب آشامیدنی/صبح (۰۶: ۰۰ تا ۱۲: ۰۰ بعد از ظهر) به مدت ۶ هفته | S. platensis در ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ گرم در لیتر |
به لطف ترکیبات SP و SeNPs، بهبودهای قابل توجهی در عملکرد رشد، پروفایل لیپید خون، پوشش لاشه و درصد بازده لاشه ایجاد شد. | جوجه های گوشتی راس ۳۰۸ | به مدت ۵ هفته تغذیه کنید | ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ گرم در لیتر Spirulina به صورت جداگانه و در ترکیب با نانوذرات سلنیوم (SeNPs) در غلظت های 0، 1/0، 2/0 میلی گرم بر کیلوگرم | S. platensis در سطوح ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ گرم در لیتر |
چالش عمده دیگر در مورد استفاده از Spirulina به عنوان افزودنی خوراک، هزینه بسیار بالاتر آن در مقایسه با سایر مواد پروتئینی مانند کنجاله سویا است. با این حال، با بهبود کارایی تولید، Spirulina می‌تواند به دلیل هزینه بالاتر پودر ماهی، جایگزین پودر ماهی شود (Al-Khalaifah et al., 2022). دومین چالش عمده با Spirulina محدودیت تولید در مقیاس بزرگ آن است زیرا در حال حاضر در مقیاس کوچکتر عمدتاً برای بخش مکمل های غذایی با استثنائات اندک تولید می شود. چالش سوم، تولید پایدار Spirulina در مقایسه با سایر مواد پروتئینی مانند سویا است که عمدتاً به حساسیت Spirulina به سیستم تولید و آب و هوای منطقه نسبت داده می شود. بنابراین برای بهبود عملکرد Spirulina و پایدارتر کردن تولید آن به تحقیقات و توسعه جدی نیاز است. برای مثال برخی از ابتکارات تحقیقاتی با هدف بهبود پایداری تولید با استفاده از پساب بیوگازیا فاضلاب به عنوان منبع تولید باید انجام گردد. علاوه بر این، تکنیک‌های پیشرفته نیز می‌توانند بهبود عملکرد و کیفیت پروتئین Spirulina را از طریق پرورش تسهیل کنند و در نهایت، اگرچه Spirulina نسبت بالایی از پروتئین خام دارد، بهبود کیفیت پروتئین می‌تواند از طریق تحقیقات اصلاحی و تغذیه/تولید امکان‌پذیر باشد. بنابراین، تحقیقات آتی با تمرکز بر تولید پایدار و پردازش و پذیرش محصول، باید مبادلات ترکیب Spirulina در جیره طیور را بررسی کند (Jamil et al., 2015).
نتیجه گیری
متابولیت‌های زیست فعال موجود در ریزجلبکها به وفور یافت می شوند و به دلیل خواص دارویی خود مورد استفاده قرار می گیرند. محصولات طبیعی مستخرج از ریزجلبکها بسیار مغذی و آنتی اکسیدانی هستند و توانایی بهبود عملکرد تولید را در رشد، جوجه ریزی و یا تولید تخم دارند. فعالیت های ضد میکروبی ریزجلبکها باعث افزایش مقاومت در برابر بیماری ها، بهبود بقا و نرخ رشد در ریزجلبکها می شود. با این حال، مطالعات بیشتر در مورد دوز بهینه ریزجلبکها برای گونه‌های مختلف طیور در سنین مختلف مورد نیاز است.
منابع
2. Abed, S., Nowruzi, B., & Anvar, S. A. A. (2025). Production of Oncorhynchus mykiss biosensor based on polyvinyl alcohol/chitosan nanocomposite using phycocyanin during refrigerated storage. Scientific reports, 15(1), 703.
3. Abouelezz, F. (2017). Evaluation of spirulina algae (Spirulina platensis) as a feed supplement for japanese quail: nutiritional effects on growth performance, egg production, egg quality, blood metabolites, sperm-egg penetration and fertility. Egyptian Poultry Science Journal, 37(3), 707-719.
4. Ahmadi, A., Anvar, S. A. A., Nowruzi, B., & Golestan, L. (2024). Effect of phycocyanin and phycoerythrin on antioxidant and antimicrobial activity of refrigerated low-fat yogurt and cream cheese. Scientific reports, 14(1), 27661.
5. Al-Batshan, H. A., Al-Mufarrej, S. I., Al-Homaidan, A. A., & Qureshi, M. (2001). Enhancement of chicken macrophage phagocytic function and nitrite production by dietary Spirulina platensis. Immunopharmacology and immunotoxicology, 23(2), 281-289.
6. Al-Khalaifah, H. S., Al-Nasser, A., & Surrayai, T. (2022). Effects from dietary addition of sargassum sp., spirulina sp., or gracilaria sp. powder on immune status in broiler chickens. Frontiers in Veterinary Science, 9, 928235.
7. Alaqil, A. A., & Abbas, A. O. (2023). The effects of dietary Spirulina platensisis on physiological responses of broiler chickens exposed to endotoxin stress. Animals, 13(3), 363.
8. Alibabai, M., Khajeh-Rahimi, A.-E., & Nowruzi, B. (2023). A review of recent developments in the use of cyanobacteria and microalgae in improving the quality and increasing the shelf life of seafood products.
9. Alwaleed, E. A., El-Sheekh, M., Abdel-Daim, M. M., & Saber, H. (2021). Effects of Spirulina platensis and Amphora coffeaeformis as dietary supplements on blood biochemical parameters, intestinal microbial population, and productive performance in broiler chickens. Environmental Science and Pollution Research, 28, 1801-1811.
10. Anvar, A., & Nowruzi, B. (2021). Bioactive properties of spirulina: A review. Microb. Bioact, 4, 134-142.
11. Anvar, S., & Nowruzi, B. (2022). A review of microalgae as dietary and medicinal useful complements.
12. Anvar, S. A. A., Nowruzi, B., & Afshari, G. (2023). A review of the application of nanoparticles biosynthesized by microalgae and cyanobacteria in medical and veterinary sciences.
13. Behjati, M., Ataee, M., Nowruzi, B., Anvar, S. A. A., & Ahari, H. (2025). STUDYING THE ANTIOXIDANT AND ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF PHYCOERYTHRIN TO INCREASE THE SHELF LIFE OF HAMBURGERS AT REFRIGERATOR TEMPERATURE. Journal of microbiology, biotechnology and food sciences, 14(5), e11625-e11625.
14. Bonos, E., Kasapidou, E., Kargopoulos, A., Karampampas, A., Nikolakakis, I., Christaki, E., & Florou-Paneri, P. (2016). Spirulina as a functional ingredient in broiler chicken diets. South African Journal of Animal Science, 46(1), 94-102.
15. Bortolini, D. G., Maciel, G. M., Fernandes, I. d. A. A., Pedro, A. C., Rubio, F. T. V., Branco, I. G., & Haminiuk, C. W. I. (2022). Functional properties of bioactive compounds from Spirulina spp.: Current status and future trends. Food Chemistry: Molecular Sciences, 5, 100134.
16. Chamari, M., Anvar, S. A. A., Pourahmad, R., Nowruzi, B., & Yousefi, S. (2024). Study of alginate-encapsulated phycoerythrin in promoting the biological activity of synbiotic ice cream with Lactobacillus casei. Scientific reports, 14(1), 15471.
17. Chen, Y.-Y., Chen, J.-C., Tayag, C. M., Li, H.-F., Putra, D. F., Kuo, Y.-H., . . . Chang, Y.-H. (2016). Spirulina elicits the activation of innate immunity and increases resistance against Vibrio alginolyticus in shrimp. Fish & shellfish immunology, 55, 690-698.
18. El-Shall, N. A., Jiang, S., Farag, M. R., Azzam, M., Al-Abdullatif, A. A., Alhotan, R., . . . Alagawany, M. (2023). Potential of Spirulina platensis as a feed supplement for poultry to enhance growth performance and immune modulation. Frontiers in Immunology, 14, 1072787.
19. Elbaz, A. M., Ahmed, A. M., Abdel-Maqsoud, A., Badran, A. M., & Abdel-Moneim, A.-M. E. (2022). Potential ameliorative role of Spirulina platensis in powdered or extract forms against cyclic heat stress in broiler chickens. Environmental Science and Pollution Research, 29(30), 45578-45588.
20. Fathi, M. A. (2018). Effect of dietary supplementation of algae meal (Spirulina platensis) as growth promoter on performance of broiler chickens. Egyptian Poultry Science Journal, 38(2), 375-389.
21. Hajati, H., & Zaghari, M. (2019). Effects of Spirulina platensis on growth performance, carcass characteristics, egg traits and immunity response of Japanese quails. Iranian Journal of Applied Animal Science, 9(2), 347-357.
22. Holman, B., & Malau‐Aduli, A. (2013). Spirulina as a livestock supplement and animal feed. Journal of animal physiology and animal nutrition, 97(4), 615-623.
23. Iry, N., Nowruzi, B., & Ghazi, S. (2023). Study of the effect of phycocyanin pigment on physicochemical, sensory, microbial and antioxidant properties of cheese. Research and Innovation in Food Science and Technology, 12(1), 55-76.
24. Jamil, A. R., Akanda, M. R., Rahman, M. M., Hossain, M. A., & Islam, M. S. (2015). Prebiotic competence of Spirulina on the production performance of broiler chickens.
25. Kaoud, H. A. (2015). Effect of Spirulina platensis as a dietary supplement on broiler performance in comparison with prebiotics. specialty journal of biological sciences, 1(2-2015), 1-6.
26. Kashi, M. S., Ghazi, S., & Nowruzi, B. (2024). Industrial application of Natural Phycocyanin Edible Pigment isolated from Spirulina platensis in Preparation of fortified ice cream with emphasize on microbial and antioxident properties. Iranian journal of food science and industry, 21(149).
27. Khan, S., Mobashar, M., Mahsood, F. K., Javaid, S., Abdel-Wareth, A., Ammanullah, H., & Mahmood, A. (2020). Spirulina inclusion levels in a broiler ration: evaluation of growth performance, gut integrity, and immunity. Tropical Animal Health and Production, 52, 3233-3240.
28. Kharde, S., Shirbhate, R., Bahiram, K., & Nipane, S. (2012). Effect of Spirulina supplementation on growth performance of broilers. Indian Journal of Veterinary Research (The), 21(1), 66-69.
29. Mirzaie, S., Zirak-Khattab, F., Hosseini, S. A., & Donyaei-Darian, H. (2018). Effects of dietary Spirulina on antioxidant status, lipid profile, immune response and performance characteristics of broiler chickens reared under high ambient temperature. Asian-Australasian journal of animal sciences, 31(4), 556.
30. Mohammad Shirazi, R. H. S., Tala, M., Anvar, S. A. A., Nowruzi, B., Saeidi, Z., & Negahban, M. (2021). Investigating Nitrate and Nitrite Concentrations in Drinking Water of Five Districts in Tehran and Assessing the Presence of Nitrate Reducing Bacteria. Journal of Chemical Health Risks, 11(3).
31. Nowruzi, B. (2024). Industrial application of Natural Phycocyanin Edible Pigment isolated from Spirulina platensis in Preparation of fortified ice cream with emphasize on microbial and antioxident properties. Journal of food science and technology (Iran), 21(149), 54-80.
32. Nowruzi, B., & Bagheri, F. (2023). An Overview of the Probiotics, Prebiotics, and Metabiotics Functions of Microalgae. Journal of Biosafety, 16(3), 99-124.
33. Nowruzi, B., & Beiranvand, H. (2024a). A review of medical applications of cyanobacteria. Journal of Isfahan Medical School, 42(755), 69-83.
34. Nowruzi, B., & Beiranvand, H. (2024b). A review of medical applications of cyanobacteria. Journal of Isfahan Medical School.
35. Nowruzi, B., Jafari, M., Babaie, S., Motamedi, A., & Anvar, A. (2020). Spirulina: A healthy green sun with bioactive properties. Journal of Microbial World, 13(4), 322-348.
36. Qureshi, M., Kidd, M., & Ali, R. (1996). Spirulina platensis extract enhances chicken macrophage functions after in vitro exposure. Journal of Nutritional Immunology, 3(4), 35-45.
37. Satyaraj, E., Reynolds, A., Engler, R., Labuda, J., & Sun, P. (2021). Supplementation of diets with spirulina influences immune and gut function in dogs. Frontiers in Nutrition, 8, 667072.
38. Selim, S., Hussein, E., & Abou-Elkhair, R. (2018). Effect of Spirulina platensis as a feed additive on laying performance, egg quality and hepatoprotective activity of laying hens. European Poultry Science, 82, 1-13.
39. Seyidoglu, N., Inan, S., & Aydin, C. (2017). A prominent superfood: Spirulina platensis. Superfood and functional food the development of superfoods and their roles as medicine, 22, 1-27.
40. Shafaei Bajestani, M., Anvar, S. A. A., Nowruzi, B., & Golestan, L. (2000). Production of Cheese and Ice Cream Enriched With Biomass and Supernatant of Spirulina platensis With Emphasis on Organoleptic and Nutritional Properties. Iranian Journal of Veterinary Medicine, 18(2), 263-278.
41. Shanmugapriya, B., Babu, S. S., Hariharan, T., Sivaneswaran, S., & Anusha, M. (2015). Dietary administration of Spirulina platensis as probiotics on growth performance and histopathology in broiler chicks. Int. J. Recent Sci. Res, 6(2), 2650-2653.
42. Sugiharto, S., Yudiarti, T., Isroli, I., & Widiastuti, E. (2018). Effect of feeding duration of Spirulina platensis on growth performance, haematological parameters, intestinal microbial population and carcass traits of broiler chicks. South African Journal of Animal Science, 48(1), 98-107.
43. Valikboni, S. Q., Anvar, S. A. A., & Nowruzi, B. (2024). Study of the effect of phycocyanin powder on physicochemical characteristics of probiotic acidified feta-type cheese during refrigerated storage. Nutrire, 49(2), 41.
A review on the effect of microalgae dietary supplement on the growth and poultry immunity
S Bahareh Nowruzi 1* Tahereh Taghizadeh Ashrafi2
1Associate professor, Department of Biology, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Food Hygiene, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
Received:13 August 2024 Accepted: 11 June 2025
Abstract
Today, increasing drug resistance against various pathogens is a significant threat in the poultry industry. Meanwhile, microalgae are considered as food supplements for humans, animals, poultry and aquatic animals, which contain protein, vitamins, minerals, fatty acids, pigments and essential amino acids. In addition, they contain significant amounts of unique natural antioxidants, including polyphenols, carotenoids, and phycocyanin. Spirulina food supplement can have a beneficial effect on the intestinal microbial population, serum biochemical parameters, and growth performance of chickens, because it contains polyphenolic contents that have antibacterial effects and prevent bacterial motility, invasion, and biofilm formation. In addition, they play an important role in killing bacteria by directly affecting bacteria by weakening and making the cell walls more porous, resulting in the leakage of cytoplasmic content. Since microalgae have potential antiviral activities against some common human or animal viruses, they can also be effective against bird viruses. In this review article, the immunological effects of cyanobacteria as supplementary feed in poultry to increase growth, intestinal health and disease resistance will be investigated.
Keywords: antimicrobial activity, antiviral, nutrition, microalgae, poultry
* Corresponding Author: Bahareh Nowruzi
Address: Department of Biotechnology, Faculty of Converging Sciences and Technologies, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
Email: bahareh.nowruzi@srbiau.ac.ir
