چکیده
اهمیت برنامه نوری در افزایش و صنعتی شدن تولید طیور است زیرا نوردهی نه تنها ارتباط نزدیکی با ریتم و فیزیولوژی همزمان طیور گوشتی دارد بلکه بر ترشح هورمون های مرتبط با بلوغ طیور گوشتی و رشد تأثیرگذار است. در سال های اخیر، توجه به تأثیرات برنامه نوری بر عملکرد رشد، وضعیت ایمنی و رفاه زیستی طیور گوشتی بیشتر شد. برنامه نوری مناسب، شامل منبع نور، شدت نور، مدت زمان و طول موج (رنگ) نور، برای بهبود رشد و رفاه زیستی طیور گوشتی الزامی می باشد. در این مطالعه، تأثیرات برنامه های نوری مختلف بر سلامت و رشد طیور گوشتی به روز رسانی شد.
مقدمه
به علت افزایش سریع جمعیت، صنعت طیور گوشتی منبع حیاتی پروتئین حیوانی محسوب می شود. در دهه های اخیر به علت تأثیر گسترده ای که عوامل محیطی سالن مرغداری بر ضریب تبدیل غذایی و رشد دارند، به اهمیت آن ها در بهره وری تولید طیور گوشتی تأکید شده است. جدا از دمای مناسب، رطوبت، سرعت هوا و تابش، برنامه نوری معقول به عنوان یک فاکتور محیطی ضروری برای پرورش مرغ گوشتی در مرغداری های جدید محسوب می شود.
به عنوان ابزاری کاربردی و ارزان، به کارگیری برنامه نوری مناسب برای طیور گوشتی می تواند به تحریک دریافت غذا، تنظیم پاسخ ایمنی عمومی و کاهش رفتار پرخاشگرانه فیزیولوژیکی کمک نماید که نتیجتاً منجر به بهبود سلامت و بهداشت آن ها می شود؛ لذا برنامه نوری منطقی جهت بهینه سازی رشد برای طیور گوشتی و سوددهی اقتصادی لازم است. منبع، شدت، مدت زمان، یکنواختی و رنگ (طول موج) نور، 5 وجه اساسی برنامه نوری هستند. با افزایش توجه به بهره وری تولید و رفاه زیستی طیور گوشتی، مطالعاتی جهت تحقیق اثرات خصوصیات نوری مختلف بر رشد، ایمنی و رفتار انجام شد. برنامه نوری یکنواخت در طیور گوشتی هماهنگ با منبع نور، شدت، رنگ و مدت زمان نوری دارد تا بهترین عملکرد و رفاه زیستی حیوان تحقق یابد. در دهه های اخیر، مطالعات در ابعاد مختلف نوری در طیور گوشتی متوالی و پراکنده است. در این مقاله، خصوصیات فیزیولوژیکی سیستم بینایی طیور گوشتی بررسی شده و تأثیرات برنامه نوری بر سلامت و رشد آن ها به روزرسانی شد که شامل منبع نور، شدت نور، رنگ نور و مدت زمان نوری می باشد.
فیزیولوژی سیستم بینایی در طیور گوشتی
در طیور، نور نه تنها از طریق چشم بلکه از غده پینه آل و هیپوفیز در نزدیکی هیپوتالاموس وارد می شود. این واسطه های پایه می توانند بر سیستم بینایی طیور گوشتی تأثیرگذار باشند که شامل تشخیص و انتقال نور است. زمانی که تشخیص داده شد، مشخصات نور می تواند به سیگنال های بیولوژیکی تبدیل شده و بر سیستم نورواندوکرین، به خصوص محور هیپوتالاموس-هیپوفیزی، اثر بگذارد که متعاقباً ریتم شبانه روزی و سایر فعالیت های مختلف، اعمال می گردد. نور می تواند توسط 2 گیرنده نوری میله ای و مخروطی در شبکیه طیور گوشتی دریافت گردد. مخروط ها می توانند اشعه های مختلف نوری (آبی، سبز، قرمز و ماوراء بنفش) و نورهای روشن تر را تشخیص دهند. این در حالی است که میله ای ها، گیرایی بهتری در تاریکی دارند اما نمی توانند رنگ های نور را تشخیص دهند. در مجموع، طیور گوشتی سیستم بینایی حساستری با توانایی بینایی بیشتری نسبت به انسان دارند که به علت طیف گسترده تر، زمینه بینایی وسیع تر و حساسیت بیشتر بینایی می باشد. به خصوص، نور می تواند از جمجمه طیور گوشتی وارد شده و توسط گیرنده های نوری خارج شبکیه ای، شناسایی شود.
غده پینه آل، ناحیه حساس به نور بین نیمکره مغزی و مخچه، می تواند سیگنال های نوری را دریافت کند و اثرات افزایشی بر ترشح هورمون های سروتونین و ملاتونین دارد که نقش مهمی در ریتم شبانه روزی و عملکردهای مختلف اندوکرینی دارد. هیپوتالاموس در بخش pre-optic جلوی مغز قرار دارد و می تواند مستقیماً ترشح هورمون آزادکننده گنادوتروپین (GnRH) را تنظیم نماید. سپس هیپوفیز را تنظیم و با اثر بر غده، منجر به ترشح هورمون های اندوکرینی و سپس شرکت در ریتم شبانه روزی، فعالیت های فیزیولوژیکی و رشد طیور گوشتی می شود.
اثرات برنامه نوری بر سلامت و رشد طیور گوشتی
منبع نوری
در دهه های اخیر، مهتابی (ICD) به طور گسترده ای به عنوان لامپ نوری استاندارد در مرغداری های بسیاری از کشورها استفاده شده است. هرچند که براساس قانون استقلال و امنیت انرژی، لامپ ICD به طور تدریجی از بازار و مرغداری ها به علت مصرف بالای انرژی، حذف شد. در سال های اخیر، با ضرورت روش های ذخیره انرژی در سراسر جهان، بسیاری از تکنولوژی های نوری جدید به عنوان منابع نوری ICD جایگزین مطرح شدند مانند لامپ های فلوئورسنت کاتدی سرد (CCFL)، لامپ های فلوئورسنت فشرده (CFL)، دیودهای ساطع کننده نور (LED) و غیره.
مزایای اصلی این لامپ ها بهره وری بالای انرژی، طول عمر زیاد، مقاومت به رطوبت و مختلف بودن طول موج آن ها می باشد. در دهه اخیر، مزایای جزئی تر و محدودیت های منابع نوری مختلف در تولید مرغ های گوشتی در ابعاد مختلف اندازه گیری شد. نور CFL و LED در تجهیزات مرغداری، صرفه جویی بیشتری در مصرف انرژی در مقایسه با نورICD داشتند. نور CCFL صرفه جویی بیشتری در مصرف انرژی و طول عمر بیشتری در مقایسه با نورICD و داشت اما به خوبی نور LED نبود. به علاوه، وزن بدن، ضریب تبدیل و میزان مرگ و میر در طیور گوشتی تحت پرورش نور LED و ICD، تفاوت چندانی نداشت اما طیور گوشتی که با نور CCFL پرورش یافتند، وزن بدن کمتر و نسبت هنروفیل به لنفوسیت بیشتری (H:L) داشتند که بیانگر وقوع استرس مزمن بود.
آنالیز مقایسه ای مزایا و محدودیت های منابع نوری مختلف در مرغداری گوشتی
| منبع نوری | مزایا | محدودیت ها |
| لامپ های مهتابی | ارزان ترین قابل تنظیم لامپ زمینه رنگ های مرئی فاقد جیوه | بیشترین هزینه کل کم اثرترین منبع نوری مصرف بالای انرژی ایجاد گرمای زیاد طول عمر کوتاه (1000 ساعت) |
| لامپ های فلوئورسنت فشرده (CFL) | طول عمر طولانی تر مؤثرتر مصرف کمتر انرژی استفاده از سوکت مشترک رنگ های بیشتر | گرانتر حاوی جیوه نشانگر نور قابلیت تنظیم Color temperature شکننده حساس به گرما و ضربه |
| دیودهای ساطع کننده نور (LED) | فاقد جیوه هزینه کل کمتر مصرف انرژی کمتر تنظیم دقیق تا 1% طول عمر بیشتر محکم، فاقد رشته روشن و خاموش سریع | هزینه اولیه بیشتر محصول کم کیفیت، سطح پایین |
اخیراً، لامپ LED به عنوان منبع جدیدی از نور مونوکرومی شناخته می شود که سلامت و رشد را در طیور گوشتی بهبود می دهد. استفاده از نور LED در انکوباسیون می تواند میزان هچ و کیفیت جوجه گوشتی را بهبود دهد و منجر به کاهش حساسیت به استرس در بعد از هچ شود. تکثیر بیشتر لنفوسیت ها و فعالیت ماکروفاژها نشان داد که نور LED عملکرد ایمنی را در طیور گوشتی بهبود می دهد. در مقایسه، نور LED زرد که منبع نور انسان دوست است، می تواند به علت وزن گیری بیشتر و میزان کود کمتر، جایگزین مناسبی برای نور LED سبز، LED آبی و نور ICD در تولید طیور گوشتی باشد.
به طور خلاصه، نور LED می تواند جایگزینی جهت مزایای بیشتر از لحاظ رشد و بازده طیور گوشتی در مقابل منابع نوری رایج در تولید مرغ گوشتی باشد و هزینه انرژی کمتری داشته باشد.
شدت نور
در آمریکا، برنامه نوری رایج حاوی lx 20 شدت نور در دوره ابتدایی بعد از هچ (7-1 روزگی) و lx 3-5 در دوره میانی است. هرچند که در تولید طیور گوشتی تجاری در کشورهای اروپایی، حداقل شدت نور قبل از 7 روزگی، lx 20 است و به تدریج در سن 7 تا 21 روزگی، تا lx 10 کاهش یافته و lx 10 می ماند. به طور جایگزین، شدت نور می تواند بین lx 15 تا lx 20 در دوره رشد بماند. مواجهه با برنامه نوری مداوم با شدت نور lx 20 در مراحل اولیه زندگی، این اطمینان را می دهد که جوجه به خوبی با محیط، دریافت دان و آب تطابق پیدا می کند و شدت کم نور در باقی دوره رشد می تواند تحریک و تحرک جوجه گوشتی را کم کند که نتیجتاً، با وزن بیشتری رشد می کند.
بخش عظیمی از آزمایش ها به بررسی اثرات شدت نوری مختلف در رشد، سلامت و ایمنی به خصوص رفاه زیستی طیور گوشتی می پردازند. با توجه به حداقل استاندارد تولید و رفاه زیستی و پرورش با شدت نور زیاد در مرغداری گوشتی، نظر کلی به شدت نور این است که باید حداقل lx 5 نگهداری شود تا از بهره وری و رفاه زیستی طیور گوشتی اطمینان حاصل شود.
با افزایش شدت نور، بهبود عملکرد، راندمان گوشت سینه و شرایط رفاه زیستی طیور گوشتی دیده شد. در مقایسه با lx 5، طیور گوشتی پرورش یافته با شدت نوری lx 20، فعال تر با سرعت رشد کمتر و وزن چشمی سبکتر بودند. این در حالی است که عوامل رفاه زیستی یا سلامت پا تحت تأثیر قرار نگرفت. طیور در مواجهه با آستانه شدت نور lx 1، استراحت بیشتری داشته و خودآرایی کمتری با ضایعات زخمی کف پا و چشم بزرگتر داشتند که مرتبط با کاهش سطح رفاه زیستی بود. به علاوه، ترجیح بر شدت نورهای مختلف بر اساس افزایش سن، تغییر موقت روز و چندین رفتار (عمدتاً راه رفتن و دراز کشیدن) طیور گوشتی است. طیور مسن تر تحت تأثیر نور کم (lx 5)، فعالیت کمتر و استراحت بیشتری دارند.
با در نظر گرفتن رشد و رفاه زیستی، lx 5 حداقل شدت نور پیشنهادی برای تولید مرغ گوشتی است. به علاوه، تنوع عوامل دیگر مانند نژاد طیور، تراکم گله و نوع مرغداری نیز باید جزء موارد مورد ملاحظه برای تعیین شدت نور مناسب است.
رنگ نور (طول موج)
رنگ روشن توسط طول موج نور تشخیص داده می شود. طول موج نور مرئی از nm 380 تا nm 740 است که بین اشعه ماورائبنفش نامرئی (UV) و اشعه مادون قرمز نامرئی (FIR) می باشد. از طریق سیستم بینایی مختص گونه ای، پرندگان می توانند رنگ نور در طیف nm 315 تا nm 750 را با بیشترین حساسیت طول موج nm 562 را دریافت کنند. به علاوه، توزیع بینایی و حساسیت به رنگ نور، با توجه به سن مرغ گوشتی، متفاوت است.
در مراحل ابتدایی تر پرورش، طول موج های کوتاه (آبی، سبز)، تأثیرات محرک بر رشد سریع دارند. در زمانی که به بلوغ میرسیم، طول موج های بلند (نارنجی، قرمز) اثر تسریع کننده بر بلوغ جنسی و جسمی دارند. همچنین، نورهای قرمز و قرمز-زرد، منجر به افزایش تحرک و پاسخ های ترس در مرغ گوشتی می شود. این در حالی است که نورهای آبی و سبز- آبی، از فعالیت طیور گوشتی می کاهد.
تأثیر رنگ های نوری مونوکروم مختلف (طول موج) در عملکرد و رفاه زیستی
| رنگ نور | عملکرد یا رفاه زیستی |
| ماوراء بنفش | افزایش وزن بدن، کاهش مرگ و میر، کاهش بال زدن، کاهش عدم تقارن، کاهش کورتیکواسترون پلاسما، کاهش نسبت هتروفیل به لنفوسیت |
| نور بنفش | کاهش وزن بدن، کاهش کیفیت گوشت |
| نور آبی | افزایش وزن گیری، افزایش بهره وری از غذا، کاهش هیدروکربن بستر، افزایش وزن سنگدان، افزایش وزن عضله سینه، افزایش وزن GIT، کاهش استرس گرمایی، افزایش ملاتونین، کاهش کورتیکواسترون |
| نور سبز | افزایش وزن بدن، افزایش تکثیر لنفوسیت T، افزایش توانایی در راه رفتن، کاهش هورمون ادرنوکورتیکوتروپ، افزایش مصرف دان، افزایش مصرف آب، افزایش تحرک، کاهش تهاجم، افزایش پیشگیری، افزایش تحرک بدن، کاهش نوک زنی |
| نور زرد | افزایش کیفیت گوشت، کاهش تحرک، کاهش مصرف دان |
| نور نارنجی | کاهش تحرک، کاهش دفع |
| نور قرمز | کاهش مصرف دان، کاهش مصرف آب، کاهش پرواز، کاهش نشستن، افزایش تحرک، افزایش تکان دادن سر، افزایش بال زدن، کاهش ملاتونین، کاهش IGF-1 |
| اشعه مادون قرمز | افزایش وزن گیری، افزایش بهره وری از غذا، کاهش انتشار آمونیاک، کاهش هیدروکرین بستر |
تأثیر رنگ نور (طول موج) بر رفتار مرغ گوشتی، رفاه زیستی، رشد و عملکرد مطالعه شد. با دادن نور مونوکروم، مشاهده شد که پرندگان ترجیح به نور سبز و آبی را در چند دوره پرورش را نشان دادند. تحریک با نور سبز مونوکروم موجب افزایش فعالیت محور سوماتوتروپی می شود و میزان پرولاکتین پلاسما را در طی فاز جنینی، به خصوص 15 روز پس از هچ، افزایش می دهد. همچنین تحریک نور سبز در طی شکل گیری جنین، منجر به بهبود وزن بدن پس از هچ، رشد عضلات سینه و ضریب تبدیل غذایی مرغ گوشتی می شود. به طرز جالبی، جنین های طیور گوشتی که از روز 18 جنینی تا هچ در مواجهه با نور سبز قرار گرفتند، عملکرد مشابهی با طیوری که تحریک نوری از روز 0 در انکوباسیون قرار داشتند، نشان دادند. تحریک نوری قرمز، سفید و آبی در انکوباسیون می تواند بر ایمنی و متابولیسم انرژی جنین ها اثرگذار باشد. به علاوه، استفاده از نور آبی در دوره انکوباسیون، فاکتورهای تولید را در هفته اول بعد از هچ جوجه های گوشتی بهبود می دهد.
در دوره پرورش بعد از هچ، نور سبز تکثیر لنفوسیت های T را ارتقاء داده و اثرات بهبودی بر سیستم ایمنی دارد. به طور جالبی، جایگزینی نور سفید با نور آبی بیومارکرهای شوک حرارتی را بهبود داد و مقاومت بیشتری را در مرغ گوشتی نسبت به استرس گرمایی ایجاد نمود. این اثرات مفید می تواند به بیان زیاد ژن های clock در غده پینه آل وتغییر در تولید ملاتونین، که توسط نور سبز یا آبی القاء می شود، نسبت داد؛ لذا به ظرفیت آنتی اکسیدانی و عملکرد ایمنی در مرغ گوشتی کمک می نماید.
همچنین مطالعاتی بر اثرات سینرجیسم ترکیبات مختلف نور مونوکروم صورت گرفت. ایجاد ترکیب نور سفید و قرمز در انکوباسیون می تواند منجر به بهبود کارآیی هچری، حساسیت کمتر به ترس و اسنرس در دوره بعد از هچ و رفاه زیستی بهتر حیوان شود. ترکیب نور مونوکروم سبز و آبی می تواند به طور مؤثری تکثیر لنفوسیت ها را بهبود دهد؛ لذا از پاسخ استرسی کاسته و عملکرد ایمنی را در مرغ گوشتی بهبود می دهد. همچنین طیور گوشتی که تحت ترکیب نور سبز و آبی پرورش یافتند، وزن بدن، رشد عضلانی و کیفیت گوشت بیشتری داشتند. بهترین نسبت ترکیب نور سبز-آبی می تواند منجر به عملکرد بهینه شود. این در حالی است که بهترین نسبت ترکیب نور سبز-زرد می تواند منجر به کیفیت بهینه گوشت شود.
بر اساس مطالعات منتشرشده، از فاز جنینی تا دوره بعد از هچ، ترکیب هم افزای نور سبز و آبی می تواند رنگ نور مناسبی برای رشد طیور گوشتی، عملکرد ایمنی و رفاه زیستی حیوان باشد.
بر اساس مقالات منتشرشده، اثر هم افزای نور سبز و آبی از فاز جنینی تا دوره بعد از هچ، می تواند نور مناسبی برای رشد طیور گوشتی، عملکرد ایمنی و رفاه زیستی حیوان باشد. همچنین، مواجهه با FIR، متابولیسم پروتئین را بهبود داده و انتشار آمونیاک طیور گوشتی را کاهش می دهد. نتیجتاً، نیتروژن ترشحی به محیط کاهش می یابد. به علاوه، طیور گوشتی که تحت نور UV پرورش یافته اند، ظرفیت استرسی و پاسخ های ترس کمتری داشتند که می تواند برای بهینه سازی رفاه زیستی و عملکرد رشد در طیور گوشتی حیاتی باشد.
مدت زمان نوری
مدت زمان نوری می تواند بر عملکرد طیور گوشتی از فاز جنینی تا زمان کشتار، تأثیرگذار باشد. در جنین زایی، مدت زمان مواجهه با نور، پیامدهای مهمی در فنوتیپ های رفتاری و رفاه زیستی در دوره بعد از هچ دارد. اجرای ریتم روشن-خاموش روزانه 12L:12D در دوره جنین زایی، منجر به کاهش طولانی مدت ترس و اثر محرک بر سلامت پا می شود. این در حالی است که 24L اثر مخرب بر توسعه استخوان پای جنین و استحکام استخوان پا در ادامه زندگی دارد. لذا برنامه نوری انکوباسیون برای سلامت پا در طیور گوشتی حیاتی می باشد. اجرای تحریک نوری 12 ساعت در روز در مرحله جنین زایی ممکن است هچ و عملکرد بعد از هچ را بهبود دهد. در طیور گوشتی تحت دوره نوری 16L:8D در دوره پس از هچ، به علت استراحت بی وقفه در فاز تاریکی، رفاه زیستی بهبود یافت.
بر اساس نحوه انتقال روشنایی- تاریکی، الگوی روشنایی می تواند به روشنایی پیوسته و یا منقطع تقسیم گردد.
روشنایی متوالی با شدت نورهای مختلف در طیور گوشتی، اثر جزئی بر متغیرهای فیزیولوژیکی خون داشت. این در حالی است که برنامه نوری کوتاه مدت در طیور گوشتی به طور شاخصی بر اکثر متغیرهای خونی، بدون القاء استرس فیزیولوژیکی، تأثیرگذار بود. در مقابل، برنامه نوری متناوب ران و راندمان آن را بهبود داد. در مقایسه با برنامه نوری متناوب در طیور گوشتی، زمانی که ساعات نوری تا 3L:1D بود، به بهبود ضریب تبدیل، ایمنی اولیه و وضعیت اکسیداتیو بیشتر کمک نمود. به هر حال، اثر منفی بر بازده طیور گوشتی مرتبط با طول روز و دفعات نوردهی، به خصوص در سنین بارگیری می باشد.
دوره نوری از 16 تا 24 ساعت، از لحاظ فاکتورهای بیوشیمیایی و مورفومتریک، تأثیری بر رشد غده تیروئید یا عملکرد در طیور گوشتی نداشت که نشانگر آن است که دوره نوری می تواند به طور خفیفی در تولید مرغ گوشتی کاهش یابد. به علاوه، برنامه نوری متناوب مانع از عملکرد مرغ گوشتی نشده و مزایای اقتصادی انرژی را بهبود داد. اگرچه برنامه با نوردهی طولانی مدت می تواند از مرگ و میر بکاهد و ضریب تبدیل را بهبود بخشد، اما نمی توان از اثرات منفی بر وزن بدن در سنین اولبه بارگیری چشم پوشی نمود. بر این اساس، 16L:8D دوره روشنایی برای تولید در طیور گوشتی توصیه شده است. هر چند که این مورد بنا به تغییرات فصلی و نوع سالن مرغداری با با ورودی های مختلف و درجات روشنایی، تطابق می یابد.
نتیجه گیری و چشم انداز
تأثیر نور بر طیور گوشتی عمدتاً وابسته به منبع نوری، رنگ نور (طول موج)، شدت نور و مدت زمان نوری (برنامه نوری) می باشد. درک جامع از تداخلات بین خصوصیات نوری و فیزیولوژی مرغ گوشتی جهت بهینه سازی برنامه نوری در تولید طیور گوشتی الزامی می باشد. به علاوه، انتخاب برنامه نوری به بسیاری از عوامل ضروری دیگر مانند نوع سالن پرورش، نحوه داندهی، تراکم پرورش، میزان مواد مغذی جیره و فصل بستگی دارد. درک ما از تداخل نور مورد استفاده، نوع سالن مرغداری و مواد مغذی طیور گوشتی جهت حداکثر بهره وری از طیور گوشتی با برنامه نوری مناسب، باید عمیق تر گردد.
ترجمه و تحقیق دکتر فاطمه داودی (تیم علمی آرین رشد افزا(آرا))
Reference: Wu, Y., Huang, J., Quan, S., & Yang, Y. (2022). Light regimen on health and growth of broilers: an update review. Poultry science, 101(1), 101545
