Effects of artemisia annua L. on performance, digestive enzyme activities, digesta PH, intestinal microflora and gut morphology in broiler diets

Abstract

Kanatlı hayvan endüstrisi, hızlı büyüyen tavukların yetiştirilmesine dayanmaktadır. Son yıllarda, tavuk endüstrisinde büyüme destekleyicileri olarak çeşitli antibiyotikler kullanılmıştır, ancak artan antibiyotik direnci ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri nedeniyle kanatlı endüstrisinde antibiyotik kullanımı yasaklanmıştır. Bilim adamları, antibiyotik direnci arttıkça alternatif antibiyotik ürünleri aramaya başladılar. Probiyotikler, prebiyotikler, organik asitler, bitki özleri, eterik yağlar ve immünolojik uyarıcılar alternatiflerden bazılarıdır. Son yıllarda bu ürünler hayvan performansını iyileştirmiş, hayvan verimliliğini artırmış, enten enfeksiyonlarını önlemiş ve kontrol altına almış ve hayvan tarımında antibiyotik kullanımını azaltmıştır. Bu çalışma Artemisia annua L'nin etlik piliçler üzerindeki etkilerini kontrol etmek amacıyla yapılmıştır. Artemisia annua ayrıca tatlı pelin, tatlı Annie ve tatlı yıllık pelin (Çince: qugho) olarak da bilinir. Asya'nın ılıman bölgelerine özgü yaygın bir pelin türüdür. Artemisia cinsinde bulunan aktif bileşen Artemisinin'dir ve kimyasal olarak hem uçucu hem de uçucu olmayan bileşenler içerir. Artemisia cinsinin biyolojik aktiviteleri antibakteriyel, antiinflamatuar, antimalaryal, anti-koksidiyal, antioksidan ve anti-tümör etkilerini içerir. Sindirim enzim aktiviteleri, bağırsak mikroflorası ve bağırsak morfolojisi kontrol edildi. Mevcut çalışmada 96 günlük Ross 308 etlik piliç kullanıldı. İlk üç hafta boyunca tüm gruplara aynı bazal diyet ad-libitum verildi. Dördüncü hafta itibari ile 4 alt gruplu, bazal rasyonu tüketen grup; Kontrol, bazal yeme 5 mg/kg linkomisin ilave edilmiş yemi tüketen grup; Antibiyotik ve bazal yeme 5 g/kg Artemisia annua L. ilave edilmiş yemi tüketen grup; Artemisia olmak 3 gruba bölündü. Çalışma 42 gün sürmüş ve canlı ağırlık artışı, yem tüketimi ve FCR haftalık olarak belirlenmiştir. Kanatlıların canlı ağırlık artışı, yem tüketimi ve FCR haftalık olarak kontrol edilmiştir. 42 günün sonunda, her tekerrürden rastgele 3 tavuk seçilmiş ve kesim yapılmıştır. Kan ve dışkı örneği ve bağırsaklar toplandı ve daha sonra bağırsaklar morfoloji, bağırsak meroflorası, bağırsak pH'ı ve sindirim enzimi aktivitelerinin kontrol edilmesi için laboratuvarda analizler yapıldı. Denemenin 2. ve 3. haftarda tüm grupların vücut ağırlıkları istatistiksel olarak benzerdi (P>0.05), ancak Antibiyotik ve Artemisia gruplarının vücut ağırlıkları, kontrole kıyasla sayısal olarak daha yüksekti (P>0.05). Araştırma denemesi sonunda, kontrol, Antibiyotik ve Artemisia gruplarının vücut ağırlıkları sırasıyla 2668.33, 2683.50 ve 2752.25 g idi (P>0.05). 2 ve 3 haftalık çalışmada, tüm grupların vücut ağırlığı artışları arasında istatistiksel olarak benzerdi (P>0.05). Diğer taraftan Antibiyotik ve Artemisia gruplarının 2 haftalık canlı ağırlık kazanımları kontrole göre sayısal olarak daha yüksek iken, 3. haftada sadece Artemisia grubu kontrole göre sayısal olarak daha yüksekti. Artemisia grubunun 1" ve 3 haftalık yem tüketimi diğer iki gruba göre sayısal olarak daha yüksek iken, 2 & 4 haftalık antibiyotik ve Artemisia gruplarının yem tüketimi kontrol grubuna göre daha yüksekti. Genel dönemde Artemisia grubunun yem tüketimi kontrol grubuna göre daha fazlaydı. ve antibiyotik gruplarında fark önemli değildi (P>0.05) Kontrol, Antibiyotik ve Artemisia grupları için araştırma günlerinde genel yem tüketimi sırasıyla 2889.18 g, 2873,23 g ve 2917.87 g idi. İstatistiksel olarak fark yoktu (P >0.05) deney süresi boyunca gruplar arasında FCR, ancak gruplar arasında sayısal farklılıklar gözlendi.Amilaz için gruplar arasında istatistiksel fark bulunmamakla birlikte (P>0.05), Artemista grubu kontrol ile karşılaştırıldığında maksimum sayı (405.08 ± 26.41) gösterdi ve antibiyotik grubu (337.75 ± 13.99) Lipaz durumunda antibiyotik vii grubu (23.78 ± 1.11) kontrol ve Artemisia grubuna göre maksimum sayıya sahipken, Artemisia (21.15 ± 0.69) ) ve kontrol (23.10 ± 125) kanda hemen hemen benzer miktar gösterdi, Tripsin için yine antibiyotik grubu kontrol (103.43 ± 12.05) ve Artemisia grubuna (114.34 ± 9.25) göre daha yüksek bir sayım (139.82 ± 21.16) gösterdi. Benzer şekilde, Antibiyotik grubu tüm gruplar arasında en düşük pH'a sahiptir. Bunu sırasıyla kontrol ve antibiyotik grupları izledi. Bağırsak mikroflorasında Koliform, E. coli, Lactobacillus spp. ve toplam anaerobik bakteri olmak üzere dört bakteri maddesinin kolonileri sayıldı. Gruplar arasında koliform bakteri sayısında istatistiksel bir fark (P>0.05) gözlenmedi. Ancak kontrol grubu, araştırma grubuna kıyasla sayısal olarak daha yüksek miktarda koliform bakteriye sahiptir. E.coli bakterilerinin miktarları gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık göstermektedir (P<0.05). E.coli sayısı antibiyotik grubunda en düşük, kontrol grubunda en yüksekti. Lactobacillus spp. durumunda gruplar arasında istatistiksel olarak fark bulunmadı (P>0.05), ancak bakteri sayısı Artemisia grubunda sayısal olarak daha yüksekti. Toplam anaerobik bakteri sayısında, deney ve kontrol grupları arasında istatistiksel fark mevcuttu (P<0.05). Antibiyotik grubu en düşük anaerobik bakteri sayısına sahipken, kontrol grubu maksimum anaerobik bakteri sayısını göstermektedir. Villus yüksekliği ve villus hayır durumunda tüm gruplarda istatistiksel fark yoktu (P>0.05) ancak sayısal fark mevcuttu. Artemisia grubu (686.86 ± 21.07) ile kontrol grubu (632.33 ± 19.42) arasında villus yüzey alanı olması durumunda istatistiksel fark bulunurken, villus yokluğunda antibik, Artemisia grubunda maksimum villus sayısı (44.49 ± 4.1) olduğu için. ve antibiyotik (40.25 ± 2.00) grupları. Antibiyotik grubu, villöz yüzey alanı durumunda (P=0,006) diğer iki gruba göre istatistiksel olarak farklılık göstermiştir. Sonuç olarak Artemisia annua L., kanatlı endüstrisinde hayvanların gelişimini olumsuz etkilemeden bakterilerde gelişebilecek anti-mikrobiyal direnci önlemek için iyi bir alternatif üründür. Bununla birlikte daha yüksek dozlarda ve besleme süresinin viii tamamında gelişecek etkilerini de ortaya koymak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

The poultry industry is based on raising fast-growing chickens. In recent decades, several antibiotics have been employed as growth promoters in the chicken industry, but antibiotic use is banned in the poultry industry due to increased antibiotic resistance and negative impacts on human health. Scientists started searching for alternative antibiotic products as antibiotic resistance increased. Probiotics, prebiotics, organic acids, plant extracts, etheric oils, and immunological stimulants are some of the alternatives. In recent years, these products have improved animal performance, increased animal productivity, prevented and controlled enteric infections, and reduced antibiotic use in animal agriculture. This study has been done for checking the effects of Artemisia annua L on broiler. Artemisia annua is also known as sweet wormwood, sweet Annie, and sweet annual wormwood (Chinese: qngho). It's a common wormwood species native to Asia's temperate zones. The active ingredient present in the Artemisia genus is Artemisinin, and chemically it contains both volatile and non-volatile constituents. Biological activities of the Artemisia genus include antibacterial, anti-inflammatory, anti-malarial, anti-coccidial, anti-oxidant, and anti-tumor effects. In this study effects of plant extract on broiler growth performance, FCR, intestinal pH, digestive enzyme activities, intestinal microflora, and intestinal morphology were checked. In the current study, 96 day old Ross 308 broiler birds were used and divided into three groups (Antibiotic group received lincomycin 5 mg/kg of basal diet, Control group received basal diet, and Artemisia annua group received 5 g/kg grinded plant). Each group consists of 32 birds having four replicate. During the first three weeks, same basal diet ad-libitum was provided for all groups. From 4th to 6th week, control group received finisher diet, Antibiotic and Artemisia group received experimental diet. Birds body weight gain, feed consumption, and FCR were checked weekly. At the end of 42nd day, 3 birds were selected randomly from each replicate and slaughtered. Blood and fecal sample, and intestine were collected, and later on analysis has been done in laboratory for checking intestinal morphology, intestinal microflora, intestinal pH, and digestive enzyme activities. In 2nd and 3rd weeks of study, body weights of all groups were statistically similar (P>0.05), however, body weights of Antibiotic and Artemisia groups were numerically higher as compared to control (P> 0.05). At the end of research trial, body weights of control, Antibiotic, and Artemisia groups were 2668.33, 2683.50, and 2752.25 g respectively (P>0.05). In 2nd and 3rd weeks of study, among body weight gains of all groups were statistically similar (P>0.05). On the other hand, in 2nd week body weight gains of Antibiotic and Artemisia groups were numerically higher as compared to control whereas, in 3rd week only the Artemisia group was higher numerically compared to control. In 1st and 3rd week feed consumption of Artemisia group was numerically higher compared to other two groups while in 2nd week feed consumption of antibiotic and Artemisia groups was higher than control group. During the overall period, feed consumption of Artemisia group was greater than control and antibiotic groups but the difference was not significant (P> 0.05). Overall feed consumption during research days for Control, Antibiotic, and Artemisia groups were 2889.18 g, 2873.23 g, and 2917.87 g, respectively. There was no statistically difference (P>0.05) among groups FCR during the experimental period, but numerical differences were observed among groups. Although no statistical difference found among groups (P> 0.05) for Amylase, Artemisia group showed maximum count (405.08 ± 26.41) as compared to control (364 ± 16.28) and antibiotic group (337.75 ± 13.99). In case of Lipase, antibiotic group had (23.78 ± 1.11) maximum count as compared to control and Artemisia group while Artemisia (21.15 ± 0.69) and control (23.10 ± 1.25) showed xi almost similar amount in blood. For trypsin, again antibiotic group showed a higher count (139.82 ± 21.16) than control (103.43 ± 12.05) and Artemisia group (114.34 ± 9.25). Similarly, Antibiotic group has lowest pH among all groups. It was followed by control and antibiotic groups, respectively. In intestinal microflora, colonies of four bacteria items including Coliform, E. coli, Lactobacillus spp., and total anaerobic bacteria were counted. There was no statistical difference (P>0.05) observed in the number of coliform bacteria among groups. But control group has a numerically higher amount of coliform bacteria as compared to research group. Amounts of E. coli bacteria have statistically significant difference among groups (P<0.05). E. coli count was lowest in antibiotic group whereas it was maximum in control group. In case of Lactobacillus spp., there was no difference statistically among groups (P>0.05) but bacterial count was numerically higher in Artemisia group. In the number of total anaerobic bacteria, statistical difference was present among experimental and control groups (P<0.05). Antibiotic group has the lowest anaerobic bacteria count while control group shows maximum anaerobic bacteria counts. In case of villous height and villous no., there was no statistical difference in all groups (P> 0.05) but numerical difference was present. While in case of villous surface area statistical difference present among groups (P< 0.05). Villous height was higher in Artemisia group (686.86 ± 21.07) as compared to control (632.33 ± 19.42) and antibiotic (632.33 ± 19.42) group. Similar results were found in case of villi no. as Artemisia group had maximum villous no (44.49 ± 4.50) as compared to control (42.53 ± 2.87) and antibiotic (40.25 ± 2.00) groups. Antibiotic group showed statistical difference in case of villous surface area (P=0.006) as compared to other two groups. In conclusion, Artemisia annua showed only positive effects on bird's health, microflora, pH and morphology of intestine. There were no side effects observed in this study. Increase in dose rate may show better positive result of Artemisia annua used in broilers. So, it is the good alternative product for avoiding anti- xii microbial resistance in the poultry industry without compromising growth and production.