استخدام هرمون النمو لتحسين انتاج اللبن في الابقار و الاغنام

بسم الله الرحمن الرحيم

التعريف بهرمون النمو (GH)(ST )


هو عبارة عن هرمون عديد الببتيد يفرز من القسم الأمامي من الغدة النخامية وهو ينظم تحرره مع فترة البلوغ وينقص مع العمر بمعدل 14% كل 10 سنوات فوق ال 40كيف ينظم تحرر هرمون النمو؟

يحرض إفراز هرمون النمو GH بواسطة هرمون آخر يسمى الهرمون المحرر لهرمون النمو ويثبط إفرازه بواسطة السوماتوستاتين somatostatin وكلاهما يفرزان من المهاد بالإضافة إلى عامل آخر هو عامل النمو IGF-1المشابه للأنسولين الذي يؤثر على المهاد و النخامى فيقلل إفراز هرمون النمو
كيف يعمل هرمون النمو؟
لا يؤثر بشكل مباشر بل بواسطة عامل النمو 1 المشابه للأنسولين IGF-1أو السوماتوميدين somatomedin حيث يحرض هرمون النمو على إفرازه في الأنسجة المحيطية و خاصة الكبد

تأثيرات هرمون النمو
يؤثر على الكبد فيزيد اصطناع البروتين وعلى القلب حيث يزيد حجم عضلة القلب ونتاج القلب وبالنسبة للدم يزيد حجم البلازما وكتلة الكريات الحمر وذلك يزيد في كثافة العظم و التعرق وإنتاج الحرارة أثناء الجهد وعلى المدى القصير يزيد من استعمال الغلوكوز من قبل العضلات أما على المدى البعيد والاستعمال المزمن انه ينقص استعمال الغلوكوز يحرض على انحلال الشحوم


إنتاج هرمون النمو
وقد أمكن حديثا إنتاج هرمون النمو  عن طريق الهندسة الوراثية وتتم عملية إنتاج الهرمون بأن يؤخذ جزء من الجين الخاص بإنتاج هرمون النمو فى الإنسان ويحضن مع المادة الوراثية DNA المأخوذة من بكتيريا E.Coli ثم يؤخذ هذا الاتحاد من الـ (Recombined DNA) DNA ويحضن مع البكتيريا. وعن طريق ظاهرة التحول Transformation المعروفة فى البكتيريا (تبادل أو انتقال DNA من بكتيريا لأخرى) يتم نقل الـ DNA الخاص بإنتاج هرمون النمو  إلى البيئة البكتيرية الجدية والتى كلما تكاثرت زاد إنتاج الـ GH وبعد إنتاج كمية كبيرة من البكتيريا المحتوية على الهرمون تقتل البكتيريا ثم يتم استخلاص هرمون النمو GH وتنقيته.. وعموما هذه التنقية تستخدم كثيرا لإنتاج العقاقير الطبية المختلفة مثل الأنسولين لمرضى السكر وكذلك مركب plasminogen الذى يستخدم فى علاج النوبات القلبية.
وعلى الرغم من أن هرمون النمو الموجود فى الأنواع المختلفة من الحيوانات له نفس التركيب الكيميائى بالنسبة للجزء النشط فى جزىء الهرمون إلا أن هرمونات النمو المفرزة من الحيوانات المختلفة قد تختلف فى آثارها البيولوجية فعلى سبيل المثال يلاحظ أن هرمونات النمو المستخلصة من الحيوانات المستأنسة (أغنام – أبقار- .. الخ) ليس لها تأثير أو نشاط بيولوجى فى الإنسان أو الأوليات.




استخدام هرمون النو البقري(BGH )(BST) في زيادة انتاج اللبن 



نبذة مختصرة :

يتم استخدام (Bovine somatotropin) فى زيادة إنتاج اللبن فى الماشية. Bovine somatotropin هو هرمون النمو المستخلص من الماشية وهو يسمى هرمون النمو البقرى (Bovine growth hormone). وهو عبارة عن مركب هرمونى بروتينى طبيعى ينتج فى الماشية من الغدة النخامية. وهو هرمون هام فى عمليات البناء والنمو وكذلك للقيام بالعمليات الأساسية فى جسم الحيوان. عموما هناك هرمونات بروتينية وأخرى استيردية (steroids)، الهرمونات البروتينية لا تأثر عن طريق الفم، أما المركبات (steroids) تؤثر عن طريق الفم. وعلى سبيل المثال الأنسولين هرمون بروتينى ولذا يتم استخدامه عن طريق الحقن لمرضى السكر وليس عن طريق الفم.
فى عام 1930 تم اكتشاف إمكانية حقن هذا الهرمون فى الماشية لزياد إنتاج اللبن. والمصدر الأساسى للحصول على هذا الهرمون هو الغدة النخامية من الماشية المذبوحة. وحتى الآن تتوفر كميات قليلة من هذا الهرمون وهى مرتفعة الأسعار. فى عام 1980 وبواسطة استخدام التقنية الحيوية (biotechology)عن طريق  البكتريا (Escherichia colii)  وهذه البكتريا تعتبر مصنع صغير جدا لإنتاج كميات كبيرة من هذا الهرمون (Bovine somatotropin)  وفى عام نوفمبر 1993 بدأ تسويق هذه المركبات التى تحتوى على هرمون النمو البقرى لزيادة إنتاج اللبن من الماشية. وقبل هذا التاريخ قامت منظمة الغذاء والعقاقير Food and Drug Administration (FDA) الأمريكية بدراسة لمدة 15 عام للتأكد من كيفية تأثير هذا الهرمون وكذلك مدى تأثيره على اللبن الناتج من حيث الجودة ومكونات اللبن، وكذلك مدى الأمان فى استخدام اللبن الناتج فى غذاء الإنسان.
ويعتقد أن هذا الهرمون يزيد من تدفق الدم إلى الضرع ومنه إلى الخلايا المفرزة للبن مما يزيد من إمداد هذه الخلايا بالمواد الغذائية اللازمة لإنتاج اللبن، معدل الاستفادة من الغذاء يزداد كثيرا فى الماشية المعاملة عن تلك التى لم تعامل بهذا الهرمون. المعاملة بهذا الهرمون تزيد من معدل تناول الغذاء فى الأبقار وذلك لمواجهة حاجة هذه الحيوانات للمواد الغذائية اللازمة لإنتاج اللبن. هرمون النمو البقرى الذى ينتج طبيعيا من الغدة النخامية أو المتكون فى البكتريا صناعيا تحت ظروف المعمل عند حقنه فى الدم يسير مع الدم إلى الكبد وهناك يؤثر على الكبد ويفرز (insulin-like growth factor (IGF-1)) وهو هرمون بروتينى يلعب دور هام فى عمليات تحويل المركبات الغذائية إلى لبن. عموما تركيب اللبن وطعم اللبن لا يتأثر بالمعاملة بهرمون النمو البقرى، أى أنه لا يوجد اختلاف فى تركيب اللبن من حيث البروتين أو الدهن أو الفيتامينات والعناصر المعدنية، أو من حيث الطعم واللون. وعند فحص عينات الدم وجد أن تركيز (insulin-like growth factor) يزداد فى الحيوانات المعاملة عن الغير معاملة.
معدل إنتاج اللبن يزداد بمعدل حوالى 2 – 5 كجم يوميا، فى حين أن معدل الاستفادة من الغذاء يتحسن بمعدل 2 – 9%.
أكدت منظمات الصحة العالمية والأمريكية أن استخدام هرمون النمو البقرى (Bovine somatotropin) آمن عند استخدامه لزيادة معدل إنتاج اللبن من الماشية وليس له أى تأثير ضار على الإنسان، وعموما هذا الهرمون غير فعال فى الإنسان عند حقنه وذلك لتغيير تركيب هذا الهرمون فى الإنسان عن الماشية، وعند حقن هرمون النمو البقرى لتحسين نمو بعض الأطفال ليس له أى تأثير على معدل النمو. فى عام 1950 تم معاملة بعض الأطفال الأقزام (dwarfism) بهرمون النمو البقرى لتنشيط النمو بمستويات مرتفعة لم يتحسن النمو نظرا لأن هرمون النمو البقرى غير نشط فى الإنسان


استخدام BST فى مصر
‎ صُرح باستخدام BST فى مصر عام 1996م وتم استخدامه فى مزرعتين كبيرتين لإنتاج اللبن فى نهاية نفس العام/ وفى بداية عام 1997م ارتفعت عدد المزارع التى تستخدم مستحضر BST إلى تسعة مزارع، وتقريباً وصل عدد الأبقار المعاملة بتكنولوجيا BST إلى 2000 بقرة مع حلول عام 1998م، ومع ذلك حدث نقص فى عدد الأبقار المعاملة بمستحضر BST فى مصر وصل إلى أقل رقم له عام 2000م وهو 500 بقرة كما توقفت سبعة مزارع عن استخدام BST.
‎ وأسباب هذا الانخفاض كما درست ترجع إلى:
(1) 57% من المزارع أكدوا أن الحقن بهرمون BST أدى إلى نتائج وتأثيرات سالبة على التناسل حيث أدت المعاملة إلى زيادة (الأيام المفتوحة) بدون تلقيح ، زيادة عدد التلقيحات المخصبة ، وتقليل معدل الحمل والإخصاب.
(2) 29% من المزارع أرجعوا سباب التوقف عن استخدام BST إلى عدم وجود عائد اقتصادي ملموس من جرار استخدام BST وهذا يرجع إلى (انخفاض استجابة الأبقار للمعاملة وعدم زيادة ناتج اللبن يصور ملموسة) وأيضا (لانخفاض سعر اللبن).
(3) 14% من المزارع أكدوا أن استخدام BST لم يؤدى إلى زيادة إنتاج اللبن بالمقارنة بالأبقار الغير معاملة.
فى هذه الأيام، هناك العديد من التساؤلات حول مدى جدوى استعمال BST فى مصر منذ زيادة استخدام عام 1994، تأثير على صحة الحيوان.
ولذلك فإن الباحثين فى مصر درسوا التجارب الأولية لاستعمال BST فى القطعان التجارية تحت الظروف المصرية وتأثيرها على إنتاج اللبن والتناسل وصحة الحيوان (الغندور، 2000).

وأهم نتائج هذه الدراسة يمكن أن تلخص فيما يلي:
· النسبة المئوية الكلية للزيادة فى إنتاج اللبن والناتجة عن المعاملة بهرمون BST كانت ما بين 10-20% وهى نتيجة متوافقة مع الدراسات التى تم عملها فى مصر (الحرايرى، 2000) على أبقار الهوليشتين. وكانت أفضل زيادة فى إنتاج اللبن فى هذه الدراسة بصورة معنوية هى التى حدثت عند المعاملة المبكرة بالهرمون (65 يوم بعد الولادة) بالمقارنة بالمعاملة المتأخرة (105 يوم بعد الولادة)، وكان الاختلاف يرجع فى الأساس إلى اختلاف طول مدة المعاملة.
· وجد أن الأبقار متعددة الولادة (لها أكثر من موسم حليب) كانت لها استجابة أكثر معنوية من الأبقار وحيدة الولادة (العجلات) فى نسبى إنتاج اللبن، وجزء من هذا الاختلاف يرجع إلى محدودية الضرع النسبية لإفراز اللبن فى العجلات عن الأبقار الكبيرة، وأيضاً فالعجلات لا تحصل على الاحتياجات الضرورية لإفراز اللبن وذلك لأن معظم العناصر الغذائية تذهب لاستكمال نمو الجسم وهذا بالمقارنة بالأبقار الكبيرة البالغة، وهذه النقطة السابقة مهمة عملياً لقصر استعمال BST على الأبقار الكبيرة (متعددة المواسم) وذلك للحصول على أكبر كفاءة اقتصادية من المعاملة بالهرمون.



وأحد أهم النتائج فى هذه الدراسة بحثت بواسطة (الغندور، 2000) هي أن الاستجابة للحقن بمستحضر BST ترجع إلى مستوى إنتاج اللبن، فالأبقار عالية الإدرار تبدى استجابة أكبر تصل إلى ثلاثة أضعاف استجابة الأبقار منخفضة الإدرار (22% للعالية الإدرار مقابل 6% للمنخفضة الإدرار). ولهذه النتيجة أكبر أثر عملى فى قصر استخدام هرمون BST على الأبقار عالية ومتوسطة الإدرار وذلك لتحقيق أكبر كفاءة اقتصادية من المعاملة. وذلك لأن الزيادة الناتجة عن حقن الأبقار منخفضة الإدرار لم تغطى تكاليف الحقن والمعاملة.
· وهناك نتيجة أخرى ملفتة للنظر من هذه الدراسة، حيث وجدت استجابة معنوية عالية للهرمون فى الأبقار غير الملقحة Open cows عن تلك التى لقحت (العشار) Conceived خلال أول 9 شهور من فترة الحليب، وهذا يرجع إلى تأثير الحمل وتحويل جزء من المادة الغذائية المتاحة لمواجهة احتياجات نمو الجنين، وهذا يثير تسائل وهو (إلى أى مدى يمكن إطالة الفترة بين ولادتين Calving interval للوصول إلى أقصى ربح فى الأبقار عالية الإدرار؟)، ولهذا السؤال أهمية عملية فى المزارع التجارية الكبيرة، وإجابة هذا السؤال يمكن الوصول إليها عن طريق الدراسات المستقبلية والتى تأخذ فى الإعتبار التغير فى الإنتاج الكلى للبقرة من اللبن والعجول خلال فترة حياتها فى القطيع وكذلك طول الفترة الإنتاجية والصحية وحالتها الجسمية وكذلك تغير إنتاجيتها فى موسم الحليب التالى (أبوالعلا وآخرون، 2000).
· ويرجع التأثير على الأداء التناسلى أساساً إلى حد كبير للنظم الفقيرة والهزيلة لإدارة التناسل فى القطعان، والتى تظهر على أداء جميع المجموعات حتى المجموعة القياسية والتى تعانى هى الأخرى من سوء التنظيم، والتى أدت بدورها إلى أن حوالى نصف عدد الأبقار لم يلد عجولاً خلال تسعة شهور (الغندور، 2000).

العائد من استخدام BST فى مصر
v ليس هناك شك فى أن العامل المؤثر على أفضل استجابة للمعاملة بـ BST مرتبط أساساً بالإدارة والتى تتضمن (صحة البقرة – جودة الغذاء والمأكول منه – ماء الشرب والكمية المستهلكة – راحة الأبقار)، ولذلك يشترط توفر رعاية جيدة لتحقيق أفضل كفاءة اقتصادية من استخدام BST ، وأيضاً فإن العامل الآخر الهام لتحقيق فائدة من BST هو (سعر اللبن – يعر الغذاء – سعر BST – تكاليف العمالة). وسعر اللبن هو العامل الأكثر تأثيراً لأنه الأكثر تغيراً.
v ومن الدراسات الاقتصادية أتضح أنه تحت ظروف دراسة "الغندور 2000" أن هناك توصية يجب أن تتبع وهى [أن المعاملة بمستحضر BST لإنتاج اللبن يجب أن تكون: على الأبقار الكبيرة متعددة المواسم، وأن تكون عالية –ومتوسطة الإدرار، ويستثنى من ذلك الأبقار منخفضة الإدرار وذلك للوصول إلى أقصى كفاءة اقتصادية].

الخلاصة
على ضوء النتائج السابقة تحت الظروف المصرية يمكن أن نقول أن هناك تأثير مفيد ونافع لاستخدام BST على زيادة إنتاج اللبن، وهذا يتوقف على مدى تطبيق نظم الإدارة المزرعية الجيدة، وهذا يتضمن التغذية والتناسل وحالة الجسم، بالإضافة إلى ذلك فإن المزارع الحديثة يمكنها استخدام هذه التكنولوجيا الجديدة بصورة أسهل وأكثر ت|أثيراً وكفاءة اقتصادية عالية بالمقارنة بالمزارع الصغيرة.

استخدام هرمون النمو (BST)(BGH) علي إنتاج اللبن في الأغنام

فكرة وهدف البحث:

يعتبر هرمون النمو المخلق بالتقنية الحيوية (BST)من التكنولوجيات المفيدة في تحسين كفاءة الأبقار لزيادة إنتاج محصول وتركيب اللبن. ومعظم الدراسات التي أجريت عن استخدام هذا الهرمون  كانت علي الأبقار الحلابة ، أما الدراسات التي أجريت علي الأغنام والماعز فكانت قليلة وغير واضحة لأنها كانت تجرى لمدة قصيرة (أقل من 14 يوم) وكانت المعاملات يومياً.

لذلك أجريت هذه الدراسة بهدف:

(1) دراسة تأثير المعاملة بهذا الهرمون في النعاج الحلابة لفترات متباعدة (مرة كل أسبوعين) وبجرعات مختلفة (50 مجم/حيوان و 100 مجم/حيوان)  لمعرفة الجرعة المناسبة وأيضاً لمدة طويلة ( من الأسبوع الرابع بعد الولادة أو من بداية الحليب حتى الأسبوع الثاني عشر).

(2) دراسة هذا التأثير علي محصول ومكونات اللبن ومكونات الدم والمقاييس الكيموحيوية والإنزيمات ومستوي الأصول الحرة والتي تستخدم كدلالات حيوية لوظائف الأعضاء ومعرفة الآثار الجانبية للمعاملة للأمهات. وكذلك دراسة تأثير المعاملة علي كفاءة النمو للأمهات والحملان.

مواد وطرق البحث:

1- تم استخدام خمسة عشر من النعاج الرحماني الحلابة (متوسط وزن 43.4 كجم) عند اليوم من 30-40 من الحليب (بعد الولادة) وكانت هذه الحيوانات في موسم الحليب الثالث أو الرابع.

2- تم تقسيم الحيوانات إلي ثلاث مجاميع متساوية حسب مرحلة الحليب وكمية اللبن. المجموعة الأولي تم استخدامها كمجموعة ضابطة، بينما المجموعة الثانية تم حقنها بجرعة 50 مجم/حيوان، أما المجموعة الثالثة تم حقنها بجرعة 100 مجم/حيوان ، وكان الحقن تحت الجلد مرة كل أسبوعين وذلك لمدة 60 يوم.

3-  تم تسجيل محصول اللبن مرتين أسبوعياً وكانت تؤخذ عينة من اللبن مرة أسبوعياً لتحليل مكونات اللبن ( المادة الصلبة الكلية – الدهن - البروتين – الرماد – اللاكتوز).

4-  تم جمع عينات الدم عند اليوم السابع من المعاملة واستمرت لمدة 8 أسابيع لتقدير الخصائص الهيماتولوجية (الهيموجلوبين - قيمة الهيماتوكريت – العدد الكلي لكرات الدم الحمراء والبيضاء) وتقدير الخصائص الكيموحيوية في بلازما وسيرم الدم ( البروتين الكلي  - الألبيومين – الجلوبيولين – اليوريا – الكرياتينين – البيليروبين – الكوليسترول) والأنشطة الإنزيمية (الأسبرتيت أمينوترانس فيريز - الالانين امينوترانس فيريز -  الفوسفاتيز القاعدي والحامضي – اللاكتيك دي هيدروجينيز – الجلوتاثيون اس ترانس فيريز) ومستوي الأصول الحرة.

أهم النتائج:

1-  لم يتأثركل من وزن الجسم ومعدل تناول المادة الجافة للأمهات المعاملة بالهرمون مقارنة بالمجموعة الضابطة.

2- حدث تحسن فى متوسط الزيادة اليومية فى وزن الجسم  (ADG)  للحملان التى عوملت امهاتهم بالهرمون و كان متوسط الزيادة أعلي بمقدار 7,7% و11%  للجرعة المنخفضة (50 مجم/للحيوان) والجرعة العالية (100 مجم/للحيوان) علي التوالي عن المجموعة الضابطة.

3- المعاملة بهرمون النمو المخلق(BST) أدي إلي زيادة محصول اللبن للنعاج بمتوسط 19 % و27 % للجرعات المنخفضة والعالية علي التوالي مقارنة بنعاج المجموعة الضابطة. وأيضاً حدث زيادة في بروتين اللبن والمادة الصلبة الكلية والدهن ولكن لم يحدث تغير في نسبة اللاكتوز والرماد مقارنة بالمجموعة الضابطة.

4-  لم يحث تغير في المقاييس الهيماتولوجية للنعاج المعاملة مقارنة بالمجموعة الضابطة. بينما حدث نقص معنوي في بلازما اليوريا والبيليروبين خاصة مع الجرعة العالية من الهرمون ولكن حدث نقص غير معنوي في الكرياتينين والكوليسترول.

5-  تركيز سيرم البروتين الكلي والألبيومين والجلوبيولين والأنشطة الإنزيمية، وتركيز الأصول الحرة لم يتغير في الحيوانات المعاملة مقارنة بالمجموعة الضابطة. 

الاستنتاج:

أظهرت النتائج أن معاملة النعاج الحلابة بهرمون النمو المخلق بالتقنية الحيوية(BST) لم يؤثر علي وزن الجسم ومعدل تناول المادة الجافة والمقاييس الهيماتولوجية و الكيموحيوية ومكونات اللبن ، ولكن أحدث زيادة في إنتاج اللبن وتحسن النمو للحملان. لذلك أوضحت هذه الدراسة أن هذا الهرمون يستطيع التحكم في إنتاج اللبن بمقدار 27 % دون التأثير السلبي علي مكونات الدم ووظائف الأعضاء أو صحة الحيوان.

المصدر : تجميعة من مقالات متعددة