Broyler rasyonlarına laktuloz ilavesinin performans, bağırsak histomorfolojisi ve mikrobiyolojisi üzerine olan etkisi
Effects of lactulose supplementation on broiler growth performance, intestinal histomorphology and microbiology
Yazar: ALİ ÇALIK
Danışman: PROF. DR. AHMET ERGÜN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Bağırsaklar = Intestines ; Hayvan yemleri = Animal feeds ; Histoloji = Histology ; Laktuloz = Lactulose ; Morfoloji = Morphology ; Tavuklar = Chickens ; Tavukçuluk = Chicken farming ; Çekum = Cecum

Özet:
Bu araştırma; broyler rasyonlarına ilave edilen laktulozun performans (canlı ağırlık, canlı ağırlık artışı, yem tüketimi, yemden yararlanma oranı-YYO, mortalite ve Avrupa Üretim Etkinlik Faktörü-EPEF), karkas randımanı, organ ağırlıkları, jejunum ve ileumun histomorfolojik parametreleri, sekum mikroflorası ve sekumdaki kısa zincirli yağ asitlerinin (SCFA) konsantrasyonları üzerine olan etkisi incelemek amacıyla gerçekleştirilmiştir.
Bir günlük yaştaki 245 adet (Ross 308) erkek civciv 5 deneme grubuna (Kontrol, L1, L2, L3, L4) ve her biri 7 civcivden oluşan 7 tekrar grubuna rasgele olacak şekilde ayrılmıştır. Civcivler 42 gün süre ile mısır ve soya küspesi temelli rasyonlar ile beslenmişlerdir. Deneme grupları şu şekildedir; K, temel rasyon (kontrol; herhangi bir ilave yapılmayan); temel rasyondaki mısır ve/veya soya küspesinden bir miktar eksiltmek suretiyle sırasıyla %0,2; 0,4; 0,6 ve 0,8 düzeyinde laktuloz ilave edilen rasyonları tüketen gruplar. Tüm deneme grubu rasyonları NRC (1994) tarafından önerilen besin madde ihtiyaçlarını karşılayacak veya bir miktar aşacak düzeyde formüle edilmiştir. Araştırmanın 7., 21. ve 42. günlerinde her alt gruptan 1 adet civciv (her bir gruptan toplam 7 adet) ince bağırsaklarda ve sekumda yapılan çeşitli analizler amacıyla uygun yöntemler ile kesilmiştir. 
İlk haftada gruplar arasında canlı ağırlık artışı, yemden yaralanma oranı ve yem tüketimi açısından herhangi bir farklılık görülmemiştir. Ancak, araştırmanın 0-21. günlerinde %0,6 ve 0,8 düzeylerinde laktuloz ilave edilen gruplarda yemden yararlanma oranı daha düşük bulunmuştur (P<0,05). Araştırma sonunda ise gruplar arasında canlı ağırlık artışı, yemden yararlanma oranı ve yem tüketimi açısından önemli bir fark tespit edilmemiştir. Ayrıca gruplar arasında çeşitli karkas parametreleri, iç organ ağırlıkları ve dışkı nem düzeyi açısından farklılık görülmemiştir. 
Araştırmanın 7. gününde %0,4 ve 0,6 düzeyinde laktuloz ilave edilen grupların jejunumun villus yüksekliği ve alanı daha yüksek bulunmuştur (P<0,05). İleum histomorfolojisinde ise herhangi bir farklılık gözlenmemiştir. Bununla birlikte %0,6 ve 0,8 düzeylerinde ilave edilen laktulozun ileum goblet hücre sayısını arttırdığı tespit edilmiştir (P<0,01). Laktuloz ilave edilen deneme gruplarının sekum SCFA konsantrasyonları kontrol grubuna göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir (P<0,05). 
Araştırmanın 21. gününde jejunum ve ileum villus yükseklikleri laktuloz ilavesinden etkilememiştir. Buna karşın, %0,4; 0,6 ve 0,8 düzeyinde laktuloz ilavesine bağlı olarak ileum villus genişliği artmıştır (P<0,05). Rasyonlara %0,4 düzeyinde laktuloz ilave edilmesine bağlı olarak jejunum kript derinliği artmış, VY:KD oranı ise azalmıştır (P<0,05). Araştırmanın 21. günüde laktuloz ilave edilen grupların, jejunum (%0,4; 0,6 ve 0,8 düzeyinde ilave edilen gruplarda) ve ileum (%0,6 düzeyinde ilave edilen grupta) goblet hücre sayıları kontrol grubuna göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Gruplar arasında jejunum ve ileum villus alanı, sekum total aerob bakteri, koliform ve Lactobacillus spp. sayıları açısından bir fark görülmemiştir. Ayrıca total SCFA ile birlikte asetik, bütirik ve propiyonik asit konsantrasyonları da laktuloz ilavesinden etkilenmemiştir. 
Araştırmanın 42. gününde de kontrol ve deneme gruplarının jejunum ve ileum villus yükseklikleri laktuloz ilavesinden etkilenmemiştir. Rasyonlara %0,2; 0,4 ve 0,6 düzeyinde laktuloz ilave edilmesi sonucunda jejunum kript derinliğinin azaldığı (P≤0,001), villus yüksekliği:kript derinliği oranının ise arttığı (P<0,01) tespit edilmiştir. Araştırma sonunda %0,8 düzeyinde laktuloz ilave edilen grubun ileum kript derinliği diğer gruplara göre daha yüksek olduğu görülmüştür (P≤0,001). Jejunum goblet hücre sayısı laktuloz ilavesinden etkilenemiştir. Ancak ileum goblet hücre sayılarının %0,2 ve 0,4 düzeyinde laktuloz ilavesine bağlı olarak önemli ölçüde artmıştır (P≤0,002). Jejunum villus genişliği (P≤0,001) ve alanı (P<0,05) L3 ve L4 gruplarında kontrol grubuna göre daha yüksek bulunmuştur. L1 ve L2 gruplarının sekum Lactobacillus spp. sayısı kontrol ve L4 grubuna göre daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Araştırmanın 42. gününde de koliform bakteri sayısı ise laktuloz ilavesinden etkilenmemiştir. Ancak %0,8 düzeyinde laktuloz ilavesine bağlı olarak sekum total aerob bakteri sayısı artmıştır (P<0,01). Sekum asetik asit (P<0,05) ve total SCFA (P<0,01) konsantrasyonu laktuloz ilavesine bağlı olarak artmıştır. Ancak propiyonik asit (P≤0,001) ve bütirik asit (P<0,05) konsantrasyonları %0,4; 0,6 ve 0,8 düzeyinde laktuloz ilave edilen gruplarda daha yüksek bulunmuştur.
Araştırmada, rasyonlara ilave edilen farklı düzeylerdeki laktulozun olumlu etkileri olduğu ancak incelenen tüm parametreler bir arada değerlendirildiğinde özellikle %0,4 ve 0,6 düzeylerinde laktuloz kullanılmasının bağırsak histomorfolojisi, sekum mikroflora komposizyonu ve kısa zincirli yağ asidi konsantrasyonunu iyileştirmek suretiyle performans ve bağırsak sağlığı açısından dikkate değer bir artış sağladığı sonucuna varılmıştır. 

Anahtar Sözcükler: Bağırsak Histomorfolojisi, Broyler, Kısa Zincirli Yağ Asidi, Laktuloz, Sekum Mikroflorası

Abstract:
This study was conducted to investigate the effects of dietary supplementation of lactulose on broiler performance (body weight, body weight gain, feed intake, feed conversion rate-FCR, mortality and Europen Production Efficiency Factor-EPEF) carcass yield, organ weights, histomorphological measurements of jejunum and ileum, cecum microflora and cecum short chain fatty acid (SCFA) concentrations. 
A total of 245 1-d-old male Ross broiler chickens were randomly assigned to 5 dietary treatment groups (Control, L1, L2, L3, L4) with 7 replicate pens per treatment and 7 birds per each. Broilers were fed a diet primarily composed of corn-soy-bean for 42-d. Dietary treatments were as follows: K, basal diet (control; without supplementation), supplemented groups received basal diet plus 0,2; 0,4; 0,6 and 0,8% lactulose at the expense of corn and/or soy-bean meal respectively. All diets were formulated to meet or exceed nutrient requirements recommended by NRC (1994). At 7, 21 and 42 days of age, one broiler chicken from each replicate pen (a total of 7 birds per treatment group) were killed to study small intestine histomorphology, cecum microflora and SCFA concentration. 
For the first week, body weight gain, FCR and feed intake were not significantly different between groups. However, FCR was lower for birds supplemented with 0,6 and 0,8% lactulose at 0-21 days of study (P<0,05). At the end of the experiment, no significant differences were found among the control and supplemented groups in body weight gain, FCR and feed intake. Also several carcass traits, organ weights and faecal moisture level were not affected by dietary treatments.
Birds fed on diets containing 0,4 and 0,6% lactulose had the highest level of  jejunum villus height and villus surface area at 7 d-old (P<0,05). No significant differences were observed in ileum histomorphological measurements. Additionally, 0,6 and 0,8% lactulose supplementation increased the number of goblet cells at ileum (P<0,01). Also, cecum SCFA concentrations were higher for supplemented groups compared with control (P<0,05). 
Villus heights at jejunum and ileum were not ffected by lactulose supplementation on d 21. By contrast, villus width was increased by 0,4; 0,6 and 0,8% level of lactulose supplementation at the ileum (P<0,05). Addition of 0,4% lactulose significantly increased crypt depth and decreased villus height:crypt depth ratio at the jejunum (P<0,05). Jejunal (in 0,4; 0,6 and 0,8% dietary treatments) and ileal (in 0,6% dietary treatment) number of goblet cells were increased by lactulose supplementation on d-21 compared to control birds (P<0,05). Dietary treatments had no significant effect on villus surface area of the jejunum and ileum, cecum total aerob bacteria, coliform and lactobacilli numbers on d 21. Additionally cecum total SCFA, acetic acid, butyric acid and propionic acid concentrations were not affected by lactulose supplementation on d 21. 
Villus heights at jejunum and ileum were not affected by lactulose supplementation on d 42. Addition of 0,2; 0,4 and 0,6% lactulose significantly decreased crypt depth (P≤0,001) and increased (P<0,01) villus height:crypt depth at the jejunum. Birds fed on diet containing 0,8 % lactulose had the highest level of ileal crypt depth at the end of the trial compared to other groups (P≤0,001). Goblet cell numbers were not affected by treatments at jejunum. On the other hand, ileum goblet cell numbers were significantly increased by 0,2 and 0,4% lactulose supplementation on d 42 (P≤0,002). L3 and L4 birds had the highest jejunal villus width (P≤0,001) and surface area (P<0,05) compared to control. Number of lactobacilli was significantly (P<0,01) increased in L1 and L2 birds versus control and L4 on d 42. Coliform number was not affected by dietary treatment at 42 d of the experiment. Dietary inclusion of lactulose at 0,8% level, significantly (P<0,01) increased the total aerob bacteria count. Acetic acid (P<0,05) and total SCFA concentration (P<0,01) were increased by lactulose supplementation compared to control.  However,   propionic acid (P≤0,001) and butyric acid (P<0,05) concentrations were significantly increased by dietary 0,4; 0,6 and 0,8% lactulose supplementation.
In spite of the beneficial effect of the various levels of lactulose at the different period of the trial, however when it is noticed to all studied parameters, we can especially concluded that the dietary inclusion of 0,4 and 0,6% lactulose conferred intestinal health and performance benefits to broilers by improving intestinal morphology, cecal microflora and SCFA concentrations during the overall period of the trial.   

Key Words: Broiler, Cecum Microflora, Intestinal Histomorphology, Lactulose, Short Chain Fatty Acid