Hayvan Sağlığı ve Sürdürülebilirlik

HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Editörler Tünay KONTAŞ AŞKAR Şinasi AŞKAR Lyon 2025 HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Editörler Tünay KONTAŞ AŞKAR Şinasi AŞKAR Lyon 2025 Hayvan Sağlığı ve Sürdürülebilirlik Editors • Prof. Dr. Tünay KONTAŞ AŞKAR • Orcid: 0000-0002-1121-8799 • Assoc. Prof. Dr. Şinasi AŞKAR • Orcid: 0000-0002-7836-3798 Cover Design • Motion Graphics Book Layout • Motion Graphics First Published • October 2025, Lyon e-ISBN: 978-2-38236-946-3 DOI: 10.5281/zenodo.17440077 copyright © 2025 by Livre de Lyon All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise, without prior written permission from the Publisher. The author or authors of the relevant section are responsible for any copyright infringement that may occur due to the images and graphics used in the book. The editor or publisher does not assume responsibility in this regard. Publisher • Livre de Lyon Address • 37 rue marietton, 69009, Lyon France website • http://www.livredelyon.com e-mail • [email protected] I ÖN SÖZ Giderek artan nüfus ve tüketim talepleri nedeniyle, dünyanın doğal kaynakları her geçen gün biraz daha azalmaktadır. Bu durum özellikle gıda üretiminin temel taşlarından biri olan hayvancılık sektörünü derinden etkilemektedir. Geleneksel üretim modelleri yalnızca ekonomik verimlilik öncelikli yaklaşımlarıyla uzun vadede ekolojik dengeyi tehdit eder hâle gelmiştir. Bu noktada sürdürülebilir hayvancılık kavramı, hem çevresel hem ekonomik hem de toplumsal boyutlarıyla yeni bir süreç olarak karşımıza çıkmaktadır. Sürdürülebilir hayvancılık, yalnızca üretim miktarını değil, üretim sürecinin doğaya, hayvan sağlığı ile refahına ve insan sağlığına etkilerini de merkeze alan bir anlayıştır. Bu anlayışın başarıya ulaşabilmesi için, bilimin rehberliğinde, çevreyle uyumlu, etik değerlere dayalı ve teknolojik yeniliklerle desteklenmiş bir üretim sistemine ihtiyaç vardır. Tam da bu noktada, veteriner hekimlerin rolü kritik bir önem kazanmaktadır. Çünkü veteriner hekimlik, sadece hastalıkların tedavisinden ibaret olmayıp; hayvan sağlığının korunması, refahın artırılması, zoonotik hastalıkların önlenmesi, gıda güvenliğinin sağlanması ve çevresel sürdürülebilirliğin desteklenmesi gibi çok yönlü bir sorumluluğu da kapsamaktadır. Bu kitap, sürdürülebilir hayvancılık uygulamalarını bilimsel, teknik ve etik bir çerçevede ele alarak, geleceğe dönük bir yol haritası sunmayı amaçlamaktadır. Kitapta, ekosistem temelli üretim modellerinden iklim değişikliğinin hayvancılığa etkilerine; hayvan refahı standartlarından atık yönetimi ve yenilenebilir enerji kullanımına; veteriner halk sağlığı uygulamalarından dijital izleme sistemlerine kadar geniş bir yelpazede bilgi ve değerlendirmelere yer verilmiştir. Geleceğin hayvancılık sektörü, yalnızca daha fazla üretmeyi değil, doğayla uyum içinde üretmeyi hedeflemelidir. Veteriner hekimler bu dönüşümün hem uygulayıcısı hem de rehberi konumundadır. Onların bilgi, deneyim ve etik sorumlulukla şekillenen katkıları, sürdürülebilirliğin sahadaki en somut güvencesidir. Dolayısıyla, veteriner hekimlik hizmetlerinin sürdürülebilirlik ilkeleriyle bütünleştirilmesi, yalnızca mesleki bir gelişim değil; aynı zamanda II   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK toplum sağlığı, çevre koruma ve gelecek nesillerin yaşam hakkı açısından da bir zorunluluktur. Bu eserin, başta veteriner hekimler olmak üzere hayvancılık sektöründe görev alan tüm paydaşlara, akademisyenlere ve öğrencilere ilham vermesini diliyoruz. Sürdürülebilir bir gelecek için bilgiye dayalı, etik ve çevre dostu yaklaşımların yaygınlaşması umuduyla… Prof. Dr. Tünay KONTAŞ AŞKAR & Doç. Dr. Şinasi AŞKAR III İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ I BÖLÜM I. SÜRDÜRÜLEBİLİR KAZ ETİ ÜRETİM STRATEJİLERİ 1 Sema ALAŞAHAN & Tülay ÇİMRİN BÖLÜM II. ARICILIKTA SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 17 Pınar PORTAKAL BÖLÜM III. SÜRDÜRÜLEBİLİR KANATLI YETİŞTİRİCİLİĞİNDE BİR MİKROALG OLAN SPİRULİNA’NIN ÖNEMİ 29 Fatma Tülin ÖZBAŞER BULUT & Sema ALAŞAHAN BÖLÜM IV. SPERM HÜCRELERİNİN DONDURULARAK SAKLANMASINDA KULLANILAN EPİGENETİK MARKIRLARIN ÖNEMİ 47 Firdevs YILMAZ DAYANÇ & Aysel ERASLAN ŞAKAR BÖLÜM V. VETERINER GENETIĞINDE CRISPR-CAS9 TEKNOLOJISINDEKI GELIŞMELER: UYGULAMALAR, SINIRLILIKLAR VE GELECEK PERSPEKTIFLERI 61 Özden ÇOBANOĞLU & Burak BABACAN BÖLÜM VI. PESTİSİTLERİN ARI SAĞLIĞI VE EKOLOJİK DENGE ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ 81 Pınar PORTAKAL BÖLÜM VII. KOYUN VE KEÇİLERDE SAĞIM HİJYENİ VE SAĞIM SİSTEMLERİ: TEMEL İLKELER VE UYGULAMALAR 89 Atakan ÇORTU & İbrahim TAŞAL BÖLÜM VIII. ÇİĞ SÜT İLE BULAŞABİLEN PARAZİTER HASTALIKLAR 95 İpek ERDEM BÖLÜM IX. DENEY HAYVANLARINDA GÖRÜLEN BAZI GRAM NEGATİF BAKTERİYEL ENFEKSİYONLAR 111 Mustafa Sencer KARAGÜL BÖLÜM X. KEDİ VE KÖPEKLERDE DEHİDRASYON DERECESİNİ BELİRLEMEDE GÜNCEL YAKLAŞIMLAR 137 Halid RECEP & Canberk BALIKÇI SÜRDÜRÜLEBİLİR KAZ ETİ ÜRETİM STRATEJİLERİ   7 Ekim – Kasım gibi üretim yapılan bölgenin ihtiyacına göre kesilmektedir. Bazı üretim çiftliklerinde kaz yavruları, bir günlük yaşta doğrudan lisanslı bir kuluçkahaneden satın alınabilir. Kaz eti yetiştiriciliğinde entansif, yarı entansif, ekstansif ve geleneksel sistem kullanılmaktadır (15, 44). Yetiştirme sistemleri ülkelerin mera alanları kapsamında değişiklik göstermektedir (20). Yetiştirme sistemleri kapsamında kümeslerin yapısal özellikleri de farklı olmaktadır. Örnek; Entansif sistemlerde tam çevre denetimli kümesler, yarı-entansif sistemlerde açık kümes ve kısmi çevre denetimli kümes tipleri kullanılmaktadır (45). Organik ve serbest dolaşımlı sistemlerde özellikle hayvan refahı kapsamında uygulanan üretim yöntemlerindendir (20). Kanatlı hayvanların barınma sisteminin et kalitesini ve karkas özelliklerini etkileyebilecek bir faktör olduğu ifade edilmektedir (46). Kaz barınaklarına yüzme havuzu konulmasının, vücut bakımını ve konfor davranışlarını artırdığı, aynı zamanda kazlara dinlenme ve uyku için daha az zaman tanıdığı ifade edilmektedir. Ancak kazların vücut ağırlıklarının azaldığı, etin yağ oranının da düştüğü sonucu bildirilmektedir (7). Açık sistemde tutulan kaz yavrularının daha fazla tüylerini temizlediklerini, kanatlarını çırptıklarını, vücutlarına daha fazla su sıçrattıklarını ve daha oyuncu oldukları belirlemiştir (47). Ayrıca, kafes kuşlarında konfor davranışlarının %14-19’a düştüğünü ve aktivite aralığının altlık sistemli kümeslere göre sınırlı olduğu sonucu da bulunmaktadır (48). Dolayısıyla kaz yetiştiriciliğinde yerde veya tel zeminlerde barındırma ve serbest dolaşımlı sistemlerde besleme uygulamaları yapılagelmiştir (49). Barınakların zemin özellikleri de farklılık göstermektedir. Örnek: Kümes zemini beton (6×4×3,50 m boyutta) ve 14 cm kalınlığında temiz bir talaş materyali ile kaplı, ve bölmede su musluğu bulunan bir yüzme havuzuyla (3×1,50×0,60 m) zenginleştirilmiş olarak oluşturulabilir (7). Su havuzu kazların gün içinde yüzmesine olanak sağlayarak, doğal davranışlarını sergilemesine sebep olmaktadır. Barınaklarda hem zemin hem de su havuzu temizliği günlük olarak düzenli yapılmalıdır. Kümes hayvanları diğer ticari işletmelerdeki hayvanlar gibi çevresel faktörlerden olumlu ya da olumsuz etkilenmektedirler (50). Çevresel sorunlara çözüm bulmak adına çevresel zenginleştirme yöntemleri yetiştiricilikte kullanılmaktadır. Hayvanların yaşam kalitesini artırmak ve normal davranış biçimlerini geliştirmek için çeşitli nesneler kullanılarak yaşam alanlarının yeniden düzenlenmesi olarak çevresel zenginleştirmenin tanımı yapılmaktadır (51). Yani çevresel zenginleştirme verim ve refah için önemlidir. Çevresel zenginleştirme yönteminde amaç, yetiştirilen hayvanlarda türe özgü davranışların 8   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK çoğunluğunun sergilenmesi ve hayvan refahının artırılmasıdır (52). Kanatlı hayvanlarda davranış ve refah düzeyinin artması ile biyolojik fonksiyonlarda iyileşme ve bu iyileşme sonucunda üretimde olumlu etkinin olduğu saptanmıştır (53). Kaz yetiştiriciliğinde su kaynaklarına ve doğal beslenme olanaklarına erişim gibi çevresel zenginleştirmeler sağlamak, kazların yaşam kalitesini artırabilir (54, 55). Zenginleştirme, stresi azaltır ve doğal davranışları teşvik ederek daha sağlıklı ve mutlu kuşlar yetiştirilmesine olanak tanır. Çevresel zenginleştirme uygulamasının bir diğeri kazların su içme davranışına uygun suluk kullanmaktır. Su içme davranışında kazlar gagasını suya sokar ve kazların tipik içme pozisyonunu sergileyerek başını yukarı kaldırır. Dolayısıyla ihtiyaç duyduğu su miktarını alabilmesi için kazların su içme davranışına uygun olarak sulukların tasarlanması yapılmalıdır. Örnek: Kaz yavruları büyütmenin ilk üç haftalık döneminde 7-8 litre su tüketecektir. Ayrıca kazlar suları daha çok kendilerini temizlemek için kullanırlar (56). Eğer su havuzu yok ise ergin kazlar için sulukların geniş ağızlı leğen ya da kova gibi içerisine girip çıkması kolay suluklar kullanılmalıdır. 2.5. Kaz Beslemenin Özellikleri Kazlar kaba yem tüketimi iyi olan, yüksek adaptasyon becerisine sahip dayanıklı hayvanlardır. Kazlar diğer kanatlı hayvan türlerinden farklı olarak yüksek selüloz içeren yem maddelerini tüketir ve sindirirler (57). Kazlar güvenlik ve yabancı ot kontrolü gibi diğer nedenlerle de yetiştirilebilirler (58). Kazlarda sindirim sisteminin başlangıcı iyi bir gaga ile başlar. Alt ve üst gaganın kapanması ile birbirine kenetlenmesini sağlayan testereye benzer girintili çıkıntılı bir yapıda gaga vardır. Kazlarda dil yüzeyi de alınan ot veya yemlerin yutağa yönlendirilmesini sağlayan çıkıntılara sahiptir. Ağız yapısında dişin olmadığı bir gerçektir (57). Kazların gaga ve dil yapısındaki özellikler kaba yemi almayı kolaylaştırmaktadır. Dolayısıyla kazlar, çitle çevrili dolaşma alanı olan veya olmayan barınaklarda kendi kendine beslenerek yetiştirileceği gibi serbest su havuzu veya küçük bir açık alan olan yarı açık alanlarda da beslenirler (24). Ancak gelişmiş beslenme yani dengeli ve besleyici bir beslenme programı geliştirmek, maksimum büyüme ve üretim için çok önemlidir. Bu, doğal yemlerin kazların beslenme ihtiyaçlarını karşılayan yüksek kaliteli yemle desteklenmesini içermektedir. Yem formülünün düzenli olarak değerlendirilmesi ve ayarlanması, performansı ve sağlığı artırabilmektedir. Kaz et ve yumurta verimleri üzerine etkili olan diyet özelliklerini oluşturmak için çalışmalar devam etmektedir (59, 60). SÜRDÜRÜLEBİLİR KAZ ETİ ÜRETİM STRATEJİLERİ   9 Kazların özellikle yavruların büyüme oranını yemin bulunabilirliği ve kalitesi, yemin alımı ve sindirimi gibi konulardaki kısıtlamalar etkileyebilir. Çünkü kaz başına düşen yüksek kaliteli yem miktarı, kaz yavrusu büyüme oranlarını etkiler ve bu da popülasyon bileşenlerini olumsuz etkileyebilir (61). Kaz yoğunluğu, yem bulunabilirliğini rekabet sonucunda sınırlayabilir (62). Bu durum, özellikle iskelet gelişiminin en hızlı olduğu yumurtadan çıktıktan sonraki ilk birkaç hafta boyunca, kaz yavruları için optimum oranların altında besin alımına neden olabilir. Popülasyon yoğunluğu ve yem bulunabilirliği arasında karmaşık bir ilişki bulunmaktadır. Örneğin; Kazların yem araması ile orta derecede otlatılan meralarda bitki örtüsünün, otlatılmayan meralara göre bitki verimliliğini arttırabilir. Ancak aşırı otlatma zararlıdır (63) ve kaz yavrularının büyümelerinde düşüşe yol açabilir (64). Bu nedenle bir eşik değerinin altındaki kaz yoğunlukları aslında beslenme koşullarını iyileştirebilir, ancak daha yüksek yoğunlukların olumsuz rekabet yoluyla kaz yavrusu büyümesini engelleme olasılığı daha yüksektir (65). Genetik, yaş, cinsiyet vb faktörlerin yanı sıra, beslenme düzeni de kaz etinin kalitesinde önemli bir rol oynamaktadır (66). Geleneksel besleme sistemlerinde baskın protein kaynağı soya küspesidir, ancak artan üretim maliyetleri ve yetiştirmenin ekolojik sürdürülebilirliğiyle ilgili sorunlar, alternatif arayışını zorunlu kılmaktadır [67]. Örneğin; Sarı acı bakla (Lupinus luteus), yüksek protein içeriği, dengeli amino asit profili ve düşük seviyelerde antinutrisyonel bileşik içermesi nedeniyle önerilmektedir (68). Beslenme şekli yağ içeriği, yağ asidi bileşimi, su tutma, pH ve duyusal özellikler gibi birçok et kalitesi göstergesini etkiler (69). Örnek: Kaz eti üretiminde, kazlar 22-24 haftalık yaşa kadar yoğun otlatma yoluyla uzun süreli besiye alınır, besinin son 4 haftası, yulaf veya yüksek enerjili yemlerle besiye alma işlemi uygulanabilir (24). Yulaflı kaz eti, mısırla yağlandırılmış olan kaz etine kıyasla daha az yağlıdır ve kabuk rengi daha soluk bir renge sahiptir (70). Yulaf ile beslenme, mükemmel duyusal özelliklere sahip kaliteli et ve yağ elde edilmesini sağlar (18). Yulaf ile beslenen kazlarının ortalama ağırlığı, yulafla 3 haftalık besi dönemi de dahil olmak üzere 16 haftalık yaşta 6 kg’ı aşmakta, 17. haftada ise yaklaşık 7 kg’a ulaşmaktadırlar (71). Kazlar otlayan hayvanlardır. Örnek: Küçük bir kaz sürüsü bir gün boyunca otlayan ve dinlenen kanatlı hayvan türüdür. Kaz ırklarına göre değişmekle birlikte güçlü yavru ve anne olma sürecine sahiptirler. Kazlar, uygun dolaşma alanı, beslenecek yeşillik ve yüksek kaliteli yem imkanlarında doğru şekilde gelişmektedir. Kazların ot yeme yeteneğinden yararlanmak, yoğunlaştırılmış 10   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK yem tüketimini %30’a kadar azaltabilir (72). Kazın sindirim sistemi, nispeten ucuz ve kolay ulaşılabilir, yüksek lifli yemleri büyük miktarlarda sindirebilir, kaz yavruları hızla büyümektedir (73). Kazların beslenmesinde mutfak artıkları, üretim artıkları (sebzeler meyveler) da kullanılmaktadır (74). Kazların bu artık ürünleri tüketmesi çevre kirliğini ve gıda israfını önlemede önemli bir özelliktir. Kaz eti üretim süresi uzun olup istenilen et kalitesine sadece kaba yem ile besleme ile ulaşmak zordur. Üretimi kaynakların verimli kullanılması, çevresel etkinin en aza indirilmesi ve hayvan refahının sağlanması amacıyla yapmak sürdürülebilirlik için önemlidir. 3. SONUÇ Kaz eti üretimi artan dünya nüfusu sonucunda tavuk etine alternatif olarak kendine yer bulmuştur. Kazlar doğal davranışlarına uygun barınak ve beslenme koşullarında yetiştirildiğinde verim ömrü ve ürün kalitesi artırılabilen hayvanlardır. Kaz eti üretiminin üretiminde çevresel zenginleştirme yöntemlerine dayalı bakım ve besleme uygulaması üretimde devamlılığı getirecektir. Çünkü hayvan refahı hem kaz sağlığı hem de işletme karlılığı için temel konu olup kazın doğal davranışlarının bakım ve beslemede taklidi sürdürülebilir kaz eti üretiminde kullanılması gerekmektedir. Bu anlamda, uzun sürelerde yapılan kaz eti üretiminde yavrunun bakım beslemesinden kesime kadar doğal davranışların gereksinimini güçlendirecek ekonomik yöntemlerin araştırılması özellikle kesif yemde çeşitliğin artırılmasına yönelik çalışmaların yoğunluğunun artırılması gerekmektedir. Elbette kaz eti üretiminin karlılığı ve devamlılığında bakım besleme dışında kesimhane yönetimi, ıslah programları, pazarlama ve ülke hayvancılık politikası gibi konularda önemlidir. KAYNAKÇA 1. Kırkpınar F, Atan H. Kanatlı hayvanların beslenmesinde sürdürülebilirlik stratejileri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2022;59(4):733-744. 2. Munasinghe M, Shearer W. Defining and measuring sustainability: The biogeophysical foundations (No. PB-95258885/XAB). International Bank for Reconstruction and Development, 1995;Washington, DC (United States). 3. Thornton PK. Livestock production: recent trends, future prospects. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2010;365(1554):2853-2867. SÜRDÜRÜLEBİLİR KAZ ETİ ÜRETİM STRATEJİLERİ   11 4. Frenette E, Bahn O, Vaillancourt K. Meat, dairy and climate change: assessing the long-term mitigation potential of alternative agri-food consumption patterns in Canada. Environmental Modeling & Assessment, 2017;22(1):1-16. 5. Tallentire CW, Mackenzie SG, Kyriazakis I. Environmental impact tradeoffs in diet formulation for broiler production in the UK and USA. Agricultural Systems, 2017;154(5):145-156. 6. Dumlu B. The global goose meat production quantity forecast for the 2023–2027 years. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences, 2024;38(2):326-341. 7. Sabek AA, EL-Laithy SM, Mahmoud EA, Karousa MM, Sadaka AH. Effect of housing enrichment on performance, behavior and meat quality of Egyptian geese. Asian Journal of Poultry Science, 2016;10(3):153-157. 8. Larina Y, Ezhkov V, Fayzrakhmanov R, Ezhkova A. Meat productivity and quality of goose meat when using nanostructural zeolite in feding. BIO Web of Conferences 27, 2020;00028:1-4. 9. Martsev A. Origin and exterior features analysis of geese breeds genealogical groups in Russian gene pool herd. E3S Web of Conferences 203, 2020;01025. 10. Kozák J. Goose production and goose products. World’s Poultry Science Journal, 2021;77(2):403-414. 11. Gökkaya GS, Adanacıoğlu H. Marketing channels used by goose breeders and marketing efficiency. ANADOLU Journal of Aegean Agricultural Research Institute, 2024;34(2):215-225. 12. Demir P, Aksu Elmali D. Economic analysis of commercial goose breeding by small family farms. Worls’s Poultry Science Journal, 2012;68(01):5-10. 13. Reid-McCann RJ, Brennan SF, McKinley MC, McEvoy CT. The effect of animal versus plant protein on muscle mass. muscle strength. physical performance and sarcopenia in adults: protocol for a systematic review. Systematic Reviews, 2022;11(1):64. 14. Kılıç B. The enjoyment of goose meat as gastronomic and economic value: a study on sensory criteria. Journal of Yasar University, 2021;16(62):560586. 15. Cilavdaroğlu E, Yamak US, Boz MA. Etlik kaz yetiştiriciliği. Black Sea Journal of Agriculture, 2020;3(1):66-70. 16. Pereira PM, Vicente AF. Meat nutritional composition and nutritive role in the human diet. Meat Science, 2013;93(3):586-592. 12   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 17. Goluch Z, Haraf G. Goose meat as a source of dietary manganese-A systematic review. Animals, 2023;13(5):840. 18. Buzała M, Adamski M, Janicki B. Characteristics of performance traits and the quality of meat and fat in Polish oat geese. World’s Poultry Science Journal, 2014;70(3):531-542. 19. FAOSTAT. FAO’s database 2025 (international production & trade). 20. Sarı M, Boz MA, Saatcı M.Current breeding techniques in goose breeding: A review. International Journal of Poultry - Ornamental Birds Science and Technology, 2021;2(1):11-16. 21. Brook RW, Leafloor JO, Abraham KF, Douglas DC. Density dependence and phenological mismatch: consequences for growth and survival of sub-arctic nesting Canada geese. Avian Conservation and Ecology, 2015;10(1):1. 22. Sellier N, Do Thi DX, Rousselot-Pailley D, P´ eczely P, de Reviers M, Gu´ emen´ e D. Effects of an LH-RH agonist on reproductive responses and endocrinological parameters in landais ganders. Theriogenology, 1995;44:793-809. 23. Akhtar MF, Shafiq M, Ali I. Improving gander reproductive efficacy in the context of globally sustainable goose production. Animals, 2021;12:44. 24. Pingel H. Enten Und Gänse [Ducks and Geese]. Stuttgart (Hohenheim): Ulmer, 2000. 25. Ni H, Zhang Y, Yang Y, Li Y, Yin Y, Sun X, Xie H, Zheng J, Dong L, Diao J, Sun H, Zhang Y, Liang S. Comparative analyses of production performance, meat quality, and gut microbial composition between two Chinese goose breeds. Animals 2022;12(14):1815. 26. Niu JL, Wei LQ, Luo YQ, Yang WT, Lu QC, Zheng XX, Niu YJ, Sheng W, Cheng H, Zhang WJ, et al. Fermented cottonseed meal improves production performance and reduces fat deposition in broiler chickens. Anim. Biosci. 2021;34:680-691. 27. Dong JQ, Zhang XY, Wang SZ, Jiang XF, Zhang K, Ma GW, Wu MQ, Li H, Zhang H. Construction of multiple linear regression models using blood biomarkers for selecting against abdominal fat traits in broilers. Poultry Science, 2018; 97:17-23. 28. Velasco S, Cañeque V, Pérez C, Lauzurica S, Díaz MT, Huidobro F, Manzanares C, González J. Fatty acid composition of adipose depots of suckling lambs raised under different production systems. Meat Science, 2001;59:325333. SÜRDÜRÜLEBİLİR KAZ ETİ ÜRETİM STRATEJİLERİ   13 29. Joo ST, Hwang YH, Frank D. Characteristics of Hanwoo cattle and health implications of consuming highly marbled Hanwoo beef. Meat Science, 2017;132:45-51. 30. Chung H, Pamp SJ, Hill JA, Surana NK, Edelman SM, Troy EB, Reading NC, Villablanca EJ, Wang S, Mora JR et al. Gut immune maturation depends on colonization with a host-specific microbiota. Cell, 2012;149:15781593. 31. Orkusz A, Wolanska W, Krajinska U. The assessment of changes in the fatty acid profile and dietary ındicators depending on the storage conditions of goose meat. Molecules, 2021;26(17):5122. 32. Suarez DL. Evolution of avian influenza viruses. Vet. Microbiol., 2000;74:15-27. 33. Xu GF, Chen KW. Photograph album of Chinese indigenous poultry breeds. Beijing, China: Chinese Agriculture Publisher; 2004. 34. Yan L, Huanxi Zhu H, Liu J. Reproductive characteristics and methods to improve reproductive performance in goose production: A systematic review. Poultry Science, 2025;104:105099. 35. Akbaş AA, Sarı M, Buğdaycı KM, Saatcı M. The effect of sex and slaughter age on growth, slaughter, and carcass characteristics in Lindovskaya geese reared under breeder conditions. Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences, 2020;44(5):1087-1092. 36. Gumulka M, Poltowiczy K. Comparison of carcass traits and meat quality of intensively reared geese from a Polish genetic resource flock to those of commercial hybrids. Poultry Science, 2020;99:839-847. 37. Huang J, Rao L, Zhang W, Chen X, Li H, Zhang F, Xie J, Wei Q. Effect of crossbreeding and sex on slaughter performance and meat quality in Xingguo gray goose based on multiomics data analysis. Poultry Science, 2023;102:102753. 38. Yakan A, Aksu Elmalı D, Elmalı M, Şahin T, Motor S, Can Y. Halk elinde yetiştirilen beyaz ve alaca kazlarda karkas ve et kalitesi özellikleri. Kafkas Univ Vet Fak Derg, 2012;18(4):663-670. 39. Duhart F. The early phases of the foıe gras industry in south-west France (c. 1780-1955): A contribution to the history of food innovation. Revista de Humanidades, 2011;17:163-174. 40. Shrestha JNB, Grunder AA, Dickie JW. Evaluation of Pilgrim, Hungarian, Chinese, Synthetic and Embden strains of geese and their crosses for body weight. Canadian Journal of Animal Science, 2004;84:187-195. 14   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 41. Schneider KH. Gänsehaltung Für Jedermann. Das Handbuch Für Die Praxis [Goose Keeping for Everyone. The Manual for Practice]. Oertel und Spörer: Verlagshaus Reutlingen, 2002. 42. Buckland RB, Gérard G. (Eds.). Goose production (No. 154). Food Agriculture Org, 2002. 43. Liu GJ, Chen ZF, Zhao XH, Li MY, Guo ZH. Meta-analysis: Supplementary artificial light and goose reproduction. Animal Reproduction Science, 2020;214:106278. 44. Huang JF, Hu YH, Hsu JC, Daghir N. Waterfowl production in hot climates. Poult Product Hot Clim, 2008;330-375. 45. Sarıca M, Türkoğlu M, Yamak US. Tavukçuluktaki gelişmeler ve Türkiye tavukçuluğu. Sarıca ve Türkoğlu). Tavukçuluk Bilimi (Yetiştirme, Besleme, Hastalıklar). Bey Ofset Matbaacılık, 2014;1-36. 46. Lewis PD, Perry GC, Farmer LJ, Patterson RLS. Responses of two genotypes of chicken to the diets and stocking densities typical of UK and ‘Label Rouge’ production systems: I. Performance, behaviour and carcass composition. Meat Sci., 1997;45:501-516. 47. Abd-El-Gawad EM, El-Esssawy GS, Kamel MM. Some studies on behavioural, physiological and productive aspects in Egyptian goslings kept under two systems of management. Vet. Med. J., 1993;41:77-82. 48. Black AJ, Hughes BO. Patterns of comfort behaviour and activity in domestic fowls: A comparison between cages and pens. Br. Vet. J., 1974;130:2333. 49. Wang KH, Shi SR, Dou TC, Sun HJ. 2009. Effect of a free-range raising system on growth performance, carcass yield and meat quality of slow-growing chicken. Poultry Science, 2009;88:2219-2223. 50. Schmidt-Nielsen K. Animal physiology, Adaptation and environment. Cambridge University Press, 1997;Cambridge, UK. 51. Belz EE, Kennell JS, Czambel RK, Rubin RT, Rhodes ME. Environmental enrichment lowers stress-responsive hormones in singly housed male and female rats. Pharmacol. Biochem. and Be., 2003; 76(3-4): 481-486. 52. Van de Weerd HA, Day J. A review of environmental enrichment for pigs housed in intensive housing systems. Appl. Anim. Behav. Sci., 2009;116:120. 53. Stratmann A, Fröhlich EKF, HarlanderMatauschek A, Schrader L, Toscano MJ, Würbel H, Gebhardt-Henrich SG. Soft perches in an aviary system reduce incidence of keel bone damage in laying hens. PLoS One., 2015;10:e0122568. SÜRDÜRÜLEBİLİR KAZ ETİ ÜRETİM STRATEJİLERİ   15 54. Cowan PJ. The goose an efficient converter of grass? A review. World’s Poult. Sci. J. 1980; 36: 112-115. 55. Arslan C. Growth traits of native turkish geese reared in different family farms during the first 12 weeks of life in Kars. İstanbul Üniv. Vet. Fak. Derg., 2008;34(3):1-7. 56. Dale Gillette D. Mating and other behavior of domestic geese. Applied Animal Ethology, 1977;3(4):305-319. 57. Arslan C. Kaz Besleme ve Yetiştiriciliği.ISBN: 978-975-6676-82-0, Genişletilmiş ikinci baskı, 2013;sayfa 50-58, Kars. 58. Boz MA, Sarica M, Yamak US. Goose production in province Yozgat. Tavukçuluk Araştırma Dergisi, 2014;11(1):16-20. 59. Ma YQ, Yang JH, Xia ZS, Liao YY, Mai WH, Zhou H. Effects of different diets on performance and nutrient metabolism of Guangxi Hepu geese. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2006;192–196 in Chinese. 60. Wang S, Wei C, Yan J, Zhang Y. The impact of dietary metabolizable energy levels on the performance of medium-sized geese: A systematic review. Poultry Science, 2025;104:104743. 61. Fondell TF, Flint PL, Sedinger JS, Nicolai CA, Schamber JL. Intercolony variation in growth of Black Brant goslings in the Yukon-Kuskokwim delta, Alaska. Journal of Wildlife Management, 2011;75:101-108. 62. Loonen MJJE, Oosterbeek K, Drent RH. Variation in growth of young and adult size in Barnacle Geese Branta leucopsis: evidence for density dependence. Ardea, 1997;85:177-192. 63. Kuijper DPJ, Ubels R, Loonen MJJE. Densitydependent switches in diet: a likely mechanism for negative feedbacks on goose population increase? Polar Biology, 2009;32:1789-1803. 64. Sedinger JS, Herzog MP, Person BT, Kirk MT, Obritchkewitch T, Martin PP, Stickney AA. Largescale variation in growth of Black Brant goslings related to food availability. Auk, 2001;118:1088-1095. 65. Bazely DR, Jefferies RL. Trophic interactions in arctic ecosystems and the occurrence of a terrestrial trophic cascade. In: Woodin, S.J. & Marquiss, M. (eds.) Ecology of arctic environments. 1997;183-208. Blackwell Science, Oxford, UK. 66. Adamski M, Kucharska-Gaca J, Kuzniacka J, Kowalska E, Czarnecki R. Effect of selected factors on slaughter yield and quality of goose meat. Zywn. Nauk. Technol. Ja. 2016;5:33-44. 67. Biesek J, Kuźniacka J, Banaszak M, Maiorano G, Grabowicz M, Adamski M. The effect of various protein sources in goose diets on meat quality, 16   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK fatty acid composition, and cholesterol and collagen content in breast muscles. Poult. Sci. 2020;99:6278-6286. 68. Tesarowicz I, Zawiślak A, Maciejaszek I, Surówka K. Effect of Alcalase modification of yellow lupin (Lupinus luteus L.) protein isolate on some functional properties and antioxidant activity. Int. J. Food Sci. 2022;2022:6187441. 69. Banaszak M, Kuźniacka J, Biesek J, Maiorano G, Adamski M. Meat quality traits and fatty acid composition of breast muscles from ducks fed with yellow lupin. Animal 2020;14:1969-1975. 70. Bogenfürst, F. Lúdtenyésztők Kézikönyve [Handbook of Goose Breeders]. Udine: Forum, 2017. 71. Buzala M, Adamski M, Janicki B. Characteristic of performance traits and the quality of meat and fat in Polish oat geese. Worlds Poult. Sci. J. 2014;70:531-542. 72. Kucharska-Gaca J, Adamski M, Kuzniacka J, Kowalska E. Influence of the weight of hatching eggs on the hatchability indices and on the body weight of geese in rearing and after fattening with oats. Acta Scientiarum Polonorum Zootechnica, 2016;15:67-82. 73. Shalev BA, Pasternak H. Genetic-economic evaluation of traits in a goose meat enterprise. British Poultry Science, 1999;40(2):221-226. 74. Romanov MN. Goose production efficiency as influenced by genotype, nutrition and production systems. World’s Poult. Sci. J., 1999;55:281-294. ARICILIKTA SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK   23 5. Sürdürülebilir Arıcılık İçin Stratejiler ve Çözümler Arıcılığın uzun vadeli sürdürülebilirliği, yalnızca koloni sağlığının korunmasına değil, aynı zamanda tarımsal üretim, ekosistem hizmetleri ve toplumsal faydaların bütüncül şekilde yönetilmesine bağlıdır. Bu nedenle stratejiler biyolojik, ekolojik, teknolojik ve politik boyutları kapsayan çok katmanlı bir yaklaşım gerektirir (28). 5.1. İyileştirilmiş Yönetim Uygulamaları Koloni kayıplarının azaltılmasında arıcıların bilgi düzeyi ve yönetim becerileri kritik öneme sahiptir. Düzenli hastalık kontrolleri, uygun koloni bölmeleri, doğru besleme ve kovan hijyeni, bal arısı sağlığını doğrudan etkileyen faktörlerdir. Özellikle organik ve düşük kimyasal girdili arıcılık yöntemlerinin yaygınlaştırılması, hem arı sağlığını hem de tüketici güvenini artırmaktadır (2). 5.2. Arı Islahı ve Hastalık Direnci Varroa destructor ve diğer patojenlere karşı dirençli veya toleranslı arı hatlarının geliştirilmesi, koloni kayıplarını azaltmak için uzun vadeli bir çözümdür. Özellikle “hijyenik davranış” gösteren kolonilerin seçilmesi, arıların kendi kendini temizleme davranışlarını güçlendirerek kimyasal müdahaleye duyulan ihtiyacı azaltmaktadır (5). 5.3. Habitat İyileştirme ve Floral Kaynakların Çeşitlendirilmesi Tarla kenarı bitkileri, çiçek şeritleri ve tarımsal ormancılık uygulamaları, arıların beslenme stresini azaltmak için temel stratejilerdir. Çeşitli polen ve nektar kaynaklarının sağlanması, kolonilerin yıl boyunca yeterli besin almasını ve bağışıklık sistemlerinin güçlü kalmasını sağlar. Ayrıca kuraklık ve iklim değişikliğinin etkilerini azaltmak için, yerel flora restorasyonu ve çeşitlendirilmesi önemlidir (26). 5.4. Teknolojik Yenilikler ve Dijital İzleme Son yıllarda geliştirilen dijital kovan izleme sistemleri, arı kolonilerinin sıcaklık, nem, ses ve hareketlilik parametrelerini sürekli takip ederek erken uyarı mekanizmaları oluşturmaktadır. Bu teknolojiler, arıcıların koloni kayıplarını önleyici tedbirleri zamanında almasına imkân tanımakta ve adaptasyon kapasitesini artırmaktadır (28). 24   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 5.5. Yasal Düzenlemeler ve Politika Çerçeveleri Arıcılığın uzun vadeli sürdürülebilirliği, yalnızca koloni sağlığının korunmasına değil; aynı zamanda tarımsal üretim, ekosistem hizmetleri ve toplumsal faydaların bütüncül bir yaklaşımla yönetilmesine bağlıdır. Bu noktada biyolojik, ekolojik, teknolojik ve politik boyutları kapsayan stratejiler kritik öneme sahiptir (28). Avrupa Birliği’nin bölgesel mevzuatları, biyoçeşitliliği destekleyen üretim uygulamalarını ve habitatların korunmasına yönelik adımları içermektedir. Türkiye’de ise gezginci arıcılığın düzenlenmesi, arıcılık destek programları ve kovan başına verilen teşvikler sektörü güçlendiren politikalar arasında yer almaktadır. Ancak mevcut arazi kullanım politikalarının çoğu zaman arıcıların floral kaynaklara erişimini kısıtladığı ve bu durumun hem bal üretimi hem de koloni sağlığı üzerinde olumsuz etkiler yarattığı görülmektedir. Dolayısıyla, uygulamada arıcıların doğal kaynaklara erişimini kolaylaştıracak, daha esnek ve arı dostu politikaların geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır (23,28). 5.6. Toplumsal Katılım ve Paydaş İş Birliği Arıcı birlikleri, çiftçiler, araştırmacılar ve politika yapıcılar arasındaki koordinasyon, sürdürülebilir arıcılık için temel bir unsurdur. Eğitim programları, farkındalık kampanyaları ve yerel iş birlikleri, arı sağlığını ve ekosistem hizmetlerini koruyacak pratik çözümlerin yaygınlaşmasına katkı sağlamaktadır (8). Özellikle küçük ölçekli üreticilerin karar alma süreçlerine aktif katılımı, toplumsal sürdürülebilirliğin güçlendirilmesi açısından kritik öneme sahiptir. Bu nedenle, biyoçeşitlilik yönetimi ve arıcılık uygulamalarında her düzeyde eğitim ve farkındalık faaliyetlerinin artırılması, paydaşlar arasındaki iş birliği mekanizmalarının iyileştirilmesi gerekmektedir. 6. Sonuç Arıcılık ekosistemin işleyişi, gıda güvenliği ve kırsal kalkınma açısından stratejik bir öneme sahiptir. Ancak son yıllarda habitat kaybı, iklim değişikliği, patojenler, parazitler ve istilacı türlerin oluşturduğu baskılar, hem bal arısı hem de yaban arısı popülasyonlarında ciddi kayıplara yol açmaktadır. Bu durum yalnızca ekolojik bir kriz değil, aynı zamanda tarımsal üretim ve küresel gıda güvenliği için de büyük bir tehdit oluşturmaktadır (4-5-7). Sürdürülebilir arıcılık biyolojik çeşitliliğin korunması, koloni sağlığının güçlendirilmesi ve toplumsal faydaların desteklenmesi için bütüncül bir yaklaşım ARICILIKTA SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK   25 gerektirir. Bu bağlamda; hastalıklara ve zararlılara dirençli arı hatlarının ıslahı, habitat restorasyonu, floral çeşitliliğin artırılması ve dijital izleme teknolojilerinin yaygınlaştırılması kritik stratejiler arasında yer almaktadır (15-28). Ayrıca ulusal ve bölgesel düzeyde geliştirilecek arı dostu politikalar, arazi kullanım planlamaları ve teşvik mekanizmaları, sektörün uzun vadeli sürdürülebilirliğini güvence altına alacaktır (23-28). Gelecek araştırmaların, iklim değişikliğine uyum sağlayabilecek yönetim stratejileri, hassas izleme yöntemleri ve paydaşlar arası iş birliğini güçlendirecek politika çerçeveleri üzerinde yoğunlaşması önem taşımaktadır. Bu çok katmanlı çabalar yalnızca bal arılarının değil, tüm tozlayıcı toplulukların korunmasına katkı sağlayarak, arıcılığın hem bugünün hem de gelecek nesillerin ekolojik dengesi ve gıda güvenliği için sürdürülebilir bir faaliyet olarak varlığını sürdürmesine imkân tanıyacaktır. KAYNAKÇA 1. FAO. The state of the world’s biodiversity for food and agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2019. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/50b793699249-4486-ac07-9098d07df60a/content Erişim tarihi: 14 Eylül 2025. 2. Kösoğlu M, Tunca Rİ, Yücel B, Balkanska R, Yıldırır ZT. Arıcılıkta sürdürülebilirlik mümkün mü? MAS J Appl Sci. 2021;6(3):610-623. 3. Abou-Shaara HF. The foraging behaviour of honey bees, Apis mellifera: A review. Vet Med Sci. 2014;4(1):55-62. 4. Goulson D, Nicholls E, Botías C, Rotheray EL. Bee declines driven by combined stress from parasites, pesticides, and lack of flowers. Science. 2015;347(6229):1255957. 5. Rosenkranz P, Aumeier P, Ziegelmann B. Biology and control of Varroa destructor. J Invertebr Pathol. 2010;103(S1)\:S96-S119. 6. Kouchner C, Ferrus C, Blanchard S, Decourtye A, Basso B, Le Conte Y, ve ark. Bee farming system sustainability: An assessment framework in metropolitan France. Agric Syst. 2019;176:102653. 7. Bertoni D, Pardo A, Paracchini ML. Assessing the environmental, social and economic sustainability of beekeeping activities. J Apic Res. 2025;64(2):220-232. 8. Fedoriak M, Kulmanov O, Zhuk A, Shkrobanets O, Tymchuk K, Moskalyk G, ve ark. Stakeholders’ views on sustaining honey bee health and 26   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK beekeeping: The roles of ecological and social system drivers. Landsc Ecol. 2021;36(3):763-783. 9. Tubene S, Kulhanek K, Rennich K, VanEngelsdorp D. Best management practices increase profitability of small-scale US beekeeping operations. J Econ Entomol. 2023;116(1):47-55. 10. Feketéné Ferenczi A, Szűcs I, Bauerné Gáthy A. Economic sustainability assessment of a beekeeping farm in Hungary. Agriculture. 2023;13(6):1262. 11. Paracchini ML, Bulgheroni C, Borreani G, Tabacco E, Banterle A, Bertoni D, ve ark. A diagnostic system to assess sustainability at a farm level: The SOSTARE model. Agric Syst. 2015;133:35-53. 12. Pignagnoli A, Pignedoli S, Carpana E, Costa C, Dal Prà A. Carbon footprint of honey in different beekeeping systems. Sustainability. 2021;13(19):11063. 13. Di Prisco G, Cavaliere V, Annoscia D, Varricchio P, Caprio E, Nazzi F, ve ark. Neonicotinoid clothianidin adversely affects insect immunity and promotes replication of a viral pathogen in honey bees. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013;110(46):18466-18471. 14. Atkins J, Atkins B. The business of bees: An integrated approach to bee decline and corporate responsibility. Routledge; 2017. 15. Patel V, Biggs EM, Pauli N, Boruff B. Using a social-ecological system approach to enhance understanding of structural interconnectivities within the beekeeping industry for sustainable decision making. Ecol Soc. 2020;25(2):15. 16. Zacepins, A., Brusbardis, V., Meitalovs, J., Stalidzans, E. Challenges in the development of Precision Beekeeping. Biosystems Engineering, 2015; 130: 60-71. 17. Meixner MD. A historical review of managed honey bee populations in Europe and the United States and the factors that may affect them. J Invertebr Pathol. 2010;103(S1)\:S80-S95. 18. Bourgeois LA, Rinderer TE. Genetic characterization of Russian honey bee stock selected for improved resistance to Varroa destructor. J Econ Entomol. 2009;102(3):1233-1238. 19. Gill MC, Chuttong B, Davies P, Earl A, Tonge G, Etheridge D. An in vitro investigation into the survival of Tropilaelaps mercedesae on a range of matrices. bioRxiv. 2024;2024-12. 20. Franco S, Laurent M, Duquesne V. Geographical spread of the exotic mite Tropilaelaps spp.: State of play of the worldwide situation in March 2025. J Apic Res. 2025;64(3):355-367. ARICILIKTA SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK   27 21. Sgroi G, D’Auria LJ, Lucibelli MG, Mancusi A, Proroga YTR, Esposito M, ve ark. Bees on the run: Nosema spp. (Microsporidia) in Apis mellifera and related products, Italy. Front Vet Sci. 2025;11:1530169. 22. Kolics B, Kolics É, Ács Z, Proková HM, Senková KB, Senko D. Easternmost distribution of Asian hornet (Vespa velutina nigrithorax, du Buysson 1905) in Slovakia: Urgent need for advanced detection and interregional monitoring. Biol Futura. 2025;76(3):1-5. 23. Pedersen S, Kennedy PJ, O’Shea-Wheller TA, Poidatz J, Christie A, Osborne JL, ve ark. Broad ecological threats of an invasive hornet revealed through a deep sequencing approach. Sci Total Environ. 2025;970:178978. 24. Di Pasquale G, Salignon M, Le Conte Y, Belzunces LP, Decourtye A, Kretzschmar A, ve ark. Influence of pollen nutrition on honey bee health: Do pollen quality and diversity matter? PLoS One. 2013;8(8)\:e72016. 25. Rahimi E, Jung C. Mapping co-occurrence dynamics between crops and honeybees under climate change in North America. Community Ecol. 2025;26(1):45-59. 26. Oliveira W, Cruz-Neto O, Silva JL, Tabarelli M, Peres CA, Lopes AV. Climate change will lead to local extinctions and mismatched range contractions disrupting bee-dependent crop pollination. Front Bee Sci. 2025;3:1510451. 27. McLaughlin JE, McLaughlin J. Phenological activities of desert bees track rainfall more than temperature and predict temporal abundance trends over 16 years. J Arid Environ. 2023;212:104847. 28. González Pacheco MA, Barragán Ocaña A. Sustainability and innovation in the beekeeping sector: A first approach. In: Estrada S, ed. Digital and sustainable transformations in a post-COVID world: Economic, social, and environmental challenges. Switzerland: Springer; 2023:161-189. 29 BÖLÜM III SÜRDÜRÜLEBİLİR KANATLI YETİŞTİRİCİLİĞİNDE BİR MİKROALG OLAN SPİRULİNA’NIN ÖNEMİ The Importance of Spirulina, a Microalga, in Sustainable Poultry Production Fatma Tülin ÖZBAŞER BULUT1 & Sema ALAŞAHAN2 1Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi Veteriner Fakültesi, Zootekni Anabilim Dalı, Tekirdağ, Türkiye E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0002-0929-3490 2Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Veteriner Fakültesi, Zootekni Anabilim Dalı, Hatay, Türkiye E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0002-1144-7786 1. GİRİŞ Kanatlı yetiştiriciliği, başta tavuk olmak üzere hindi, ördek, kaz, bıldırcın gibi farklı kanatlı türlerinin et, yumurta veya yan ürünlerinden (tüy, gübre vb.) ekonomik fayda sağlamak amacıyla yapılan önemli bir hayvancılık dalıdır. Yetiştiricilikte kısa üretim döngüsünün olması, küçük alanlarda fazla sayıda hayvan ile çalışılabilmesi, et-yumurta gibi insan beslenmesinde kullanılan yüksek kaliteli protein kaynaklarının uygun maliyetle elde edilebilmesi gibi faktörler bu yetiştiricilik kolunun avantajları arasında sayılabilir. Hem endüstriyel hem de küçük ölçekli işletmeler tarafından yapılabilen kanatlı yetiştiriciliğinin, gıda sektöründe ve ekonomik kalkınmada önemli rolleri bulunmaktadır. Kırsal bölgelerde aile işletmelerinde yürütülen kanatlı yetiştiriciliğinin hane halkına önemli bir gelir kaynağı sağlarken, istihdam oluşturarak şehirlere göçü azaltıcı etkisinin olduğu bildirilmektedir. 30   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Ayrıca doğrudan çiftliklerde; dolaylı olarak da yem sanayi, ilaç, aşı, kesimhane, lojistik ve pazarlama sektörlerinde de geniş bir istihdam alanı yaratmaktadır. Kanatlı sektöründe sürdürülebilirliğin sağlanması, çevresel koruma, ekonomik verimlilik, hayvan refahı ve toplum sağlığının bir arada düşünülmesi ile gerçekleşebilir. Çevresel sürdürülebilirlikte uygulanacak atık yönetimi, gübre ve kesimhane atıklarının biyogaz, organik gübre veya enerji üretiminde değerlendirilmesi, su ve enerji kullanımı, karbon ayak izi azaltımı önem arz etmektedir. Ekonomik sürdürülebilirlikte, kullanılan yem kaynaklarının çeşitlendirilmesi, alternatif yem kaynakları veya yem katkı maddelerinin kullanılması ile başarı sağlanabilirken, yetiştiricilikte verimliliğin artırılması ise modern barınak teknolojilerinin kurulması, otomasyon sistemlerinin sağlanması ve doğru genetik materyal kullanımı ile gerçekleşebilir. Hayvan refahı ve sağlık açısından alınacak biyogüvenlik önlemleri, hayvanlara sağlanacak refah standartlarının sağlanması (doğal davranışların sergileyebileceği, sıkışıklığın azaltıldığı barınak sistemlerinin kurulması), antibiyotik kullanımının azaltılması gerekmektedir. Son yıllarda Avrupa Birliğinde hayvan yemlerinde büyüme hızlandırıcı maddelerde antibiyotik kullanımı için getirdikleri kısıtlamalar, yetiştiricileri alternatif protein yem kaynağı olarak farklı maddeler bulmaya yönlendirmiştir. Bu ürünlerden biri de, alg türü içinde yer alan mikroalglerdir. Gelişmiş biyoyararlanımları, yüksek protein ve biyoaktif bileşen içerikleri, çevresel yan etkilerin düşük görülmesi, bu ürünlerin alternatif yem kaynağı olarak kullanımı çekici kılmaktadır. Algler (su yosunları), gerçek sapları, kökleri ve yaprakları olmayan, su ortamında yaşamlarını sürdüren ve akraba olmayan çok çeşitli alt türleri içinde barındırabilen fotosentetik bitkilerdir. Doğada hem ekolojik hem de biyoteknolojik açıdan önemli göreve sahip organizmalardır. Bazı türleri (okyanuslarda yaşayan diyatomlar, bazı mikroskobik yosunlar gibi) dünyanın fotosentetik karbon ihtiyacını büyük çoğunluğunu karşılamaktadır. Atmosferdeki karbondioksitin tutulmasında önemli rol oynarlar. Ayrıca deniz ekosisteminin besin ihtiyacını karşılama yani fitoplankton özelliği de bulunmaktadır. Tek hücreli veya çok hücreli olabilen bu bitkiler bir araya gelerek gruplar halinde koloni şekillendirebilme özelliğine sahiptirler (1,2,3). Genellikle ototrof (fotosentezle kendi besinini kendi üreten) olan ancak bazı türlerinde karışık beslenme (miksotrof) görülebilen alglerin uzunlukları türlere göre değişmekle beraber, 3-10 μ’dan 70 cm kadar ulaşabilmektedir. Hücre yapılarında selüloz, pektin, silis veya farklı polisakkaritlerden oluşan hücre duvarı bulunmaktadır. Farklı türlerinde kimyasal yapılarında alglerin rengini belirleyen çeşitli klorofil SÜRDÜRÜLEBİLİR KANATLI YETİŞTİRİCİLİĞİNDE BİR MİKROALG . . .   31 (klorofil a, b, c, d ve f gibi) ve pigmentler (fukoksantin, fikosiyanin gibi) yer alır. Tek hücreli (prokaryot) veya çok hücreli (ökaryot) yapı formunda olabilen algler boyutlarına göre makro algler ve mikroalgler olarak sınıflandırılırlar. Mikroalglerin son yıllarda hayvancılık sektöründe kullanım alanları, bileşimlerindeki fizyokimyasal parametrelerin canlılar üzerinde oluşturdukları olumlu biyolojik etkiler sayesinde yaygınlaşmaya başlamıştır. Hayvan beslemede geleneksel diyetlere ve yem katkı maddelerine karşı alternatif bir gıda olarak değerlendirilmektedir. 2. Mikroalgler Mikroalgler hem deniz suyunda hem de tatlı sularda yaşamlarını sürdürebilen, ökaryotik, tek hücreli fotosentetik mikroorganizmalardır. Farklı araştırmacılar bitkilerde fotosentez’in yaklaşık 3.5 milyar yıl önce büyük okyanuslarda siyanobakterilerde başladığını düşünmektedirler. Ökaryotlar da ise 1-1.5 milyar yıl önce prokaryotik evrimin ardından şekillendiğini, ökaryotlardan Archaeplastida soyunun, fotosentezi bir siyanobakterilerin birincil endosimbiyozu (veya içselleştirilmesi) yoluyla elde ettiğini ve glokofitlerin, kırmızı (rodofitler) ve yeşil (klorofitler) alglerin ortaya çıktığını bildirmişlerdir. Ökaryotlardan kırmızı (örneğin kromalveolatlar) veya yeşil (örneğin öglenoitler) mikroalgler ise ikincil endosimbiyozu yoluyla fotosentezi elde ettikleri düşünülmektedir. Endosimbiyoz sürec, mikroalgler arasında filogenetik çeşitliliğe yol açan bir faktördür. Dünyada yaklaşık 30000’e yakın mikroalg türü tanımlanmıştır (4). Şekil 1. Denizlerde yetişen alg örneği 32   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Mikroalgler heterotrofik, ototrofik veya miksotrofik olarak da gelişebilen fotosentetik metabolizmaya sahip sucul organizmalardır. Heterotrofik mikroalgler, karanlık şartlarda karbon kaynağı olarak organik karbonu kullanırken, miksotrofik algler, ototrofik ve heterotrofik beslenmenin birleşimi şeklinde gelişim gösterirler ve karbon kaynağı olarak hem organik karbonu hem de inorganik karbonu kullanabilirler (5, 6). Mikroalglerin laboratuvar ortamında yetiştiriciliği 1800’lü yıllarda Hollandalı araştırmacılar tarafından, yeşil alg olan Chlorella’nın izolasyonu ile başlamıştır. Ticari amaçlı üretim, 1970’ li yıllarda Arthrospira ve Chlorella ile başlamıştır. Günümüzde çoğu mikroalg, su yolu göletleri olarak da adlandırılan sığ göletlerde yetiştirilmektir. Yüksek büyüme hızı gösterebilen mikroalgler çeşitli karasal bitkilere göre daha yüksek alansal biyokütle verimliğine sahiptirler. Düşük lif içeriğine sahip olması, protein, lipit ve/veya nişasta gibi kolayca bulunabilen karbonhidratlar açısından zengin olması tamamen kullanılabilen biyokütlesinin olmasına neden olmaktadır (7). Işık, sıcaklık, besin kaynağı, karbondioksit, pH, tuzluluk oranı, hasat sıklığı gibi çeşitli biyolojik ve biyolojik olmayan çevresel faktörler üretiminde etkili rol oynamaktadır (8). Mikroalgler sektörel açıdan oldukça geniş kullanım alanına sahiptirler. Gıda ve sağlık alanında, protein, vitamin kaynağı ve güçlü antioksidan olduğu, endüstri sektöründe pigment, polisakkaritler (agar, alginat, karajenan) ve biyoplastikler üretiminde kullanıldığı, kozmetik sektöründe, yapısındaki pigmentler sayesinde cilt sağlığını desteklemeye yardımcı ürünlerin üretiminde yararlanıldığı, tarım alanında ise, bitki büyümesini düzenleyici olarak değerlendirilmekte, toprağı iyi havalandırabilen, aynı zamanda nem tutucu özelliği olmasından kaynaklı da azot yönünden çiftlik gübresi olarak kullanılabildikleri bildirilmiştir (9). Algler çevresel alanda da özellikle atık su arıtımında kullanılmaktadırlar (7). Farklı araştırmacılar mikroalglerin kimyasal bileşenlerini incelediklerinde tür farklılığı ve yetiştirme şartlarının göre değişmekle beraber genel olarak yağ oranını %4-55, karbonhidrat oranı %6-57 ve protein oranını %10-63 aralıklarında olduğunu bildirilmişlerdir. Bu mikroorganizmaların amino asit profillerinin soya ve yumurtaya yakın olduğu da belirtilmektedir (10, 11). Yapılarında B12 vitamini, E vitamini, β-karoten, kalsiyum, demir, magnezyum gibi çeşitli elementler içerirlerken, antioksidan etkilere sahip çeşitli pigmentleride (klorofil, fukoksantin, fikosiyanin, astaksantin) bünyelerinde barındırırlar. Kimyasal formülasyonu ise bazı araştırmacılar tarafından CO0.48H1.83N0.11P0.01 olarak bildirirken, bazılarına göre C106H181O45N16P1 olarak tanımlanmıştır (12, 13, 14). SÜRDÜRÜLEBİLİR KANATLI YETİŞTİRİCİLİĞİNDE BİR MİKROALG . . .   39 canlı ağırlık artışı ve yemin verime dönüşüm oranını) artırdığı, bağışıklık sistemini güçlendirdiği ve kemik gelişimini desteklediği bildirilmektedir (38, 39). Ancak yüksek dozların (%10 ve üzeri) yem tüketimi azalttığı, canlı ağırlığı düşürdüğü, bağırsak viskozitesini arttırdığı ve mineral emilim dengesinde bozulmalara neden olarak büyüme performansını düşürdüğü ifade edilmektedir. Ayrıca ekonomik olmaması da sürdürülebilirlik sorunlarını gündeme getirmektedir (40, 41). Spirulina’nın hayvanlar üzerinde etkilerini belirlemek için bazı araştırmacılar bu mikroalg’i hayvanların diyetine değil de içme suyuna ilave etmişlerdir. Bıldırcınlar üzerinde gerçekleştirilen bu çalışmada da Spirulina’nın da civcivlerde canlı ağırlıkta artış sağladığı, yem tüketimini arttırdığı, yemi dönüştürme oranını iyileştirdiği, iç organlarda özellikle bağışıklıkla ilgili organlarda (Bursa, timüs, dalak) ağırlık artışı sağladığı da rapor edilmiştir (42). 4.4. Spirulina’nın Kan Parametrelerinde Etkisi Kan parametreleri, kanatlının beslenme durumu, bağışıklık sistemi ve metabolik sağlığı hakkında bilgi veren değerlerdir. Çeşitli araştırmacılar rasyona farklı dozlarda Sipirulina katılmasının, kan analizlerinde total protein, albümin ve globulin değerlerinin hiçbir şey ilave edilmeyen gruplara göre arttırdığını, total kolesterol seviyesini ise azalttığı bildirmişlerdir. (38, 40, 43). Kanda beslenmeye bağlı total protein ve albümin değerlerindeki artış, karaciğer de protein sentezinin iyileşmesini ve sağlıklı karaciğer fonksiyonunun olduğunu göstermektedir. Globulin, bağışıklık proteinlerini (immünoglobulinler: IgG, IgA, IgM) içermektedir. Globulin değerinin yüksek oluşu gelişmiş bağışıklık yanıtı ve hastalıklara karşı daha güçlü direnç oluştuğunu ifade edebilir. Kolesterol ise, lipid metabolizmasının bir göstergesidir. Yüksek kolesterol, karaciğer fonksiyonu veya diyetle ilişkilendirilebilir. Spirulina, hipokolesterolemik (kolesterol düşürücü) etkisiyle bilinir. Spirulina yapısında bulunan polifenoller ve klorofil içeriği serbest radikalleri nötralize ederek karaciğer hücrelerini koruyabilmektedir. Ayrıca, toksinlere (aflatoksin, deltametrin) karşı karaciğer hasarını azaltabilmekte ve bu durumda enzim seviyelerini düşürebilmektedir. Düşük dozlarda (%0.5-2 g/kg) rasyona katılması karaciğer için koruyucu etki sağlayabilirken, yüksek dozların (%10 ve üzeri) sindirim viskozitesini artırarak besin emilimini bozabildiği ve karaciğere ek yük bindirebileceği saptanmıştır. Kanda karaciğer enzimlerinden Alanine aminotransferase (ALT) ve Aspartate aminotransferase (AST) enzim değerleri de düşük dozlarda Spirulina kullanılmasıyla azaltılabilir ve büyüme desteklenebilir (38). 40   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Spirulina, doğuştan ve kazanılmış bağışıklığı güçlendirme özelliğine sahiptir. Kanda beyaz kan hücrelerin (WBC) ve lenfosit sayısını arttırmakta, monosit ve eoznofil sayılarını azaltmaktadır (35, 41). Beyaz kan hücreleri (WBC veya lökositler), bağışıklık sisteminin temel unsurlarıdır. Enfeksiyonlara, iltihaplanmalara, stres veya diğer tehditlere karşı vücudu korumakla görevlidir. Makrofajlarda fagositik etkiyi arttırırken, heterofil değerlerinin de azalmaya neden olabilmektedir (44, 45). Heterofil, kanatlı hayvanlarda (özellikle tavuklar, hindi gibi kümes hayvanları) beyaz kan hücreleri (lökositler) arasında yer alan heterofil hücrelerin sayısını veya oranını ifade eden değerdir. Heterofiller, memelilerdeki nötrofillerin eşdeğeri olarak kabul edilir ve bağışıklık sisteminde önemli rol oynamaktadır. Heterofiller, fagositoz yoluyla mikroorganizmaları yutarak, öldürmekle görevlidir (46). Spirulina gibi takviye maddeler vücutta savunma sistemini dengede tutmaya yardımcı olabilir (40). 4.5. Spirulina’nın Bağırsak Morfolojisi ve Florası Üzerine Etkisi Canlılarda villus uzunluğu, bağırsaklarda besin emilimini etkileyen bir parametredir. Daha uzun villuslar, daha büyük emilim yüzeyi sağlayarak, bağırsak sağlığını arttırırlar. Düşük ve Orta dozlarda (%0.5-2 g/kg) rasyona ilave edilen Spirulina, villus uzunluğunu artırarak bağırsak mukozasını iyileştirir. Broyler civcivlerinde rasyona düşük ve orta dozlarda (%0.7-2 g/kg) spirulina ilave edilmesinin bağırsak villus uzunluğunu ve goblet hücre sayısını artırdığı, kript derinliğini azalttığını ve sonunda da emilimi artırdığı belirtilmiştir (40). Spirulina’nın polisakkaritleri, bağırsak bariyerini güçlendirir ve mukus üretimini teşvik eder. Antioksidanlar (fikosiyanin), inflamatuar hasarı azaltarak villus bütünlüğünü korur. Rasyona yüksek dozlarda spirulina ilavesinin broylerlerde ileumdaki digesta viskozitesinin arttığını ve villus uzunluğunda da azalma şekillendirdiği gözlenmiştir (41). Bağırsak florası (mikrobiyota), sindirim ve bağışıklık için kritik öneme sahiptir. Spirulina, prebiyotik etkisi sayesinde faydalı bakterileri (örneğin Lactobacillus) destekleyerek patojenleri (örneğin Escherichia coli) baskılama özelliğine sahiptir. Rasyonda düşük veya orta dozlarda (%0.5-2 g/kg): Spirulina kullanımı, bağırsak florası kompozisyonunu olumlu etkilemektedir. Spirulina’nın antimikrobiyal (metanol ekstraktları gibi fenolik bileşikler) ve prebiyotik (polisakkaritler) etkileri sayesinde bağırsak mikroflorasında patojenlerin (Gram+ ve Grambakteriler) büyümesini inhibe edebilmektedir (40). SÜRDÜRÜLEBİLİR KANATLI YETİŞTİRİCİLİĞİNDE BİR MİKROALG . . .   41 4.6. Spirulina’nın Et Kalitesi Üzerine Etkisi Spirulina, yüksek protein içeriği ve zengin amino asit profili ile etin besinsel değerliliğini artırabilmektedir. Özellikle lisin ve metiyonin gibi esansiyel amino asitler açısından etin bileşimine katkıda bulunur (44). Yapısında sahip olduğu çeşitli pigment maddeler (klorofil, fikosiyanin, beta-karoten) etin renginin daha parlak, canlı ve açık renkli görülmesini sağlar. Bu durum tüketici için görsel çekiciliği artırmaktadır (36). Ayrıca Spirulina’nın sahip olduğu antioksidan bileşenler etin lipid oksidasyonunu azaltarak raf ömrünün uzamasını sağlar (48). Bu durum, etin tazeliğini koruyarak bozulmasını geciktirir. Spirulina ayrıca etin lezzetini ve besinsel değerini olumlu etkileyen yağ asidi kompozisyonunu iyileştirerek, omega-3 yağ asitleri gibi sağlıklı yağların oranını artırabilir (49). 5. Sonuç Kanatlı beslenmesinde mikroalg kullanımı hem hayvan performansını hem de ürün kalitesini artırırken sürdürülebilir hayvancılık üretimini destekleyen umut verici bir strateji olarak öne çıkmaktadır. Spirulina gibi yüksek kaliteli proteinler, esansiyel amino asitler, çoklu doymamış yağ asitleri, doğal pigmentler, vitaminler ve biyoaktif bileşikler bakımından zengin içerikleri sayesinde mikroalgler; kanatlılarda performans, büyüme, yumurta verimi, bağışıklık yanıtı, bağırsak sağlığı ve oksidatif stabilite üzerinde olumlu etkiler göstermektedir. Ayrıca, soya veya mısır unu ya da küspesi gibi geleneksel protein kaynaklarına doğal bir alternatif oluşturarak sınırlı kaynaklara olan bağımlılığı azaltmakta ve hayvancılık faaliyetlerinin çevresel etkilerini hafifletmektedir. Genel olarak değerlendirildiğinde, kanatlı rasyonlarına mikroalglerin dâhil edilmesi yalnızca verimlilik ve hayvan refahının geliştirilmesi açısından değil, aynı zamanda daha sağlıklı ve sürdürülebilir kanatlı ürünlerine yönelik artan tüketici talebinin karşılanması açısından da önerilmektedir. KAYNAKLAR 1. Nahavandi R. A comprehensive review of macroalgae and microalgae synergies: Impacts on growth, development, and immune functions in aquatic animals. International Journal of Veterinary Research, 2025;5(2):115-123. 2. Barsanti L, Gualtieri P. Algae: Anatomy, Biochemistry, and Biotechnology (2nd ed.). 2014; CRC Press 3. Güner H. İlkel su bitkileri Algler, Bilim ve Teknik, 1994;72-77. 42   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 4. Beijerinck MW. Culturversuche mit Zoochlorellen, Lichenengonidien und anderen niederen Algen. Bot. Ztg. 1890;47:725-739. 5. Chen CY, Yeh KL, Aisyah R, Lee DJ, Chang JS. Cultivation, photobioreactor design and harvesting of microalgae for biodiesel production: A critical review. Bioresour. Technol., 2011;102(1):71-81. 6. Kim S, Park Je, Cho YB, Hwang SJ. Growth rate, organic carbon and nutrient removal rates of Chlorella sorokiniana in autotrophic, heterotrophic and mixotrophic conditions. Bioresour. Technol., 2013;144:8-13. 7. Thoré ESJ, Muylaert K, Bertram MG, BrodinT. Primer Microalgea. Current Biology, 2023;33:R85-R97. 8. Elcik H, Çakmakcı M. Mikroalg üretimi ve mikroalglerden biyoyakıt eldesi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 2017;32(3):795-820. 9. Aktar S, Cebe GE. Alglerin genel özellikleri, kullanım alanları ve eczacılıktaki önemi. Ankara Ecz. Fak. Derg., 2010;39(3):237-264. 10. Becker EW. Micro-algae as a source of protein. Biotechnol. Adv., 2007;25(2):207-210. 11. Safi C, Zebib B, Merah O, Pontalier PY, Vaca-Garcia C. Morphology, composition, production, processing and applications of Chlorella vulgaris: A review. Renew. Sustain. Energy Rev. 2014;5:265-278. 12. Mata TM, Martins AA, Caetano NS. Microalgae for biodiesel production and other applications: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2010;14(1):217-232. 13. Medeiros DL, Sales E.A, Kiperstok A. Energy production from microalgae biomass: carbon footprint and energy balance. J. Cleaner Prod., 2015;96:493-500. 14. Xu M, Bernards M, Hu Z. Algae-facilitated chemical phosphorus removal during high-density Chlorella emersonii cultivation in a membrane bioreactor. Bioresour. Technol., 2014;153:383-387. 15. Cirik Ş, Cirik S. Su Bitkileri I (Deniz Bitkilerinin Biyolojisi, Ekolojisi, Yetiştirime Teknikleri). Ege Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Yayınları No:58, Ders Kitabı Dizin No.26, 2011; Bornova,İzmir. 16. Ak İ, Cirik S. Mavi-yeşil algler (Siyanobakteriler) ve termalizm Bluegreen algae (Cyanobacteria) and thermalism. Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 2017;34(2): 227-233 17. Vo TS, Ngo DH, Kim SK. Nutritional and Pharmaceutical Properties of Microalgal Spirulina, Handbook of Marine Microalgae Biotechnology Advances, 2015;299-308. SÜRDÜRÜLEBİLİR KANATLI YETİŞTİRİCİLİĞİNDE BİR MİKROALG . . .   43 18. Tomaselli L, Palandri M, Tredici M. On the correct use of Spirulina designation. Algological Studies, 1996;83:539-548 19. Belay A, Kato T, Ota Y. Spirulina (Arthrospira): Potential application as an animal feed supplement. Journal of Applied Phycology, 1996;8:303-311. 20. Wan D, Wu Q, Kuča K. Spirulina, Nutraceuticals Efficacy, Safety and Toxicity, 2016;569-583, ISBN: 978-0-12-802147-7, Editors Ramesh C. Gupta. 21. Batista AP, Gouveıa L, Bandarra NM, Franco JM, Raymundo A. Comparison of Microalgal Biomass Profiles as Novel Functional Ingredient for Food Products. Algal Research, 2013;2(2):164-173. 22. Abbas, A.O.; Alaqil, A.A.; Mehaisen, G.M.K.; Kamel, N.N. Effect of Dietary Blue-Green Microalgae nclusion as a Replacement to Soybean Meal on Laying Hens’ Performance, Egg Quality, Plasma Metabolites, and Hematology. Animals 2022, 12, 2816. https://doi.org/10.3390/ani12202816 23. Alvarenga R.R., Rodrigues P.B.., Cantarelli V.S., Zangeronimo M.G., Júnior J.W.S, Silva L.R., dos Santos L.M., Pereira L.J. (2011) Energy values and chemical composition of spirulina (Spirulina platensis) evaluated with broilers, R. Bras. Zootec., v.40, n.5, p.992-996. 24. Kellems R.O., Church D.Ç (2009) Livestock feeds anf feeding, Pearson yayınevi. 25. Zahroojian N, Moravej H, Shivazad M. Effects of Dietary Marine Algae (Spirulina platensis) on Egg Quality and Production Performance of Laying Hens, J. Agr. Sci. Tech., 2013;15:1353-1360. 26. Ahammed M, Sharmin S, Khatun A, Islam KMS. Supplementation of spirulina (Spirulina platensis) on yolk colour, egg quality and production performance of laying hens. The Bangladesh Veterinarian, 2017;34(2):71-78. 27. Omri B, Amraoui M, Tarek A, Lucarini M, Durazzo A, Cicero N, Santini A, Kamoun M. Arthrospira platensis (Spirulina) Supplementation on Laying Hens’ Performance: Eggs Physical, Chemical, and Sensorial Qualities. Foods, 2019;8:386. 28. Selim S, Hussein E, Abou-Elkhair R. Effect of Spirulina platensis as a feed additive on laying performance, egg quality and hepatoprotective activity of laying hens Europ.Poult.Sci., 2018;82. 29. Tufarelli V, Baghban‐Kanani P, Azimi‐Youvalari S, HosseintabarGhasemabad B, Slozhenkina M, Gorlov I, Seidavi A, Ayasan T, Laudadio V. Effects of Horsetail (Equisetum arvense) and Spirulina (Spirulina platensis) Dietary Supplementation on Laying Hens Productivity and Oxidative Status. Animals: An Open Access Journal From, 2021;MDPI 11:335. 44   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 30. Curabay B, Sevim B, Cufadar Y, Ayasan T. Effects of Adding Spirulina platensis to Laying Hen Rations on Performance, Egg Quality, and Some Blood Parameters. Journal of the Hellenic Veterinary Medical Society, 2021;72:29452952. 31. Hajati H, Zaghari M, Noori O, Negarandeh R, Cedraz de Oliveira H. Effects of in ovo injection of microalgae on hatchability, antioxidant and immunity-related genes expression, and post-hatch performance in broilers and Japanese quails. Ital J Anim Sci. 2021;20(1):985-94. 32. Panaite TD, Cornescu GM, Predescu NC, Cismileanu A, Turcu RP, Saracila M, Soica C. Microalgae (Chlorella vulgaris and Spirulina platensis) as a Protein Alternative and Their Effects on Productive Performances, Blood Parameters, Protein Digestibility, and Nutritional Value of Laying Hens Egg. Appl. Sci. 2023;13:10451. 33. Şenköylü N. Modern tavuk üretimi. Anadolu Matbaası, 2001. 34. Abd El-Hady AA, El-Ghalid O. Spirulina platensis algae (SPA)–A novel poultry feed additive Effect of SPA supplementation in broiler chicken diets on productive performance, lipid profile and calcium-phosphorus metabolism. Proceedings of the VI Mediterranean Poultry Summit, Torino, Italy, 2018;18-20. 35. Abouelezz FMK. 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. Egypt. Poult. Sci. J., 2017;37;707-719. 36. Cheong DSW, Kasim A, Sazili AQ, Hishamuddin OMAR, Teoh JY. Effect of supplementing Spirulina on live performance, carcass composition and meat quality of Japanese quail. Walailak J. Sci. Tech. 2016;13:77-84. 37. Shanmugapriya B, Saravana Babu S, Hariharan T, Sivaneswaran S, Anusha MB. Dietary administration 0f spirulina platensis as probiotics on growth performance and histopathology ın broiler chicks. International Journal of Recent Scientific Research Research, 2015;6(2):2650-2653. 38. Fathi MA, Namra MMM, Ragab MS, Aly MMM. Effect of dietary supplementation of algae meal (Spirulına platensıs) as growth promoter on performance of broiler chickens, Egypt.Poult.Sci., 2018;38(2):375-389. 39. Herath HMU, Jayawardana LBC, Fernando P.D.S.M, Weththasinghe P. A meta-analysis of the effects of dietary Spirulina on growth performance of broiler chicken, World’s Poultry Science Journal, 2023;79:3:497-511. 40. El-Shall NA, Jiang S, Farag MR, Azzam M, Al-Abdullatif AA, Alhotan R, Dhama K, Hassan F-u, Alagawany M. Potential of Spirulina platensis as a SÜRDÜRÜLEBİLİR KANATLI YETİŞTİRİCİLİĞİNDE BİR MİKROALG . . .   45 feed supplement for poultry to enhance growth performance and immune modulation. Front. Immunol. 2023;14:1072787. 41. Spínola MP, Costa MM, Tavares B, Pestana JM, Tavares JC, Martins CF, Alfaia CM, Maciel V, Carvalho DFP, Mourato MP, Lordelo MM and Prates JAM. Impact of long-term feeding a high level of Spirulina combined with enzymes on growth performance, carcass traits and meat quality in broiler chickens. Front. Vet. Sci. 2024;11:1451516. 42. Ibrahim NS, Wakwak MM, Al-Gamal MA. Productive performance and immune response in growing Japanese quail supplemented with Spirulina algae extract (Arthrospıra platensıs) in drinking water, Egypt. Poult. Sci. 2018; 38(2):409-426. 43. Abbas AO, Alaqil AA, Mehaisen, GMK. Kamel N. Effect of Dietary Blue-Green Microalgae Inclusion as a Replacement to Soybean Meal on Laying Hens’ Performance, Egg Quality, Plasma Metabolites, and Hematology. Animals, 2022;12;2816 44. Khan S, Mobashar M, Mahsood FK, Javaid S, Abdel-Wareth AA, Ammanullah H, Mahmood A. Spirulina inclusion levels in a broiler ration: evaluation of growth performance, gut integrity, and immunity. Trop Anim Health Production, 2020;52:3233-3240. 45. Al-Batshan HA, Al-Mufarrej SI, Homaidan AA, Qureshi MA. Enhancement of chicken macrophage phagocytic function and nitrite production by dietary Spirulina platensis. Immunopharmacol. Immunotoxicol, 2001;23:281289. 46. Maxwell MH, Robertson GW. The Avian Heterophil Leukocyte: A Review. World’s Poultry Science Journal, 1998;54:155-178. 47. Park H, Lee SI, Kim IH. Effect of dietary Spirulina (Arthrospira) platensis on the growth performance, antioxidant enzyme activity, nutrient digestibility, cecal microflora, excretanoxious gas emission, and breast meat quality of broiler chickens, Poultry Science, 2018;97:2451-2459. 48. Mirzaie S, Zirak-Khattab F, Hosseini SA. Donyaei-Darian H. Effects of dietary Spirulina on antioxidant status, lipid profile, immune response and performance characteristics of broiler chickens reared under high ambient temperature, Asian-Australas J Anim Sci., 2018;31(4):556-563. 49. Bonos E, Kasapıdou E, Kargopoulos A, Karampampas A, Chrıstakı E, Florou-Panerı P, Nikolakakis I. Spirulina as a Functional Ingredient in Broiler Chicken Diets, South African Journal of Animal Science, 2016;46(1):94. 47 BÖLÜM IV SPERM HÜCRELERİNİN DONDURULARAK SAKLANMASINDA KULLANILAN EPİGENETİK MARKIRLARIN ÖNEMİ Epigenetic Markers Used in the Freezing and Storage of Sperm Cells Firdevs YILMAZ DAYANÇ1 & Aysel ERASLAN ŞAKAR2 1Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Dölerme ve Suni Tohumlama Anabilim Dalı, Hatay, TÜRKİYE E-mail: fiir[email protected] ORCİD 0000-0003-0526-389X 2Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Genetik Anabilim Dalı, Hatay, TÜRKİYE E-mail: [email protected] ORCİD 0000-0002-9230-1622 1. Giriş Sperm hücrelerinin dondurularak saklanması (kriyoprezervasyon), üreme teknolojileri, fertilitenin korunması ve yardımcı üreme tekniklerinin kullanımı açısından temel bir uygulama alanı olarak kabul edilmektedir. Bu süreç, sperm hücrelerinin metabolik aktivitelerini geçici olarak durdurarak uzun süreli saklamayı mümkün kılmaktadır. Dondurma ve çözdürme işlemleri sırasında ortaya çıkan stres faktörlerinin (oksidatif stres, soğuk şok ve kriyoprotektan toksisitesi gibi), sperm DNA’sında ve epigenetik mekanizmalarda önemli değişikliklere yol açabileceği vurgulanmaktadır (1). Sperm hücrelerinin yapısal ve fonksiyonel bütünlüğünün korunması, kriyoprezervasyon sürecinde kritik bir öneme sahiptir. Dondurma işlemi, sperm hücrelerinin uzun süreli saklanmasını ve genetik materyalin stabilitesinin korunmasını amaçlasa da, bu süreç yalnızca DNA’nın fiziksel bütünlüğünü 48   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK korumakla sınırlı değildir. Kriyoprezervasyon işlemi spermde epigenetik değişikliklere yol açabilmektedir ve bu değişiklikler epigenetik markırlar aracılığıyla tespit edilebilmektedir. Epigenetik mekanizmalar içerisinde yer alan DNA metilasyonu, histon modifikasyonları ve mikroRNA’lar gibi epigenetik markırlar, gen ekspresyonunun düzenlenmesinde önemli rol oynamakta ve spermatozoanın çevresel stres faktörlerine (örneğin; oksidatif stres, soğuk şoku vb.) karşı yanıt verme kapasitesini belirlemektedir (2). Son yıllarda yapılan çalışmalar, kriyoprezervasyonun bu epigenetik markırlarda oluşturduğu değişikliklerin sperm kalitesi, döllenme kapasitesi ve embriyo gelişimi üzerinde uzun vadeli etkiler yaratabileceğini göstermektedir (3). Bu bölüm, spermin dondurulması sırasında epigenetik markırların rolünü, bu markırlardaki değişikliklerin moleküler mekanizmalarını ve üremeyi nasıl etkilediğini ortaya koymayı amaçlamaktadır. 2. Sperm DNA’sı Sperm DNA’sı, somatik hücre DNA’sından farklı olarak son derece kompakt bir organizasyona sahiptir. Bu özgün yapısal düzenleme, genetik bilginin oosite etkin biçimde aktarılmasını sağlarken, embriyonik gelişim için gerekli olan uygun kimyasal ve fiziksel ortamı da oluşturur (4). Spermatozoonların başarılı bir şekilde döllenme gerçekleştirebilmesi için; hareket etmeleri, zona pellusida’ya bağlanmaları ve oosit içine penetre olabilmeleri gerekmektedir. Bu süreçler, DNA’nın nükleusta sıkı bir şekilde paketlenmesini gerektirir (5). Sperm DNA yapısı; protaminlerle sarılmış toroidal yapılar, histonlarla bağlanmış kısa DNA segmentleri ve matriks bağlanma bölgelerine (MAR) bağlı DNA dizileri olmak üzere üç ana bileşenden oluşmaktadır (6). Protaminler, DNA’yı sıkıca paketleyerek genetik materyali çevresel etkilere karşı korur (6). Histonlara bağlı bölgeler ve MAR dizileri ise, sperm DNA’sının embriyonik gelişimdeki potansiyel rolünü yansıtır ve özellikle yardımcı üreme tekniklerinde bu yapıların bütünlüğü önemli bir kalite göstergesi olarak değerlendirilir (7). Histonlar, aynı zamanda epigenetik modifikasyonların özellikle metilasyon ve asetilasyon gibi işaretlerin taşıyıcısı konumunda olduklarından, bu bölgeler sperm DNA’sı içinde epigenetik bilginin depo edildiği kritik alanlar olarak kabul edilmektedir (8). 3. Epigenetik Epigenetik, bir organizmanın genetik yapısını değiştirmeden gen ekspresyonunun düzenlenmesini sağlayan kalıtsal mekanizmaların bütünüdür SPERM HÜCRELERİNİN DONDURULARAK SAKLANMASINDA KULLANILAN . . .   55 spermatogenez sırasında miRNA ekspresyonu, CpG adacıklarındaki H3K4Me3 histon modifikasyonunun tutulumuyla ilişkilendirilmiştir (47). İnsanlarda ise, miR-371–1 ekspresyonunun sperm sayısıyla ilişkili olduğu belirlenmiş olup, bu durumun klinik uygulamalarda tanısal ve tedavi amaçlı kullanım açısından potansiyel taşıdığı bildirilmiştir (52). Kriyoprezervasyon işlemi, sperm hücrelerinde miRNA ekspresyon profillerini değiştirerek üreme başarısını etkileyebilmektedir. Örneğin, kriyoprezervasyon sonrasında miR-34c ve miR-184 ekspresyonunda artış gözlenmiştir; bu miRNA’lar apoptoz ve DNA tamir yolaklarını düzenleyerek sperm dayanıklılığının artmasına katkıda bulunur (3). Ayrıca, spermatozoonlar, miRNA’larını oosite aktararak erken embriyonik gelişimde epigenetik yeniden programlamaya katkıda bulunur (53). Ancak, kriyoprezervasyonun neden olduğu miRNA değişiklikleri bu aktarımı olumsuz etkileyebilir ve embriyonik gen ekspresyonunda düzensizliklere neden olabilir (54). Farelerde yapılan çalışmalarda, yetersiz miRNA veya endo-siRNA içeren spermatozoidlerin, düşük gelişim potansiyeline sahip embriyolar ürettiği raporlanmıştır (55). Bu bulgular, sperm kaynaklı RNA’ların hem gamet kalitesi hem de erken embriyo gelişiminde önemli düzenleyici roller üstlendiğini ortaya koymaktadır. 5. Sonuç Sonuç olarak, sperm hücrelerinin dondurularak saklanmasında epigenetik markırların kullanımı, yalnızca genetik materyalin fiziksel bütünlüğünün korunmasıyla sınırlı kalmayıp, aynı zamanda epigenetik bilginin nesiller arası aktarımının sürdürülebilirliği açısından da kritik bir öneme sahiptir. Bu epigenetik markırların moleküler mekanizmalarının daha iyi anlaşılması ve kriyoprezervasyon süreçlerinde aktif bir şekilde izlenmesi, üreme teknolojilerinin başarısını artırabilecek önemli bir yaklaşımdır. Epigenetik markırlara dayalı yenilikçi stratejiler, sperm kalitesinin iyileştirilmesi ve embriyonik gelişimin optimize edilmesi yoluyla fertilitenin korunmasına yönelik uygulamalarda yeni ufuklar açabilir. Bu bağlamda, epigenetik markırların sperm kriyoprezervasyonundaki rolü, yalnızca mevcut uygulamaların verimliliğini artırmakla kalmayıp, aynı zamanda üreme tıbbının geleceğini şekillendiren temel bir biyolojik ve klinik parametre olarak değerlendirilmelidir. KAYNAKÇA 1. Zeng C, Peng W, Ding L, ve ark. A preliminary study on epigenetic changes during boar spermatozoa cryopreservation. Cryobiology. 2014;69(1):119-127. 56   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 2. Hammoud SS, Nix DA, Zhang H, ve ark. Distinctive chromatin in human sperm packages genes for embryo development. Nature. 2009;460(7254):473478. 3. Xu X, Li W, Zhang L, ve ark. Effect of sperm cryopreservation on miRNA expression and early embryonic development. Front Cell Dev Biol. 2021;9:749486. 4. Çevik M. Spermatogenez ve spermatozoon yapısı. Üreme Sağlığı Dergisi. 2019;2(1):12-15. 5. Balhorn R. A model for the structure of chromatin in mammalian sperm. J Cell Biol. 1982;93(1):38-48. 6. Ward WS. Function of sperm chromatin structural elements in fertilization and development. MHR: Basic Sci Reprod Med. 2009;16(1):30-36. 7. Agarwal A, Singh A. Sperm DNA Damage and Antioxidant Use: Roles in Male Fertility. Male Infertility: Contemporary Clinical Approaches, Andrology, ART & Antioxidants. 2012:307-315. 8. Ward WS, Coffey DS. DNA packaging and organization in mammalian spermatozoa: comparison with somatic cells. Biol Reprod. 1991;44(4):569-574. 9. Bird A. Perceptions of epigenetics. Nature. 2007;447(7143):396-398. 10. Carrell DT, Hammoud SS. The human sperm epigenome and its potential role in embryonic development. MHR: Basic Sci Reprod Med. 2009;16(1):37-47. 11. Chan D, Trasler J. The sperm epigenome. Sperm Chromatin: Biological and Clinical Applications in Male Infertility and Assisted Reproduction. 2011:95-106. 12. Saitou M, Kagiwada S, Kurimoto K. Epigenetic reprogramming in mouse pre-implantation development and primordial germ cells. Development. 2012;139(1):15-31. 13. Boissonnas CC, Jouannet P, Jammes H. Epigenetic disorders and male subfertility. Fertil Steril. 2013;99(3):624-631. 14. Hammoud SS, Purwar J, Pflueger C, ve ark. Alterations in sperm DNA methylation patterns at imprinted loci in two classes of infertility. Fertil Steril. 2010;94(5):1728-1733. 15. Marques CJ, Carvalho F, Sousa M, ve ark. Genomic imprinting in disruptive spermatogenesis. Lancet. 2004;363(9422):1700-1702. 16. Pacheco SE, Houseman EA, Christensen BC, ve ark. Integrative DNA methylation and gene expression analyses identify DNA packaging and SPERM HÜCRELERİNİN DONDURULARAK SAKLANMASINDA KULLANILAN . . .   57 epigenetic regulatory genes associated with low motility sperm. PLoS ONE. 2011;6(6):e20280. 17. Russo VE, Martienssen RA, Riggs AD. Epigenetic mechanisms of gene regulation. Cold Spring Harbor Laboratory Press; 1996. 18. Asenius F, Danson AF, Marzi SJ. DNA methylation in human sperm: a systematic review. Hum Reprod Update. 2020;26(6):841-873. 19. Gunes S, Esteves SC. Role of genetics and epigenetics in male infertility. Andrologia. 2021;53(1):e13586. 20. Sujit KM, Singh V, Trivedi S, ve ark. Increased DNA methylation in the spermatogenesis-associated (SPATA) genes correlates with infertility. Andrology. 2020;8(3):602-609. 21. Liyanage VR, Jarmasz JS, Murugeshan N, ve ark. DNA modifications: function and applications in normal and disease states. Biology. 2014;3(4):670723. 22. Balder P, Jones C, Coward K, ve ark. Sperm chromatin: Evaluation, epigenetic signatures and relevance for embryo development and assisted reproductive technology outcomes. Eur J Cell Biol. 2024;103(3):151429. 23. Rivera CM, Ren B. Mapping human epigenomes. Cell. 2013;155(1):3955. 24. Gujar H, Weisenberger DJ, Liang G. The roles of human DNA methyltransferases and their isoforms in shaping the epigenome. Genes. 2019;10(2):172. 25. Song J, Teplova M, Ishibe-Murakami S, ve ark. Structure-based mechanistic insights into DNMT1-mediated maintenance DNA methylation. Science. 2012;335(6069):709-712. 26. Yagi M, Kabata M, Tanaka A, ve ark. Identification of distinct loci for de novo DNA methylation by DNMT3A and DNMT3B during mammalian development. Nat Commun. 2020;11(1):3199. 27. Hata K, Okano M, Lei H, ve ark. Dnmt3L cooperates with the Dnmt3 family of de novo DNA methyltransferases to establish maternal imprints in mice. Nat Genet. 2002;31(1):75-80. 28. Oakes CC, La Salle S, Smiraglia DJ, ve ark. A unique configuration of genome-wide DNA methylation patterns in the testis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(1):228-233. 29. Kaneda M, Okano M, Hata K, ve ark. Essential role for de novo DNA methyltransferase Dnmt3a in paternal and maternal imprinting. Nature. 2004;429(6994):900-903. 58   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 30. Van Montfoort APA, Hanssen LLP, De Sutter P, ve ark. Assisted reproduction treatment and epigenetic inheritance. Hum Reprod Update. 2012;18(2):171-197. 31. Valcarce DG, Cartón-García F, Riesco MF, ve ark. Analysis of DNA damage after human sperm cryopreservation in genes crucial for fertilization and early embryo development. Andrology. 2013;1(5):723-730. 32. Maiti A, Drohat AC. Thymine DNA glycosylase can rapidly excise 5-formylcytosine and 5-carboxylcytosine: potential implications for active demethylation of CpG sites. J Biol Chem. 2011;286(41):35334-35338. 33. Zhang L, Lu X, Lu J, ve ark. Thymine DNA glycosylase specifically recognizes 5-carboxylcytosine-modified DNA. Nat Chem Biol. 2012;8(4):328330. 34. Seiler CL, Fernandez J, Koerperich Z, ve ark. Maintenance DNA methyltransferase activity in the presence of oxidized forms of 5-methylcytosine: structural basis for ten eleven translocation-mediated DNA demethylation. Biochemistry. 2018;57(42):6061-6069. 35. Ni K, Dansranjavin T, Rogenhofer N, ve ark. TET enzymes are successively expressed during human spermatogenesis and their expression level is pivotal for male fertility. Hum Reprod. 2016;31(7):1411-1424. 36. Sciorio R, Cantatore C, D’Amato G, ve ark. Cryopreservation, cryoprotectants, and potential risk of epigenetic alteration. J Assist Reprod Genet. 2024;41(11):2953-2967. 37. Spinaci M, Vallorani C, Bucci D, ve ark. Vitrification of pig oocytes induces changes in histone H4 acetylation and histone H3 lysine 9 methylation (H3K9). Vet Res Commun. 2012;36(3):165-171. 38. Liu Y, Lu C, Yang Y, ve ark. Influence of histone tails and H4 tail acetylations on nucleosome–nucleosome interactions. J Mol Biol. 2011;414(5):749-764. 39. Sonnack V, Failing K, Bergmann M, ve ark. Expression of hyperacetylated histone H4 during normal and impaired human spermatogenesis. Andrologia. 2002;34(6):384-390. 40. Carrell DT, Emery BR, Hammoud S. Altered protamine expression and diminished spermatogenesis: what is the link? Hum Reprod Update. 2007;13(3):313-327. 41. Dada R, Kumar M, Jesudasan R, ve ark. Epigenetics and its role in male infertility. J Assist Reprod Genet. 2012;29:213-223. 42. Kouzarides T. Chromatin modifications and their function. Cell. 2007;128(4):693-705. SPERM HÜCRELERİNİN DONDURULARAK SAKLANMASINDA KULLANILAN . . .   59 43. La Spina FA, Romanato M, Brugo-Olmedo S, ve ark. Heterogeneous distribution of histone methylation in mature human sperm. J Assist Reprod Genet. 2014;31(1):45-49. 44. Feitosa WB, Hwang K, Morris PL. Temporal and SUMO-specific SUMOylation contribute to the dynamics of Polo-like kinase 1 (PLK1) and spindle integrity during mouse oocyte meiosis. Dev Biol. 2018;434(2):278-291. 45. Rodriguez A, Briley SM, Patton BK, ve ark. Loss of the E2 SUMOconjugating enzyme Ube2i in oocytes during ovarian folliculogenesis causes infertility in mice. Development. 2019;146(23):dev176701. 46. Song R, Hennig GW, Wu Q, ve ark. Male germ cells express abundant endogenous siRNAs. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108(32):13159-13164. 47. Pantano L, Jodar M, Bak M, ve ark. The small RNA content of human sperm reveals pseudogene-derived piRNAs complementary to protein-coding genes. RNA. 2015;21(6):1085-1095. 48. Kim VN, Han J, Siomi MC. Biogenesis of small RNAs in animals. Nat Rev Mol Cell Biol. 2009;10(2):126-139. 49. Hamatani T. Human spermatozoal RNAs. Fertil Steril. 2012;97(2):275281. 50. He Z, Pantano L, Jodar M, ve ark. Sperm-borne miRNAs and their role in male infertility. Andrology. 2019;7(4):469-474. 51. Hilz S, Fogarty EA, Modzelewski AJ, ve ark. Transcriptome profiling of the developing male germ line identifies the miR-29 family as a global regulator during meiosis. RNA Biol. 2017;14(2):219-235. 52. Yuan S, Schuster A, Tang C, ve ark. Sperm-borne miRNAs and endo-siRNAs are important for fertilization and preimplantation embryonic development. Development. 2016;143(4):635-647. 53. Radtke A, Dieckmann KP, Grobelny F, ve ark. Expression of miRNA371a-3p in seminal plasma and ejaculate is associated with sperm concentration. Andrology. 2019;7(4):469-474. 54. Ostermeier GC, Goodrich RJ, Moldenhauer JS, ve ark. A suite of novel human spermatozoal RNAs. J Androl. 2005;26(1):70-74. 55. Munawar M, Liaqat I, Ali S. MicroRNAs and male infertility. IntechOpen. 2022. 61 BÖLÜM V VETERINER GENETIĞINDE CRISPRCAS9 TEKNOLOJISINDEKI GELIŞMELER: UYGULAMALAR, SINIRLILIKLAR VE GELECEK PERSPEKTIFLERI Advances in CRISPR-Cas9 Technology in Veterinary Genetics: Applications, Limitations and Future Perspectives Özden ÇOBANOĞLU1 & Burak BABACAN2 1Bursa Uludağ Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Genetik Anabilim Dalı, Bursa, TÜRKİYE E-mail: ocobanogluludag.edu.tr ORCID: 0000-0001-9633-634X 2 Bursa Uludağ Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Genetik Anabilim Dalı, Bursa, TÜRKİYE E-mail: [email protected] ORCID: 0009-0003-6827-1026 1. Giriş Bakteriler, doğal yaşam döngüleri boyunca bakteriyofaj olarak adlandırılan virüslerin sürekli saldırısına maruz kalırlar. Bu virüsler, bakterinin yüzeyine tutunarak kendi genetik materyallerini (DNA veya RNA) konak hücreye enjekte ederler. Enjekte edilen viral genom, bakterinin hücresel mekanizmalarını ele geçirerek yeni virüs partiküllerinin sentezlenmesine neden olur. Bu süreç bakteri için ölümcül sonuçlar doğurabilir. Evrimsel süreç içerisinde bakteriler, bu tür viral enfeksiyonlara karşı oldukça özgün ve etkili bir savunma sistemi geliştirmiştir. Bu sistem, “Kümelenmiş Düzenli Aralıklarla Kısa Palindromik Tekrarlar” (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats; CRISPR) dizileri ve bunlarla ilişkili Cas (CRISPR-associated) 62   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK proteinlerinden oluşur (1). CRISPR sisteminin ilk genetik izleri, Escherichia coli genomunda yinelenen diziler olarak 1987 yılında tanımlanmıştır (2). Bakteri hücresi, bir virüsle ilk karşılaşması sırasında, viral DNA’nın belirli bir bölümünü kendi genomundaki CRISPR bölgesine entegre eder. Bu entegrasyon, bakteriye “bağışıklık hafızası” kazandırır; yani aynı virüsle yeniden enfekte olunduğunda sistem onu tanıyabilir. Bu adaptif mekanizma, prokaryotik canlılarda edinilmiş bağışıklık sisteminin bir örneği olarak kabul edilmektedir (1). Bu savunma mekanizmasında Cas9 enzimi, kritik bir rol üstlenir. Cas9, rehber RNA (crRNA ve tracrRNA) aracılığıyla hedef viral DNA dizisini tanır ve bu DNA’yı çift zincirli şekilde keser (3). Böylece virüsün genetik materyali etkisiz hâle getirilir (Şekil 1). Bu işlevi nedeniyle CRISPR/ Cas9 sistemi, bakterilerdeki adaptif (kazanılmış) bir bağışıklık sistemi olarak değerlendirilmektedir (4). CRISPR-Cas9 sisteminin moleküler temellerinin anlaşılması, genetik mühendisliği alanında bir devrim yaratmıştır. Bu teknoloji, bilim insanlarına hedeflenen DNA bölgelerinde yüksek hassasiyetle, hızlı ve düşük maliyetli düzenlemeler yapma olanağı sunmuştur (5). Özellikle gen terapisi alanında, hastalıklara neden olan genetik mutasyonların doğrudan DNA düzeyinde onarılması veya susturulması yoluyla kalıcı tedaviler için büyük bir umut vaat etmektedir. Şekil 1. CRISPR-Cas sisteminin doğal savunma mekanizması. Bakteriler, daha önce karşılaştıkları faj DNA’sından elde ettikleri “spacer” dizilerini kullanarak Cas9 aracılığıyla hedef DNA’yı tanır ve keser. Bu süreç, CRISPR’ın laboratuvar ortamında gen düzenleme aracı haline gelmesinin temelini oluşturur (3). VETERINER GENETIĞINDE CRISPR-CAS9 TEKNOLOJISINDEKI GELIŞMELER . . .   63 Veteriner genetiği alanında ise CRISPR-Cas9’un potansiyeli oldukça geniştir. Bu teknoloji; kalıtsal hastalıkların önlenmesi, hayvanlarda verimliliğin artırılması, hastalıklar için hayvan modellerinin oluşturulması ve zoonotik (hayvandan insana bulaşan) hastalıkların genetik temellerinin araştırılması gibi birçok alanda çığır açan olanaklar sunmaktadır. Bu nedenle CRISPRCas9, mikrobiyal bir savunma mekanizması olmaktan çıkarak, tıp ve veteriner hekimlikte biyoteknolojinin uygulanma biçimini temelden değiştirmiştir. Sistemin çalışma prensibi, tek bir kılavuz RNA (sgRNA) tarafından yönlendirilen Cas9 enziminin, hedeflenen DNA’da protospacer adjacent motif (PAM) olarak bilinen bir dizinin yakınında çift zincirli kırıklar (DSB) oluşturmasına dayanır. Hücre, bu kırıkları onarmak için doğal tamir mekanizmalarını devreye sokar. Bu mekanizmalardan ilki olan Homolog Olmayan Uç Birleştirme (NHEJ), genellikle DNA uçlarının birleştirilmesi sırasında küçük eklemelere veya silinmelere (indels) yol açarak hedef genin işlevini kaybetmesine neden olur. İkinci mekanizma olan Homoloji Yönelimli Tamir (HDR) ise, hücreye dışarıdan sunulan bir DNA şablonunu kullanarak hedeflenen bölgede istenilen hassas mutasyonların veya gen eklemelerinin yapılmasına imkân tanır (4) (Şekil 2). Şekil 2. CRISPR-Cas9 aracılığıyla hedefli gen düzenleme süreci. sgRNA, Cas9’u hedef DNA bölgesine yönlendirir; Cas9, PAM dizisinin bitişiğinde çift zincirli kırık oluşturur. Hücre bu kırığı NHEJ veya HDR mekanizmasıyla onarır (4) 64   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Veteriner genetiği özelinde CRISPR-Cas9 teknolojisinin önemi iki ana başlıkta ele alınabilir: Birincisi, hayvanları bulaşıcı hastalıklara karşı dirençli kılmak; ikincisi ise tarımsal üretimin verimliliğini ve sürdürülebilirliğini artırmaktır. Örneğin, domuzlarda CD163 geninin hedeflenmesiyle Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV) enfeksiyonuna karşı dirençli hatlar geliştirilmiştir (6). Benzer şekilde, domuz genomundaki endojen retrovirüs (PERV) elementlerinin çoklu inaktivasyonu, insanlara organ nakli (xenotransplantasyon) amacıyla geliştirilen domuzlarda zoonotik risklerin azaltılması yönünde atılmış önemli bir adımdır (7). Bu örnekler, veteriner genetik uygulamalarının yalnızca hayvan sağlığıyla sınırlı kalmayıp, aynı zamanda insan sağlığına da doğrudan katkı sağladığını göstermektedir. Sığır ve küçük ruminantlarda (koyun, keçi) yapılan çalışmalar, MSTN (Myostatin) geninin devre dışı bırakılmasıyla kas gelişiminin artırılabildiğini (8) ve PRNP geninin düzenlenmesiyle prion hastalıklarına karşı dirençli bireyler elde edilebildiğini ortaya koymuştur (9). Kümes hayvanlarında ANP32A geninin düzenlenmesiyle avian influenza direnci sağlanması (10), zoonotik hastalıkların önlenmesinde genom mühendisliğinin “One Health” (Tek Sağlık) yaklaşımıyla nasıl bütünleşebileceğini göstermektedir. CRISPR teknolojisinin bu kadar yaygınlaşmasının temel nedeni, kendisinden önceki gen düzenleme yöntemlerine (TALEN ve ZFN gibi) kıyasla tasarımının daha kolay, maliyetinin daha düşük ve verimliliğinin daha yüksek olmasıdır. Ancak bu devrimsel teknoloji, henüz tüm sorunlarını aşabilmiş değildir. Hedef dışı bölgelerde istenmeyen mutasyonlar (off-target) yaratma riski, düzenlenmiş hücrelerin vücutta bir karışım halinde bulunması (mozaiklik) ve konuyla ilgili etik ve yasal düzenlemelerdeki boşluklar, halen üzerinde tartışılan en temel sınırlılıklardır. Sonuç olarak, CRISPR-Cas9 sistemi veteriner genetiği için sadece bir genetik iyileştirme aracı olmanın ötesine geçmiştir. Bu teknoloji artık hastalık modellemeden translasyonel tıbba, zoonotik hastalıkların kontrolünden biyoteknolojik üretime kadar çok yönlü bir platform olarak konumlanmaktadır. Bu bölümde, sistemin moleküler yapısı, veteriner alandaki uygulamaları, mevcut sınırlılıkları ve yasal çerçeveleri daha detaylı bir şekilde ele alınacaktır. VETERINER GENETIĞINDE CRISPR-CAS9 TEKNOLOJISINDEKI GELIŞMELER . . .   71 CRISPR ayrıca kas gelişimi (MSTN), yağ oranı ve verimlilik gibi ekonomik özelliklerin düzenlenmesinde de kullanılmaktadır. Tablo 5. Tür bazında seçilmiş Crıspr-Cas9 uygulamaları Tür Hedef Gen / Özellik Amaç Sonuç Kaynak Domuz CD163 PRRSV direnci Tam dirençli hatlar (6) Domuz PERV Xenotransplantasyon güvenliği 62 PERV kopyası inaktive edildi (7) Sığır MSTN Kas gelişimi Artmış kas kütlesi (15) Sığır POLLED Boynuzsuzluk Refah dostu fenotip (15) Tavuk ANP32A Influenza direnci Virüs replikasyonu engellendi (10) Koyun PRNP Prion hastalığı direnci Dirençli bireyler (9) Tablo 6. Veteriner genetiği alanında gen düzenleme uygulamalarının amaçları–etkisi Amaç Uygulama Türü Hedef Gen(ler) Biyolojik Etki Potansiyel Kazanım Hastalık direnci Domuz, Tavuk, Koyun CD163, ANP32A, PRNP Viral/prion replikasyonunun önlenmesi Hayvan sağlığı ve üretim verimi artışı Verimlilik Sığır, Koyun MSTN, BMP15, GDF9 Kas ve üreme veriminde artış Ekonomik sürdürülebilirlik Hayvan refahı Sığır POLLED Boynuzsuz fenotip Stres ve yaralanma riskinde azalma Biyomedikal model Köpek, Domuz DMD, PERV İnsan hastalık modelleri Translasyonel araştırma desteği 5. Teknik ve Biyolojik Sınırlamalar 5.1. Off-Target Etkiler ve Spesifiklik Sorunu CRISPR-Cas9 sisteminin en temel teknik kısıtlarından biri, hedef dışı bölgelerde (off-target) kesim yapma potansiyelidir. Bu özellikle genoma benzer 72   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK dizilerde istenmeyen mutasyonların oluşmasına yol açabilir (17). Off-target mutasyonlar, gen fonksiyonlarının beklenmedik biçimde değişmesine, hatta fenotipik anormalliklere neden olabilir. Spesifikliği artırmak için çeşitli yaklaşımlar geliştirilmiştir: · High-fidelity Cas9 varyantları (ör. eSpCas9, SpCas9-HF1) kullanılarak DNA bağlanma toleransı azaltılmıştır (18). · Paired nickase sistemiyle çift sarmalda yalnızca tek iplik kesimi yapılmakta, böylece hata oranı düşmektedir. · Kılavuz RNA optimizasyonu ve in silico off-target tahmin algoritmaları (ör. CRISPOR, Cas-OFFinder) kullanılmaktadır. Veteriner genetiği özelinde, genom anotasyonunun tam olmaması offtarget analizini güçleştirir. Bu durum özellikle domuz ve koyun gibi türlerde hatalı tahmin riskini artırır. 5.2. Mozaiklik ve Embriyonik Heterojenlik Erken embriyo döneminde gen düzenlemenin yapılması, hücre bölünmeleri arasında zamanlama farkları nedeniyle mozaiklik oluşturabilir (19). Bu durumda aynı bireyde hem düzenlenmiş hem düzenlenmemiş hücreler bulunur. Mozaiklik, germ hattı geçişinde genetik kararsızlığa neden olabilir ve fenotipik sonuçların öngörülmesini zorlaştırır. Bu sorunun azaltılması için: · Cas9 proteinini ve kılavuz RNA’yı ribonükleoprotein (RNP) formunda doğrudan zigota vermek, · Mikroenjeksiyon zamanlamasının optimize edilmesi, · Ya da tek hücreli embriyolarda düzenleme etkinliğinin artırılması gibi stratejiler kullanılmaktadır. Mozaiklik, özellikle klonlama ve embriyo transferi süreçlerinde sonuçların tutarlılığını düşürmektedir. 5.3. HDR Verim Düşüklüğü Gen düzenlemede iki temel tamir yolu vardır: · Homolog Olmayan Uç Birleştirme (NHEJ-Non-homologous end joining): Kesilen DNA uçlarını hızlı ama hatalı biçimde birleştirir. VETERINER GENETIĞINDE CRISPR-CAS9 TEKNOLOJISINDEKI GELIŞMELER . . .   73 · Homoloji Yönlendirmeli Onarım (HDR-Homology-directed repair): Verici DNA şablonunu kullanarak istenen spesifik değişikliği yapar. HDR, nokta mutasyon veya gen ekleme gibi hassas düzenlemeler için gereklidir; ancak memeli embriyolarında etkinliği genellikle düşüktür (20). Bunun nedeni, HDR yolunun hücre döngüsünün yalnızca S/G2 evresinde aktif olmasıdır. Veteriner embriyolarda HDR verimini artırmak için donör DNA şablon konsantrasyonu, Cas9 dozajı, hücre döngüsü senkronizasyonu ve HDR destekleyici kimyasalların (ör. RS-1, SCR7) kullanımı araştırılmaktadır. Ancak bu yöntemler türler arasında değişken sonuçlar vermektedir. 5.4. Genom Kompleksitesi ve Tür Farklılıkları CRISPR-Cas9 sisteminin verimliliği, hedef türün genom yapısına, epigenetik düzenine ve reprodüktif biyolojisine bağlı olarak değişir. Örneğin: · Sığır ve koyun gibi türlerde embriyo manipülasyonu zordur, blastomer yapısı hassastır. · Domuzda zigot elektroporasyonu verimli olsa da canlı doğum oranı düşüktür. · Tavuk gibi ovipar türlerde, in ovo mikroenjeksiyon yüksek teknik hassasiyet gerektirir. Ayrıca epigenetik modifikasyonlar (ör. DNA metilasyonu, histon asetilasyonu) Cas9’un DNA’ya erişimini engelleyebilir (21). Bu nedenle gen düzenleme, sadece dizisel değil, kromatin bağlamında da optimize edilmelidir. 5.5. Veri Standartları ve Reprodüksiyon Sorunu Gen düzenleme literatüründe tekrarlanabilirlik (reproducibility) ciddi bir sorundur. Farklı laboratuvarlarda kullanılan Cas9 varyantları, sgRNA tasarım algoritmaları veya analiz yöntemleri sonuçlarda büyük sapmalara yol açabilmektedir (22). Bu nedenle: · Deneysel parametrelerin ayrıntılı raporlanması, · Gen düzenleme verilerinin FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) veri ilkelerine uygun paylaşılması, 74   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK · ARRIVE 2.0 yönergelerine uygun hayvan deney raporlaması, alanın bilimsel güvenilirliğini artırmak için kritik öneme sahiptir. Tablo 7. Crıspr-Cas9 sisteminin temel sınırlamaları ve olası çözüm yaklaşımları Sınırlama Neden Çözüm / Yaklaşım Kaynak Off-target mutasyonlar DNA benzerliği yüksek bölgeler High-fidelity Cas9 varyantları, in silico tahmin (17,18) Mozaiklik Embriyonik zamanlama farkı RNP enjeksiyonu, tek hücre düzenlemesi (19) Düşük HDR etkinliği Hücre döngüsü sınırlaması HDR destekleyici kimyasallar, zamanlama optimizasyonu (20) Genom kompleksitesi Türler arası farklılık Tür-spesifik optimizasyon, epigenetik analiz (21) Etik/regülasyon Toplumsal ve yasal sınırlar Risk-temelli değerlendirme, şeffaf raporlama CJEU, 2018 Reprodüksiyon sorunu Standart eksikliği FAIR veri ilkeleri, ARRIVE 2.0 rehberi (22) 6. GELECEK PERSPEKTİFLERİ VE KLİNİK/ENDÜSTRİYEL POTANSİYEL 6.1. CRISPR Teknolojisinin Evrimi: Cas9’un Ötesine CRISPR-Cas9, gen düzenleme devrimini başlatan sistem olsa da artık tek başına değildir. Yeni varyantlar, daha yüksek özgüllük ve daha geniş hedefleme kapasitesi sunmaktadır. Bu varyantlar; Cas12a (Cpf1): Daha kısa rehber RNA kullanır, farklı PAM dizilerini tanır (“TTTV”) ve DNA’yı tek kesimle değil, yapışkan uçlu bir biçimde keser. Bu, özellikle bazı türlerde daha yüksek onarım verimi sağlar (23). Cas13: DNA yerine RNA’yı hedefler, bu da geçici gen baskılamaları veya viral RNA kontrolü için güçlü bir araçtır (24). Base Editing: Cas9’un kesim yapmadan, yalnızca tek nükleotidi değiştirmesine olanak tanır. Örneğin C→T veya A→G dönüşümleri (25). Prime Editing: Rehber RNA’ya “şablon” ekleyerek, kesim ve donör DNA olmadan hedefli düzenleme yapabilir. Yani adeta DNA’da yazım düzeltmesi yapar (26). VETERINER GENETIĞINDE CRISPR-CAS9 TEKNOLOJISINDEKI GELIŞMELER . . .   75 Bu yeni sistemler, veteriner genetiğinde kalıtsal hastalıkların onarımı, precise trait (hassas karakter) geliştirme, ve in vivo gen terapisi açısından büyük bir potansiyel taşır. 6.2. Base Editing ve Prime Editing’in Veteriner Uygulama Alanları Veterinerlik alanında base editing (BE) kullanımı, özellikle nokta mutasyon kaynaklı genetik hastalıkların düzeltilmesinde araştırılmaktadır. Örneğin: · Köpeklerde DMD (Duchenne Kas Distrofisi) modelinde tek baz mutasyonunun BE aracılığıyla düzeltilmesi, somatik gen terapisine kapı aralamıştır (27). · Sığır genomunda MSTN ve DGAT1 genlerinde nokta mutasyon bazlı düzenleme denemeleri, verimlilik artırımı açısından umut verici sonuçlar göstermektedir. Prime editing (PE) ise daha da geniş bir olanak sunar: ekleme, silme ve baz değişimini aynı anda yapabilir. Bu sistem, özellikle poligenik özelliklerin (örneğin süt verimi, büyüme hızı) çoklu düzenlemesi için potansiyel taşır. Henüz çalışmalar sınırlı olsa da, embriyonik hücre hatlarında verimli sonuçlar alınmıştır (28). 6.3. Epigenetik CRISPR Sistemleri ve Gen İfadesi Düzenlemesi Son yıllarda geliştirilen “dead Cas9 (dCas9)” sistemleri, DNA’yı kesmeden sadece bağlanarak gen ekspresyonunu artırma (CRISPRa) veya azaltma (CRISPRi) olanağı tanır (29). Bu sistemler, özellikle fonksiyonel genomik araştırmalarda ve karmaşık özelliklerin düzenlenmesinde büyük potansiyele sahiptir. Veteriner genetiğinde bu yaklaşım, · Süt protein ekspresyonunun artırılması, · Kas gelişimiyle ilişkili genlerin geçici baskılanması, · Embriyonik gelişim genlerinin fonksiyonel analizi gibi uygulamalarda değerlendirilmektedir. Epigenetik düzenleme, genetik bütünlüğü koruduğu için etik olarak da daha az tartışmalı bir yöntemdir. 6.4. Klinik ve Endüstriyel Uygulamalarda Dönüm Noktaları Veteriner biyoteknolojisi, CRISPR sayesinde üretimden tedaviye kadar geniş bir dönüşüm yaşamaktadır. Yakın gelecekte beklenen bazı gelişmeler; 76   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Genetik Hastalık Tedavileri: Kalıtsal kas, göz ve metabolik hastalıklar için CRISPR tabanlı somatik gen terapileri evcil hayvanlarda test aşamasına gelmiştir. Hastalık Dirençli Hatlar: PRRSV dirençli domuzlar, avian influenza dirençli tavuklar, ve scrapie dirençli koyun hatları ticarileştirme aşamasındadır. Transgenik Biyofarmakoloji: Keçi ve ineklerde CRISPR aracılığıyla terapötik protein (ör. insan laktalbumin, antitrombin) üretimi. Gıda Endüstrisi ve Refah Odaklı Islah: Boynuzsuz sığır, düşük allerjen süt üretimi ve ısı toleransı gibi özelliklerin düzenlenmesi. Bu gelişmeler, tarımsal üretimde genetik mühendisliğiyle klasik ıslah arasındaki çizgiyi bulanıklaştırmaktadır. 6.5. Regülasyonun Geleceği: “Genetik Cerrahi” Çağı Geleneksel GDO tanımları, CRISPR teknolojisine tam olarak uymamaktadır. Çünkü CRISPR düzenlemeleri çoğu zaman yabancı DNA eklemeden, sadece var olan dizileri değiştirir. Bu nedenle birçok ülke, “cisgenik düzenlemeler” veya “targeted mutagenesis” için ayrı mevzuatlar geliştirmeye başlamıştır. Gelecekte veteriner genetiğinde regülasyonun iki eksende şekillenmesi beklenmektedir: · Amaç temelli yaklaşım: Gıda, sağlık veya araştırma hedeflerine göre farklı yasal çerçeveler. · Sonuç temelli yaklaşım: Üründe yabancı DNA bulunup bulunmadığına göre değerlendirme. Bilimsel topluluk, bu dönemi “genetik cerrahi çağı” olarak tanımlamaktadır — çünkü genetik müdahale artık kaba değil, mikroskobik hassasiyet düzeyindedir. 6.6. Etik Gelecek: “Düzenlenmiş Hayvan” Kavramı “Düzenlenmiş hayvan” kavramı, sadece biyoteknolojik bir olgu değil, aynı zamanda etik bir kimlik sorunu yaratmaktadır. CRISPR sayesinde üretilen hayvanlar, sadece genetik olarak değiştirilmiş değil, bilinçli olarak tasarlanmış organizmalar haline gelecektir. Bu nedenle geleceğin veteriner genetikçileri yalnızca DNA dizilerini değil, biyolojik anlam ve toplumsal algıyı da yönetmekleri gerekecektir. VETERINER GENETIĞINDE CRISPR-CAS9 TEKNOLOJISINDEKI GELIŞMELER . . .   77 Tablo 8. Crispr sonrası teknolojik ilerlemeler ve potansiyel uygulamalar Teknoloji Özellik Veteriner Uygulama Alanı Örnek / Potansiyel Kaynak Cas12a (Cpf1) Alternatif PAM, yapışkan uç kesimi Domuz, tavuk Daha verimli gen knockout (23) Cas13 RNA hedefleme Viral RNA kontrolü İnfluenza, FMDV (24) Base Editing Tek baz dönüşümü Kalıtsal hastalıklar DMD, DGAT1 (25) Prime Editing Kesmeksizin hedefli değişim Poligenik özellik düzenleme Süt verimi, büyüme (26) dCas9 (CRISPRi/a) Epigenetik düzenleme Gen ekspresyon kontrolü Süt proteini, embriyo gelişimi (29) 7. Sonuç CRISPR-Cas9 teknolojisi, veteriner genetiği alanında genom düzenlemeyi deneysel bir araç olmaktan çıkarıp hayvan sağlığı, üretim verimliliği, biyogüvenlik ve translasyonel tıp arasında köprü kuran çok yönlü bir platform haline getirmiştir. Bu teknoloji sayesinde, hayvan türlerinde kalıtsal hastalıkların modellenmesi, viral enfeksiyonlara dirençli hatların oluşturulması ve biyofarmasotik üretimin optimize edilmesi gibi hedefler somut bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir. Genetik alanında yapılan bu çalışmalar, yalnızca tarımsal veya ekonomik bir değer taşımakla kalmayıp, aynı zamanda “Tek Sağlık” (One Health) yaklaşımının uygulama alanını da genişletmektedir. Hayvanlarda geliştirilen genetik çözümler; zoonotik hastalıkların kontrolü, sürdürülebilir gıda üretimi ve hayvancılığın çevresel etkilerinin azaltılması gibi konularda doğrudan rol oynama potansiyeline sahiptir. Böylece CRISPR veteriner genetiğini klasik ıslah metotlarının sınırlarının ötesine taşıyarak, onu biyoteknolojik bir dönüşüm bilimi haline getirmiştir. Ancak bu baş döndürücü ilerlemeler beraberinde önemli etik, ekolojik ve düzenleyici soruları da gündeme getirmektedir. Genetik olarak düzenlenmiş hayvanların refahı, ekosistem üzerindeki potansiyel etkileri ve toplumun bu yeni biyoteknolojik varlıklara yaklaşımı, geleceğin en önemli tartışma alanlarını oluşturacaktır. Bu nedenle CRISPR teknolojisinin veteriner 78   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK genetiğinde sürdürülebilir ve sorumlu bir şekilde kullanımı için üç temel ilke gözetilmelidir: 1. Bilimsel doğruluk: Genetik düzenlemelerin moleküler düzeyde hedefe özgül ve güvenli olması, “off-target” etkilerinin sistematik biçimde azaltılması gerekir. 2. Etik sorumluluk: Hayvanın yalnızca biyolojik bir kaynak değil, duyarlı bir canlı olarak görülmesi; düzenleme kararlarının refah ve hak ilkeleriyle uyumlu olması zorunludur. 3. Toplumsal şeffaflık: Kamuoyunun bilgilendirilmesi, düzenlenmiş organizmaların güvenlik verilerinin açık erişimli olması, bilimin güvenilirliğini artıracaktır. Gelecekte CRISPR-Cas9’un yerini, Cas12, Cas13, baz ve prime editing gibi daha gelişmiş ve hassas sistemlerin alması beklenmektedir. Buna rağmen CRISPR-Cas9 başlattığı “genetik cerrahi” çağının öncüsü olarak anılmaya devam edecektir. Sonuç olarak CRISPR-Cas9, yalnızca DNA dizilerini değiştiren bir araç değil, biyolojiye ve genetiğe bakış açımızı dönüştüren bir paradigmadır. Veteriner genetiği, bu paradigma içinde hem uygulayıcı hem de dengeleyici bir rol üstlenerek, bu teknolojinin doğru yönetilmesi halinde yalnızca daha verimli ve sağlıklı hayvanlar değil, aynı zamanda daha bilinçli, etik ve sürdürülebilir bir biyoteknoloji geleceği yaratma potansiyeline sahiptir. KAYNAKÇA (1). Barrangou R, Fremaux C, Deveau H, et al. CRISPR Provides Acquired Resistance Against Viruses in Prokaryotes. Science (1979).2007;315(5819):17091712. doi:10.1126/science.1138140 (2). Ishino Y, Shinagawa H, Makino K, Amemura M, Nakata A. Nucleotide sequence of the iap gene, responsible for alkaline phosphatase isozyme conversion in Escherichia coli, and identification of the gene product. J Bacteriol. 1987;169(12):5429-5433. doi:10.1128/jb.169.12.5429-5433.1987 (3). Jinek M, Chylinski K, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA, Charpentier E. A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity. Science (1979). 2012;337(6096):816-821. doi:10.1126/ science.1225829 (4). Hsu PD, Lander ES, Zhang F. Development and Applications of CRISPR-Cas9 for Genome Engineering. Cell. 2014;157(6):1262-1278. doi:10.1016/j.cell.2014.05.010 VETERINER GENETIĞINDE CRISPR-CAS9 TEKNOLOJISINDEKI GELIŞMELER . . .   79 (5). Gaj T, Gersbach CA, Barbas III CF. ZFN, TALEN, and CRISPR/Casbased methods for genome engineering. Trends Biotechnol. 2013;31(7):397405. doi:10.1016/j.tibtech.2013.04.004 (6). Whitworth KM, Rowland RRR, Ewen CL, et al. Gene-edited pigs are protected from porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Nat Biotechnol. 2016;34(1):20-22. doi:10.1038/nbt.3434 (7). Niu D, Wei HJ, Lin L, et al. Inactivation of porcine endogenous retrovirus in pigs using CRISPR-Cas9. Science (1979). 2017;357(6357):13031307. doi:10.1126/science.aan4187 (8). Crispo M, Mulet AP, Tesson L, et al. Efficient generation of myostatin knock-out sheep using CRISPR/Cas9 technology and microinjection into zygotes. PLoS One. 2015;10(8). doi:10.1371/journal.pone.0136690 (9). Allais-Bonnet A, Richard C, André M, et al. CRISPR/Cas9-editing of PRNP in Alpine goats. Vet Res. 2025;56(1):11. doi:10.1186/s13567-02401444-1 (10). Idoko-Akoh A, Goldhill DH, Sheppard CM, et al. Creating resistance to avian influenza infection through genome editing of the ANP32 gene family. Nat Commun. 2023;14(1). doi:10.1038/s41467-023-41476-3 (11). Zhou X, Xin J, Fan N, et al. Generation of CRISPR/Cas9-mediated gene-targeted pigs via somatic cell nuclear transfer. Cellular and Molecular Life Sciences. 2015;72(6):1175-1184. doi:10.1007/s00018-014-1744-7 (12). Kim S, Kim D, Cho SW, Kim J, Kim JS. Highly efficient RNA-guided genome editing in human cells via delivery of purified Cas9 ribonucleoproteins. Genome Res. 2014;24(6):1012-1019. doi:10.1101/gr.171322.113 (13). Tsai SQ, Joung JK. Defining and improving the genome-wide specificities of CRISPR-Cas9 nucleases. Nat Rev Genet. 2016;17(5):300-312. doi:10.1038/nrg.2016.28 (14). Percie du Sert N, Hurst V, Ahluwalia A, et al. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. PLoS Biol. 2020;18(7):e3000410. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000410 (15). Carroll D, Van Eenennaam AL, Taylor JF, Seger J, Voytas DF. Regulate genome-edited products, not genome editing itself. Nat Biotechnol. Nature Publishing Group. 2016;34(5):477-479. doi:10.1038/nbt.3566 (16). Min YL, Bassel-Duby R, Olson EN. CRISPR correction of duchenne muscular dystrophy. Annu Rev Med.Annual Reviews Inc. 2019;70:239-255. doi:10.1146/annurev-med-081117-010451 (17). Fu Y, Foden JA, Khayter C, et al. High-frequency off-target mutagenesis induced by CRISPR-Cas nucleases in human cells. Nat Biotechnol. 2013;31(9):822-826. doi:10.1038/nbt.2623 80   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK (18). Slaymaker IM, Gao L, Zetsche B, Scott DA, Yan WX, Zhang F. Rationally engineered Cas9 nucleases with improved specificity. Science (1979). 2016;351(6268):84-88. doi:10.1126/science.aad5227 (19). Urban W, Kropacz M, Łach M, Jankowska A. CRISPR-Cas9 in the Tailoring of Genetically Engineered Animals. Curr Issues Mol Biol. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). 2025;47(5). doi:10.3390/ cimb47050330 (20). Paquet D, Kwart D, Chen A, et al. Efficient introduction of specific homozygous and heterozygous mutations using CRISPR/Cas9. Nature. 2016;533(7601):125-129. doi:10.1038/nature17664 (21). Isaac RS, Jiang F, Doudna JA, Lim WA, Narlikar GJ, Almeida R. Nucleosome breathing and remodeling constrain CRISPR-Cas9 function. Adelman K, ed. Elife. 2016;5:e13450. doi:10.7554/eLife.13450 (22). Strohkendl I, Saifuddin FA, Gibson BA, Rosen MK, Russell R, Finkelstein IJ. Inhibition of CRISPR-Cas12a DNA Targeting by Nucleosomes and Chromatin. Vol 7.; 2021. (23). Zetsche B, Gootenberg JS, Abudayyeh OO, et al. Cpf1 Is a Single RNA-Guided Endonuclease of a Class 2 CRISPR-Cas System. Cell. 2015;163(3):759-771. doi:10.1016/j.cell.2015.09.038 (24). Abudayyeh OO, Gootenberg JS, Essletzbichler P, et al. RNA targeting with CRISPR-Cas13. Nature. 2017;550(7675):280-284. doi:10.1038/ nature24049 (25). Komor AC, Kim YB, Packer MS, Zuris JA, Liu DR. Programmable editing of a target base in genomic DNA without double-stranded DNA cleavage. Nature. 2016;533:420-424. doi:10.1038/nature17946 (26). Anzalone A V., Randolph PB, Davis JR, et al. Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA. Nature. 2019;576(7785):149-157. doi:10.1038/s41586-019-1711-4 (27). Duan D. Duchenne muscular dystrophy gene therapy in the canine model. Hum Gene Ther Clin Dev. 2015;26(1):57-69. doi:10.1089/humc.2015.006 (28). Kim-Yip RP, McNulty R, Joyce B, et al. Efficient prime editing in two-cell mouse embryos using PEmbryo. Nat Biotechnol. 2024;42(12):18221830. doi:10.1038/s41587-023-02106-x (29). Gilbert LA, Larson MH, Morsut L, et al. XCRISPR-mediated modular RNA-guided regulation of transcription in eukaryotes. Cell. 2013;154(2):442. doi:10.1016/j.cell.2013.06.044 PESTİSİTLERİN ARI SAĞLIĞI VE EKOLOJİK DENGE ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ   87 8. Doublet V, Labarussias M, de Miranda JR, Moritz RFA, Paxton RJ. Bees under stress: sublethal doses of a neonicotinoid pesticide and pathogens interact to elevate honey bee mortality across the life cycle. Environ Microbiol. 2015;17(4):969–83. 9. Stanley DA, Garratt MP, Wickens JB, Wickens VJ, Potts SG, Raine NE. Neonicotinoid pesticide exposure impairs crop pollination services provided by bumblebees. Nature. 2015;528(7583):548–50. 10. Klein AM, Vaissière BE, Cane JH, Steffan-Dewenter I, Cunningham SA, Kremen C, ve ark. Importance of pollinators in changing landscapes for world crops. Proc R Soc B. 2007;274(1608):303–13. 11. Henry M, Beguin M, Requier F, ve ark. A common pesticide decreases foraging success and survival in honey bees. Science. 2012;336(6079):348–50. 12. Fischer J, Müller T, Spatz A, ve ark. Neonicotinoids interfere with specific components of navigation in honeybees. PLoS ONE. 2014;9(3):e91364. 13. Williamson SM, Wright GA. Exposure to multiple pesticides impairs olfactory learning and memory in honeybees. J Exp Biol. 2013;216:1799–807. 14. Christen V, Mittner F, Fent K. Molecular effects of neonicotinoids in honey bees (Apis mellifera). Environ Sci Technol. 2016;50(7):4071–81. 15. Blacquière T, Smagghe G, van Gestel CAM, Mommaerts V. Neonicotinoids in bees: a review on concentrations, side-effects and risk assessment. Ecotoxicology. 2012;21:973–92. 16. Brandt A, Gorenflo A, Siede R, Meixner M, Büchler R. The neonicotinoids thiacloprid, imidacloprid, and clothianidin affect the immunocompetence of honey bees. J Insect Physiol. 2016;86:40–7. 17. Di Prisco G, Cavaliere V, Annoscia D, ve ark. Neonicotinoid clothianidin adversely affects insect immunity and promotes replication of a viral pathogen in honey bees. Proc Natl Acad Sci USA. 2013;110(46):18466–71. 18. Rundlöf M, Andersson GKS, Bommarco R, ve ark. Seed coating with a neonicotinoid insecticide negatively affects wild bees. Nature. 2015;521:77–80. 19. Stanley DA, Russell AL, Morrison SJ, Rogers C, Raine NE. Investigating the impacts of field-realistic exposure to a neonicotinoid pesticide on bumblebee foraging, homing ability and colony growth. J Appl Ecol. 2016;53(5):1440–9. 20. Mullin CA, Frazier M, Frazier JL, ve ark. High levels of miticides and agrochemicals in North American apiaries: implications for honey bee health. PLoS ONE. 2010;5(3):e9754. 21. Pisa LW, Amaral-Rogers V, Belzunces LP, ve ark. Effects of neonicotinoids and fipronil on non-target invertebrates. Environ Sci Pollut Res. 2015;22:68–102. 89 BÖLÜM VII KOYUN VE KEÇİLERDE SAĞIM HİJYENİ VE SAĞIM SİSTEMLERİ: TEMEL İLKELER VE UYGULAMALAR Milking Hygiene and Milking Systems for Sheep and Goats: Basic Principles and Applications Atakan ÇORTU 1* & İbrahim TAŞAL2 1Burdur Mehmet Akif Ersoy University, Faculty of Veterinary Medicine, Department of Obstetrics and Gynecology, Burdur/Türkiye, E-mail: [email protected], ORCID: 0000-0003-1662-3352 2Burdur Mehmet Akif Ersoy University, Faculty of Veterinary Medicine, Department of Obstetrics and Gynecology, Burdur/Türkiye, E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0003-4632-3115 1. GİRİŞ Koyun ve keçilerde süt üretimi, özellikle Akdeniz, Afrika ve Asya’nın bazı bölgelerinde süt, yoğurt ve peynir gibi süt ürünlerinin tüketilmesinden dolayı önemli bir tarımsal faaliyet olarak öne çıkmaktadır. Koyun ve keçilerde sağımın hijyenik bir şekilde yapılması ve uygun şekilde tasarlanmış sağım sistemleri; yüksek kaliteli süt üretimi, meme sağlığının (mastitis kontrolü) korunması, tüketici sağlığının korunması ve çiftlik kârlılığı ile hayvan refahının en üst düzeye çıkarılması açısından kritik öneme sahiptir. Günümüzde küçük ruminantlarda süt sağım işlemi, büyükbaş sektöründeki birçok prensibe sahip olmakla birlikte türlere özgü meme anatomisi, süt verimi ve sürü büyüklüğü gibi farklılıklara uyarlanmış durumdadır (1,2). 90   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 2. Memenin Anatomisi ve Mikrobiyolojik Durumu Koyun ve keçilerin meme bezleri; sütün depolanması, sütün indirilme refleksi ve enfeksiyona yatkınlığı etkileyen türlere özgü özelliklere sahiptir. Bu anatomik farklılıklar, önerilen sağım rutinlerini ve makine ayarlarını doğrudan etkilemektedir (3,4). Küçük ruminantlarda yaygın mastitis etkenleri arasında Staphylococcus türleri (özellikle S. aureus ve koagülaz-negatif stafilokoklar), çevresel streptokoklar, koliformlar ve hijyen yetersizliğinde sayıları hızlıca artan çevre kaynaklı bakteriler yer almaktadır (3,4). Bu biyolojik faktörlerin anlaşılması, ahır ortamından sağıma ve sütün depolanmasına kadar tüm hijyen önlemlerinin temelini oluşturmaktadır. 3. Sağım Hijyeninin Temel İlkeleri Sağım hijyeni, hayvanlar sağılmadan önce başlayan ve süt soğutulup uygun şekilde depolanana kadar devam eden bir uygulama zinciridir. Bu zincirin aşamaları temiz barınak ve altlık, sağlıklı hayvanlar (yeterli beslenme, uygun kuru dönem yönetimi), sağım öncesi memenin hazırlığı (görsel kontrol, temizlik ve ön daldırma), dikkatli sağım tekniği (elle veya makineyle), sağım sonrası meme başı dezenfeksiyonu, ekipmanların temizlik ve sanitasyonu ve sütün hızlı soğutulması olarak sıralanmaktadır. 4. Sağım Rutini ve Meme Hazırlığı Standart sağım öncesi rutin; hayvanların sakin şekilde sağım alanına alınması, memelerin lezyon veya klinik mastitis açısından görsel kontrolü, kaba kirlerin tek kullanımlık veya uygun şekilde yıkanıp temizlenmiş bezlerle temizlenmesi, meme başlarına ön daldırma dezenfektanı uygulanması, kısa temas süresi sonrası temiz havlu ile kurulanması adımlarını içermektedir (4,6). Meme başlarından birkaç sıkım sütün sağılması mastitis teşhisi veya süt akışının uyarımı amacıyla yapılabilmektedir (6). 4.1. Elle Sağım: Hijyen ve Teknik Elle sağım, küçük ölçekli çiftliklerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Elle sağımda ellerin temizlenmesi ve tek kullanımlık eldiven kullanımı hijyen açısından önem taşımaktadır. Sterilize edilmiş kaplara sağım, sağlıklı hayvanlardan başlanarak mastitisli hayvanların en sona bırakılması ve meme başlarına aşırı kuvvet uygulamadan sütün tamamının sağılması ise hayvan sağlığı ve refahı açısından önem taşımaktadır. Bu kurallara dikkat edildiğinde KOYUN VE KEÇİLERDE SAĞIM HİJYENİ VE SAĞIM SİSTEMLERİ: TEMEL . . .   91 yüksek kaliteli süt elde elde edilse dahi; işgücünden tasarruf elde etmek için büyük ölçekli işletmelerde sağım makineleri tercih edilmektedir (5,7). 4.2.Makineyle Sağım: Temel Parametreler ve Tür Uyarlamaları Koyun ve keçilerde makineyle sağımda; vakum seviyesi, pulsasyon hızı, pulsasyon oranı ve sağım başlığı boyutu/tasarımı gibi faktörlere edilmesi gerekmektedir. Tür, laktasyon dönemi ve hayvanın ırkına göre önerilen sistem vakumu, pulsasyon hızı ve oranı değişiklik göstermektedir. Örneğin, saanen keçilerinde orta düzey vakum (yaklaşık 38 kPa), 90–120/dk pulsasyon hızı, 60/40 pulzasyon oranı ve 200-500 ml/dk hem süt verimi hem de meme sağlığı açısından uygun olmaktadır (8,9). Meme başlıklarının uygun boyutlu olması ve düzenli olarak değiştirilmesi, meme başı yaralanmalarını ve bakteri girişini önlemektedir. 4.3. Koyun ve Keçilerde Kullanılan Sağım Sistemleri Sistemler; basit taşınabilir kovalı sağım ünitelerinden (küçük sürüler için) süt alıcı tanklı boru hatlı sistemlere, paralel, balıksırtı veya döner tip (rotary) sağımhanelere kadar çeşitlilik göstermektedir. Büyük ölçekli sürüler için otomatik ve hızlı çıkışlı sağımhaneler kullanılabilmektedir. Sistem seçimi; sürü büyüklüğü, çalışan sayısı ve tecrübesi, üretim hedefleri ve sermaye durumuna göre belirlenmektedir (2,10). 4.4. Ekipman Temizliği ve Sanitasyonu Sağım ekipmanlarının etkin temizliği genellikle yağ ve süt kalıntılarının giderilmesi için deterjanla yıkama, mineral birikimlerini (süt taşı) önlemek için asidik durulama ve mikrobiyal yükü azaltmak için dezenfektanla durulama aşamalarını içermektedir. Yerinde temizlik sistemleri boru hatlı sağımhanelerde yaygın olarak kullanılmakta ve temizlik işleminde bir standart sağlamaktadır. Su kalitesi, deterjan konsantrasyonu, temas süresi ve sıcaklık kontrolü kritik önem taşımaktadır (2,5). 4.5. Sağım Sırası ve Mastitis Kontrolü Hayvanların sağılma sırası mastitis kontrolüne katkı sağlamaktadır: düşük mastitis riski bulunan ve sağlıklı hayvanlar ilk önce, yüksek somatik hücre sayısına veya klinik mastitise sahip hayvanlar ise en son sağılmalıdırlar. Tek kullanımlık eldiven kullanmak, eldivenleri sık değiştirmek veya bir hayvandan 92   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK ötekine geçmeden önce dezenfekte etmek, mastitisli hayvanlar ile sağlıklı hayvanları farklı makine ve ekipmanlarla sağmak önem taşımaktadır. Sağım sonrası meme başı dezenfeksiyonu, sağım sonrası açık kalan meme kanalından patojen girişini azaltmaktadır (5,7). 4.5.1. Sütün Soğutulması ve Nakli Sütün hızlı şekilde ≤4°C’ye (veya yerel kural ve koşullara göre) soğutulması sütteki bakteri gelişimini yavaşlatmaktadır. Boru hatlı sistemler genellikle sütü soğutma tankına aktarırlar. Transfer hatlarının kapalı olması, bağlantıların paslanmaz çelik olması ve çevresel kontaminasyondan koruma sütün uygun bir şekilde saklanması için gerekliliktir (1,11). 4.5.2. Sağımhane Tasarımı ve Yerleşim Sağımhane tasarımı, hayvanların rahat ilerleyebilmesi, sağımhane personelinin ergonomisi ve ekipman temizliğinin kolay yapılabilmesi öngörülerek tasarlanmalıdır. Büyük sürülerde özellikle koyunlar için döner sistemler ve hızlı çıkış tasarımları verimliliği artırmaktadır. Küçük işletmelerde ise salıncaklı sağımhane veya kovalı/boru hatlı modüler sistemler yaygındır. Malzemeler paslanmaz çelik veya gıdalarda kullanılabilir plastikten olmalı, zemin eğimli ve drenajı iyi olmalıdır (2,12). 4.5.3. İşgücü, Eğitim ve Biyo-güvenlik Sağım işleminin güvenli bir şekilde yapılabilmesi; personel hijyeni, hayvanların yönetimi, erken mastitis belirtilerinin tecrübeli personel tarafından ayırt edilebilmesi ve ekipmanların bakımının zamanında yapılmasına bağlıdır. Sağımhane kurallarının ve makine kullanım talimatlarının personel tarafından kolayca görülebilecek yerlere asılması, temizlik döngüsü kontrol listeleri ve mastitis/tedavi kayıtları mutlaka uygulanmalıdır. Ziyaretçi kısıtlaması, hasta hayvanların izolasyonu ve ekipman kullanım kontrolü gibi biyo-güvenlik önlemleri patojen yayılımını sınırlamaktadır (1,13). 4.5.4. Otomasyon, İzleme ve Gelecek Yönelimleri Otomatik sağım başlığı çıkarıcılar, elektronik süt ölçerler ve süt akışı ile iletkenlik sensörleri küçük ruminant sütçülüğünde kullanılmaya başlanılmıştır. Bu teknolojiler işgücü tasarrufu ve mastitisin erken tespit edilmesini sağlamaktadırlar. Ancak yatırım maliyeti vardır ve türlere özel ayar yapılması gerekmektedir (2,14). KOYUN VE KEÇİLERDE SAĞIM HİJYENİ VE SAĞIM SİSTEMLERİ: TEMEL . . .   93 4.5.5. Sorun Giderme ve Sık Karşılaşılan Hatalar Meme temizliğinin yetersiz yapılması, ekipmanların hatalı bir şekilde yıkanması (düşük sıcaklık, yanlış deterjan), sağım lastiklerinin eskimesi, vakumun normalden yüksek ya da düşük olması veya yanlış pulsasyon hızı/oranı gibi faktörler meme sağlığını olumsuz etkilemektedir. Düzenli bakım, periyodik somatik hücre ve bakteri sayımının kontrolü ile bu sorunlar azaltılabilmektedir (2,5). 4. Sonuç Koyun ve keçilerde sağım işleminin başarılı bir şekilde yürütülebilmesi; hayvan yönetimin iyi yapılması, sağım rutininin türe/ırka uygun şekilde ayarlanması, doğru ayarlanmış ve bakımı zamanında yapılmış ekipmanların varlığı, etkin temizlik protokolleri ve eğitimli personelin kombinasyonu ile mümkün olmaktadır. Sistem seçimi (elle sağım, kovalı, boru hatlı, paralel, döner, otomatik sağım sistemi) üretim hedefi, hayvan sayısı ve mali yeterliliğe bağlıdır. Sağım hijyenine dikkat etmek ise, sağım sistemi tipinden bağımsız olarak elde edilen sütün kalitesi ve hayvanların meme sağlığı açısından en önemli faktördür. KAYNAKLAR 1. Gonzalo C. Milk hygiene in small ruminants: A review. J Agric Res. 2017;15(4):e05R02. 2. Mottram T, Smith L. Developments in the technology of small ruminant milking. Thomas DB, editör. Dairy sheep and goats: Production and management. 1. ed. Florida, USA. CRC Press, Inc; 1987:3-5. 3. Contreras A, Sierra D, Sánchez A, Corrales JC, Marco JC, Paape MJ, Gonzalo C. Mastitis in small ruminants. Small Rum Res. 2007;68(1–2):145– 153. 4. Duralıoğlu A, Baştan A, Salar S, Cengiz M, Akan M. The effects of pre-milking and post-milking teat disinfection in goats on udder health and milk quality. Ankara Univ Vet Fak Derg. 2014;61(2):107-10. 5. Menzies P. Udder Health for Dairy Goats. Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2021;37(1):149-174. 6. Dzidic A, Rovai M, Poulet JL, Leclerc M, Marnet PG. Review: Milking routines and cluster detachment levels in small ruminants. Animal. 2019;13(1):86-93. 94   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 7. Bergonier D, Berthelot X New advances in epizootiology and control of ewe mastitis Livest Prod Sci. 2003;79(1):1-16. 8. Bueso-Ródenas J, Romero G, Roca A, Moya F, Alejandro M, Díaz JR. Optimal Parameters to Milk Murciano-Granadina Goats in Mid and Low-Line Milking Parlours. Animals (Basel). 2023;13(7):1155. 9. Kaskous S. Laboratory Tests to Optimize the Milking Machine Settings with Air Inlet Teat Cups for Sheep and Goats. Dairy. 2022; 3(1):29-46. 10. Bueso-Ródenas J, Romero G, Roca A, Moya F, Alejandro M, Díaz JR. Optimal Parameters to Milk Murciano-Granadina Goats in Mid and Low-Line Milking Parlours. Animals (Basel). 2023;13(7):1155. 11. Raynal-Ljutovac K, Pirisi A, de Crémoux R, Gonzalo C. Somatic cells of goat and sheep milk: Analytical, sanitary, productive and technological aspects. Small Rum Res. 2007;68(1–2):126–144. 12. A Guide to Udder Health for Dairy Goats. Ulaşım: https://www. aasrp.org/Common/Uploaded%20Files/resources/Dairy_Goat_Udder_Health_ Manual.pdf 13. Alavedra M, Moura D, Cenci-Goga B, Saraiva S, Silva F, Pires I, Saraiva C, Coelho AC, García-Díez J. Biosecurity Practices in Portuguese Small Ruminant Farms: Current Status and Future Directions. Veterinary Sciences. 2025;12(4):334 14. Bueso-Ródenas J, Alejandro M, Romero G, Díaz JR. Automatic Prestimulation on Dairy Goats: Milking Efficiency and Teat-End Status. Animals (Basel). 2021;11(1):121. 95 BÖLÜM VIII ÇİĞ SÜT İLE BULAŞABİLEN PARAZİTER HASTALIKLAR Parasitic Diseases Transmissible Through Raw Milk İpek ERDEM Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Veteriner Fakültesi Parazitoloji Anabilim Dalı, Hatay, TÜRKİYE E-mail: ipeker[email protected] ORCID: 0000-0002-0086-8294 1. Giriş Süt gıda maddesi olarak yenidoğan bir canlının ihtiyaçlarını bütünüyle karşılayacak yegane besin kaynağıdır. Canlı bu sütü tüketip yakarak kendine enerji sağladığı gibi, aynı zamanda büyüyüp gelişmesi için gerekli olan proteinleri de almış olur. Süt içeriğinde hayati fonksiyonlar için elzem olan 20’den fazla aminoasiti (methiyonin, lisin, triptofan, fenilalanin gibi) ihtiva eder. Süt yağı büyük oranda trigliseridlerden oluşur, bunun dışında fosfolipid, kolesterol, serbest yağ asitleri, mono ve digliseridler de süt yağ kompozisyonunu oluşturan diğer lipid bileşenleridir. Sütte bulunan tek karbonhidrat laktozdur ve beyin-sinir gelişimi için önemlidir. Sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum, klor ve fosfat sütün mineral maddesini oluşturur. Zengin içeriği sayesinde oldukça önemli bir besin olan süt, alındığı hayvanın hastalıklı olması ya da sütün elde edilme koşullarının hijyenik olmaması durumunda, yararlı bir gıda olmaktan çıkar; aksine, hastalıkları hayvanlardan insanlara taşıyan bir aracı hâline gelebilir. (1, 2) Süt bu faydalarının yanı sıra zaman zaman insan sağlığını da tehdit edebilir. Çünkü süt, insanlar için faydalı olduğu kadar çeşitli mikroorganizmaların da çoğalması ve yaşaması için oldukça elverişli bir ortamdır. Bu mikroorganizmalar süte sağımı yapılan hayvanın sahip olduğu bir enfeksiyon nedeniyle geçebileceği gibi, çevre kontaminasyonu, sağım makinelerinin ya da sağımı yapan kişinin 96   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK hijyen kurallarına uymaması gibi nedenlerle de bulaşabilir. Çiğ süt ya da kontamine süt kaynaklı zoonoz olduğu bildirilen bakteriyel hastalıklar (şarbon, bruselloz, tüberküloz, pastörelloz gibi), viral (şap, kuduz gibi) mevcuttur (1). Çiğ inek sütü aracılığıyla bulaşabilen parazitler arasında ise Toxoplasma gondii, Cryptosporidium spp., Giardia duodenalis gibi önemli zoonotik türler yer almaktadır. Bu çalışmada çiğ süt kaynaklı paraziter enfeksiyonların epidemiyolojik özellikleri, bulaş yolları, risk grupları ve veteriner hekimliğin bu alandaki koruyucu rolü ele alınacaktır. Gıda güvenliği ve halk sağlığı açısından önemli sonuçlar doğurabilecek bu enfeksiyonların kontrolü, veteriner hekimliğin multidisipliner yaklaşımıyla mümkündür. 2. Çiğ Süt Tüketimi ile Bulaşma İhtimali Olan Zoonoz Parazitler 2.1. Toxoplasma gondii Toxoplasmatidae ailesinde yer alan Toxoplasma gondii veteriner hekimlik açısından olduğu kadar, beşeri hekimlikte de oldukça önemli bir parazittir. Dünyada yaygın olarak görülür. İnsan dahil olmak üzere pek çok memeliyi ve kanatlıyı enfekte edebilir (3). Toxoplasmosis denildiğinde her ne kadar akla ilk gelen canlı kediler olsa da, parazitin yaşam döngüsünde çok çeşitli konaklar mevcuttur. Şöyle ki; Toxoplasma gondii’nin yaşam çemberinde bir ara konak, bir de son konak vardır. Son konakları evcil kediler ve Felidae ailesinde yer alan canlılar iken, ara konakları insanlar da dahil olmak üzere kedi, köpek, koyun, keçi, inek, at, fare gibi pek çok memeli ve kanatlı hayvanlardır (3, 4). 2.1.1. Toxoplasma gondii’nin Enfektif Formlarının Morfolojisi Toxoplasmosiste trofozoit, bradizoit ve sporozoit olmak üzere üç adet enfektif form vardır. Son konak olan kediler bu enfektif formların herhangi biri ile enfekte olabilirler. Enfeksiyonu takiben ookist üretmeye başlarlar ve bu ookistler dışkı yoluyla dışarı atılırlar. Atılan ookistler hava şartlarına göre 1-3 gün içinde sporlanırlar. Sporlanmış ookistler toprakta bir yıla kadar enfektif olarak kalabilirler. Ookistler sporlanmadan önce küre şeklinde iken sporlandıktan sonra biraz daha ovalimsi bir hal alırlar. Sporlanma sonrası ookist içinde iki sporokist ve her bir sporokist içinde dört adet sporozoit oluşur. Sporokistlerin büyüklükleri yaklaşık 6-8 mikron civarındadır (3-5). Bir diğer enfektif form olan trofozoitler, takizoit ya da endozoit olarak da isimlendirirler. Yarım ay, hilal, mekik şeklindedir. Yaklaşık 2-6 mikron ÇİĞ SÜT İLE BULAŞABİLEN PARAZİTER HASTALIKLAR   103 gıda ve suları tüketerek yakalanırlar. Alınan kistler önce midede daha sonra bağırsaklarda enzimlerin etkisi ile parçalanır ve içinden dört çekirdekli bir protozoon çıkar. Hemen ardından sitoplazma bölünmesi ile her biri tek çekirdekli dört adet protozoon oluşur. Mikroorganizmada meydana gelen bir takım değişiklikler sonucunda asıl trofozoit formu olan iki çekirdekli kamçılı dört adet protozoon oluşur. Bağırsakta meydana gelen parazit çoğalmaları, sonrasında meydana gelen hücre harabiyeti gibi sebeplerle trofozoitler, bağırsağın arka kısımlarına doğru ilerler. Burada bir kısmı dışkı ile trofozoit olarak, büyük çoğunluğu ise kistlenerek dış ortama atılır. Çünkü parazitin trofozoit formu dış ortam koşullarına dayanıklı değildir (3, 4). 2.3.3. Giardia duodenalis’in Bulaşma ve Yayılma Yolları Giardiasis dünya genelinde yaygındır. Enfekte konakların çok sayıda kist atabiliyor olması, kistlerin dışkı ile atıldıktan kısa bir süre sonra enfektif özellik kazanması, kistlerin çevre koşullarına oldukça dirençli olması, bulaşma yolunun çok basit olması (fekal-oral), çok az sayıda (genellikle 10-100 arası) kistin dahi duyarlı konağı enfekte edebiliyor olması gibi faktörler parazitin yaygın olmasının sebepleri arasındadır (3). Yapılan bir derleme çalışmasında (38) Giardia’nın gıdalarla bulaşabileceği, özellikle yetersiz hijyen koşullarında işlenen gıdaların (çiğ süt dahil) risk oluşturabileceği ifade edilmiştir. Ancak literatürde çiğ süt kaynaklı meydana gelen herhangi bir giardiasis salgını ya da direkt olarak çiğ sütte Giardia spp. varlığının araştırıldığı çalışmalar mevcut değildir Giardia duodenalis’e çiğ sütle bulaşma ihtimali olan parazitler arasında yer verilmesinin sebebi sütün dışkı ile kontamine olmasının oldukça yüksek bir olasılık olması ve bunun neticesinde bulaşın teorik olarak kuvvetle muhtemel olmasından kaynaklanmaktadır. Literatürde bu konunun bildirilmemesi ya da bu zamana kadar süt örneklerinde Giardia spp. varlığına dair çalışma yapılmamış olması bu bulaş riskinin bertaraf edilmesi için yeterli değildir. Çünkü benzer bulaş yolunu kullanan diğer bir protozoon olan Cryptosporidium’un çiğ sütteki varlığı araştırılmış ve sonuç pozitif bulunmuştur (36, 37). Kabuklu deniz ürünlerinde (midye, istiridye) Giardia spp. varlığı tespit edilmiş ve genotiplendirme çalışmalarında bunların insanları enfekte edebilecek suşlar olduğu ifade edilmiştir (39, 40). Bu bakımdan böyle deniz ürünlerinin tüketimi risk oluşturmaktadır. Meyve sularında da Giardia spp. kistleri tespit edilmiştir (41). Özellikle düşük asit düzeyine sahip meyve sularının risk oluşturabileceği ifade edilmiştir (4). 104   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 2.3.4. Giardia duodenalis’in Teşhisi ve Tedavisi Özellikle yağlı ishalli dışkı görüntüsü, bu parazitle enfeksiyonu düşündürür. Çünkü parazit yağların sindirim yeri olan ince bağırsakların emilim yüzeyini adeta paramparça etmekte ve yağlar sindirilemeden direkt dışkı yolu ile atılmaktadır. Öte yandan birçok hastalıkta, ishal gibi bir klinik bulgu görüldüğü için teşhiste, semptomlar direkt yardımcı olamamaktadır. İshalli dışkı bir damla lugol damlatılarak incelendiğinde ışık mikroskobunda Giardia spp. kistleri görülür. Trofozoitler genelde ya nadiren atılır ya da dışkıya geçince hemen kist formuna dönerler. Ama dışkı lugol damlatmadan ve beklemeden hemen incelenirse, trofozoitleri görmek mümkün olabilir. Dışkıyı zenginleştirme metotlarından flotasyon metodu doymuş ZnCl2 ya da ZnSO4 kullanılarak uygulanırsa Giardia spp. kistleri daha net bir şekilde görülebilir. Flotasyonda solüsyon olarak tuzlu su kullanılırsa kistlerin yapısı bozulmaktadır. Giardiasiste kist atılımı aralıklıdır bu yüzden dışkının aralıklarla birkaç defa incelenmesi gerekmektedir. Bunun dışında dışkıda bulunan antijenleri tespit etmeye yönelik ticari kitler mevcuttur, dışkı muayenesi ile eş zamanlı kullanılması teşhisi güçlendirecektir. Dışkıda parazit az olduğu zaman ise farklı gen bölgelerinin hedef alındığı moleküler yöntemler teşhis amacıyla kullanılabilir (3-5). Tedavide ise amaç ishalin kesilmesi ve tedavi sürecinde yeniden enfeksiyonun önüne geçilmesidir. Semptomlara yönelik olarak sıvı-elektrolit tedavisi, demir, B vitamini, folik asit gibi vitamin mineral takviyesi yapılabilir. Metronidazol, Fenbendazol, Febantel, Praziquantel, Pirantel, Paramomisin gibi kemoterapötik ajanlar kullanılabilir (3, 4). 3. Hastalıklardan Korunma Yolları ve Epidemiyolojik Bir Değerlendirme Toxoplasmosisten korunmada insanlar öncelikle çiğ et tüketimine dikkat etmekle birlikte çiğ süt kullanımına ve bunlardan yapılan taze peynirlerin de yenilmemesine ihtimam göstermelidirler. Kedi dışkısını temizleyecekleri zaman eldiven kullanmaya özen göstermeli, sonrasında el hijyenlerini aksatmamalıdırlar. Dışkıdaki ookistlerin sporlanmasına izin vermeden, dışkının günlük olarak uzaklaştırılmasına dikkat etmelidirler. Kedi dışkısı ile kontamine olma riski olan meyve ve sebzeleri tüketmeden önce sirkeli suda bekletip özenle yıkamalıdırlar. Belirtilen hususlara hamile kadınların iki kat daha dikkatli olmaları gerekmektedir. Çünkü hastalığın kongenital olarak geçişi mümkündür ve bebekte geri dönüşü olmayan defektlere sebep olması olasıdır. Hamilelik öncesi Toxoplasma gondii testi yaptırılıp mevcut durumun belirlenmesi iyi ÇİĞ SÜT İLE BULAŞABİLEN PARAZİTER HASTALIKLAR   105 olacaktır. Hastalık varlığında önce tedavi, sonrasında ise gebelik planlanmalıdır. Parazit tedavi sonrası iki haftada kandan uzaklaşır ancak bu durum bazen 12-16 haftaya kadar uzayabilir bundan dolayı en erken üç ay olmak üzere, en iyisi altı ay sonrasına gebelik planı yapılmalıdır. Kedilerin enfekte olup ookist çıkarma olasılığına karşı, sakatatlar-etler pişirilerek yedirilmeli, çocuk oyun alanlarına girişleri engellenmelidir (3,4). Cryptosporidium enfeksiyonunda, korunmada öncelikli hedef bağışıklığın yüksek tutulması olmalıdır. Diğer dikkat edilmesi gereken husus, ookistlerin etrafa saçılımına engel olunması olacaktır çünkü ookistler dezenfektanlara oldukça dirençlidir. Ookistler ne kadar dağılım gösterirse hastalığın kontrolü o ölçüde güçleşecektir. Cryptosporidiosiste su kaynaklı salgınlar da önemli olduğu için içme suyunun özenle sanitasyona tabii tutulması gerekmektedir. Bilhassa toplu yaşam alanlarında hijyene çok daha fazla dikkat edilmelidir. Pastörize edilmemiş süt ve bu sütlerden yapılan taze peynir gibi ürünlerin kullanımından mümkün olduğu kadar kaçınılmalıdır. Sinek gibi vektörlerin ookist içeren dışkı üzerinde gezme ihtimallerine karşı yiyecek-içecekler ile temasının kesilmesi iyi olacaktır (3, 4, 42). Giardiasiste korunmada hijyen kurallarına dikkat etmek, beslenme koşullarını iyileştirmek büyük oranda fayda sağlayacaktır. Kabuklu deniz ürünleri, özellikle asit düzeyi düşük meyve suyu ve güvenilir olmayan su kaynakları tüketilirken dikkatli olunmalıdır. Sütün sağım esnasında dışkı ile kontaminasyonundan kaçınılmalı, sanitasyon tedbirlerine sıkıca bağlı kalınmalıdır (3, 4). 4. Veteriner Hekimlerin Rolü Veteriner hekimler, hayvan sağlığını koruyarak dolaylı olarak halk sağlığının korunmasına katkı sağlarlar. Düzenli antiparaziter uygulamalar yaparak-yapılmasını tavsiye ederek, sağım hijyeni konusunda yetiştiriciye uygun-alternatif yollar sunarak, sütlerin analiz edilmesini sağlayarak ve çiğ süt tüketiminin sağlık açısından riskleri olduğu konusunda özellikle kırsal kesimde yaşayan, çiğ süt tüketmekten çekinmeyen toplumları bilgilendirerek zoonoz hastalıklardan insanları koruma görevi görebilirler. 5. Sonuç Sonuç olarak zoonoz hastalıklar çeşitli sebeplerle insanlara geçmekte ve sağlıklarını, yaşamlarını tehdit etmektedir. Bu kitap bölümünde çiğ süte dikkat çekilmeye çalışılmıştır. Pastörizasyon konusuna özenli davranılmalı, sütün 106   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK sağlandığı hayvanın aşılarına, ilaç kullanımına, hastalık durumuna vs. dikkat edilerek sağım yapılmalı, sağımda hijyene çok özenli davranılmalıdır. Kaynaklar 1. Leloğlu N. Süt ve türevleri ile geçen hastalıklar ve bunlardan korunma yolları. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2010; 2(1). 2. Gürsoy A. Sütün bileşimi ve özellikleri. Ankara Üniversitesi ders notları, 2015; 1-2. 3. Dumanlı N, Aktaş M. Toxoplasmatidae. In: Veteriner Protozooloji. Eds: Dumanlı N., Karaer Z. Medisan yayınevi, Ankara, 2015; 133-150. 4. Yıldız, K. Parazitoloji Akıl Notları. Güneş tıp kitapevleri, Ankara, 2023; 37-41. 5. Tınar R, Umur Ş. Veteriner Parazitoloji Hayvan Türlerine Göre. Güneş tıp kitapevleri, Ankara, 2015; 152-153. 6. Pinto-Ferreira F, Caldart ET, Pasquali AKS, Mitsuka-Breganó R, Freire RL, Navarro IT. Patterns of transmission and sources of infection in outbreaks of human toxoplasmosis. Emerging infectious diseases, 2019, 25(12), 2177. 7. da Fonseca FM, Sato AP, Becker APBB, Pinto GODPA, de Souza GS, Perotta JH, et. al. Detection of Toxoplasma gondii DNA in milk of dairy cows from southern Brazil. Parasitology International, 2023, 95, 102750. 8. Liu YM, Zhang YY, Wang L, Wang HY, Li CH, Jiang YH, et. al. Toxoplasma gondii antibodies in raw milk and sera of cows in China. Pathogens, 2022, 11(10), 1079. 9. Meftahi M, Mashak Z, Kefayat M. Study the molecular prevalence rate of Toxoplasma gondii in raw milk samples collected from Alborz province by PCR method. Journal of Animal Environment, 2021, 13(3), 41-48. 10. Khan S, Rafiq K, Khabir MN, Khan MB, Khan SN, Khattak A, et al. Toxoplasma gondii in lactating animals: potential risk to milk consuming population in Khyber Pakhtunkhwa. Brazilian Journal of Biology, 2023, 83, e267369. 11. Rehman F, Shah M, Ali A, Ahmad I, Sarwar MT, Rapisarda AMC, et al. Unpasteurised milk consumption as a potential risk factor for toxoplasmosis in females with recurrent pregnancy loss. Journal of Obstetrics and Gynaecology, 2020; 40(8), 1106-1110. 12. Saad NM, Hussein AA, Ewida RM. Occurrence of Toxoplasma gondii in raw goat, sheep, and camel milk in Upper Egypt. Veterinary world, 2018; 11(9), 1262. ÇİĞ SÜT İLE BULAŞABİLEN PARAZİTER HASTALIKLAR   107 13. Fereig RM, Abdelbaky HH, Mazeed AM, El-Alfy ES, Saleh S, Omar MA, et al. Prevalence of Neospora caninum and Toxoplasma gondii antibodies and DNA in raw milk of various ruminants in Egypt. Pathogens, 2022; 11(11), 1305. 14. Çulbasan V, Gungor C, Gundog DA, Koskeroglu K, Onmaz NE. Molecular surveillance of Toxoplasma gondii in raw milk and Artisan cheese of sheep, goat, cow and water buffalo origin. International Journal of Dairy Technology, 2023; 76(4), 948-954. 15. Dubey JP, Verma SK, Ferreira LR, Oliveira S, Cassinelli AB, Ying Y, et al. Detection and survival of Toxoplasma gondii in milk and cheese from experimentally infected goats. Journal of food protection, 2014; 77(10), 17471753. 16. da Costa MA, Pinto‐Ferreira F, de Almeida RPA, Martins FDC, Pires AL, Mareze M, et al. Artisan fresh cheese from raw cow’s milk as a possible route of transmission in a toxoplasmosis outbreak, in Brazil. Zoonoses and Public Health, 2020; 67(2), 122-129. 17. Bresciani KDS, Costa AJ, Toniollo GH, Luvizzoto MCR, Kanamura CT, Moraes FR, et al. Transplacental transmission of Toxoplasma gondii in reinfected pregnant female canines. Parasitology Research, 2009; 104(5), 12131217. 18. Kieffer F, Wallon M. Congenital toxoplasmosis. Handbook of clinical neurology, 2013; 112, 1099-1101. 19. Hide G, Morley EK, Hughes JM, Gerwash O, Elmahaishi MS, Elmahaishi KH, et al. Evidence for high levels of vertical transmission in Toxoplasma gondii. Parasitology, 2009; 136(14), 1877-1885. 20. Fernàndez-Sabé N, Cervera C, Fariñas MC, Bodro M, Muñoz P, Gurguí M, et al. Risk factors, clinical features, and outcomes of toxoplasmosis in solidorgan transplant recipients: a matched case-control study. Clinical Infectious Diseases, 2012; 54(3), 355-361. 21. Mele A, Paterson PJ, Prentice HG, Leoni P, Kibbler CC. Toxoplasmosis in bone marrow transplantation: a report of two cases and systematic review of the literature. Bone marrow transplantation, 2002; 29(8), 691-698. 22. Bautista G, Ramos A, Forés R, Regidor C, Ruiz E, de Laiglesia A, et al. Toxoplasmosis in cord blood transplantation recipients. Transplant Infectious Disease, 2012; 14(5), 496-501. 23. Sevinç F, Dik B. Veteriner Protozooloji. In: Cryptosporidiidae. 2nd ed. Medisan Yayınevi, Ankara, 2015; 125-131. 108   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 24. Ryan U, Zahedi A, Feng Y, Xiao L. An update on zoonotic Cryptosporidium species and genotypes in humans. Animals, 2021; 11(11): 3307. 25. Huang J, Chen M, He Y, Chen H, Huang M, et al. Cryptosporidium equi n. sp.(Apicomplexa: Cryptosporidiidae): biological and genetic characterisations. Int J Parasitol, 2023; 53(10): 545-554. 26. Cacciò SM, Chalmers R. Human cryptosporidiosis in Europe. Clin Microbiol Infec, 2016; 22 (6): 471-480. 27. Mawdsley JL, Brooks AE, Merry RJ, Pain BF. Use of a novel soil tilting table apparatus to demonstrate the horizontal and vertical movement of the protozoan pathogen Cryptosporidium parvum in soil. Biol Fertil Soils, 1996; 23: 215-220. 28. Graczyk TK, Cranfield MR, Fayer R, Anderson MS. Viability and infectivity of Cryptosporidium parvum oocysts are retained upon intestinal passage through a refractory avian host. Appl Environ Microbiol, 1996; 62(9): 3234-3237. 29. Graczyk TK, Cranfield MR, Fayer R, Trout J, Goodale HJ. Infectivity of Cryptosporidium parvum oocysts is retained upon intestinal passage through a migratory water‐fowl species (Canada goose, Branta canadensis). Trop Med Int Health, 1997; 2(4): 341-347. 30. Graczyk TK, Cranfield MR, Fayer R, Bixler H. House flies (Musca domestica) as transport hosts of Cryptosporidium parvum. Am J Trop Med Hyg, 1999; 61(3): 500-504. 31. Zerpa R, Huicho L. Childhood cryptosporidial diarrhea associated with identification of Cryptosporidium sp. in the cockroach Periplaneta americana. Pediatr Infect Dis J, 1994; 13(6): 546-548. 32. D’Antonio RG, Winn RE, Taylor JP, Gustafson TL, Current WL, ve ark. A waterborne outbreak of cryptosporidiosis in normal hosts. Ann Intern Med, 1985; 103: 886-888. 33. Hayes EB, Matte TD, O’Brien TR, McKinley TW, Logsdon GS, ve ark. Large community outbreak of cryptosporidiosis due to contamination of a filtered public water supply. N England J Med, 1989; 320(21): 1372-1376. 34. Mac Kenzie WR, Hoxie NJ, Proctor ME, Gradus MS, Blair KA, ve ark. A massive outbreak in Milwaukee of Cryptosporidium infection transmitted through the public water supply. N Engl J Med, 1994; 331(3): 161-167. 35. Ceber K, Aslan G, Otağ F, Delıalıoğlu N, Oztürk C, ve ark. Investigation of Cryptosporidium spp. oocysts in tap water, well water, sewage water and sea water in Mersin, Turkey. Turkiye Parazitol Derg, 2005; 29 (4): 224-228 ÇİĞ SÜT İLE BULAŞABİLEN PARAZİTER HASTALIKLAR   109 36. Gelletlie R, Stuart J, Soltanpoor N, Armstrong R, Nichols G. Cryptosporidiosis associated with school milk. Lancet, 1997; 350(9083): 10051006. 37. Ursini T, Moro L, Requena-Méndez A, Bertoli G, Buonfrate D. A review of outbreaks of cryptosporidiosis due to unpasteurized milk. Infection, 2020; 48(5), 659-663. 38. Slifko TR, Smith HV, Rose JB. Emerging parasite zoonoses associated with water and food. International journal for parasitology, 2000; 30(12-13), 1379-1393. 39. Giangaspero A, Papini R, Marangi M, Koehler AV, Gasser RB. Cryptosporidium parvum genotype IIa and Giardia duodenalis assemblage A in Mytilus galloprovincialis on sale at local food markets. Int. J. Food Microbiol. 2014; 171, 62–67. 40. Schets FM, van den Berg HHJL, Engels GB, Lodder WJ, de Roda Husman AM. Cryptosporidium and Giardia in commercial and noncommercial oysters (Crassostrea gigas) and water from the Oosterschelde, the Netherlands. Int. J. Food Microbiol. 2007; 113, 189–194. 41. Robertson LJ. Giardia as a foodborne pathogen. New York: Springer. 2013. 42. Yılmaz A. İshalli immünsüpresif ve immünkompetan olgularda makroskobik, serolojik ve moleküler yöntemlerle Cryptosporidium spp.’nin araştırılması, Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 2015. 111 BÖLÜM IX DENEY HAYVANLARINDA GÖRÜLEN BAZI GRAM NEGATİF BAKTERİYEL ENFEKSİYONLAR Infectious Diseases of Laboratory Animals (Gram-Negative Pathogens) Mustafa Sencer KARAGÜL Kocaeli Üniversitesi, Kartepe Atçılık Meslek Yüksekokulu Bitkisel ve Hayvansal Üretim Bölümü, Kocaeli, Türkiye, E-mail: sencer[email protected] ORCID: 0000-0001-7215-5229) 1. GİRİŞ Deney hayvanlarının sağlık durumu, hem hayvan refahının hem de deneysel sonuçların güvenilirliğinin temel belirleyicisidir. Deney hayvanları üretim veya deney ünitelerinde Gram-negatif bakteriler önemli enfeksiyon etkenleri olarak tespit edilebilirler. Bu mikroorganizmalar, klinik veya subklinik enfeksiyonlara yol açarak hayvanların fizyolojik ve immünolojik parametrelerini değiştirebilir, dolayısıyla araştırma sonuçlarını olumsuz yönde etkileyebilir. (1,2) Bu kapsamda enfeksiyöz etkenlerin izlenmesine yönelik sağlık gözetim programları oluşturulmuş ve uluslararası düzeyde standardize edilmiştir. Avrupa Laboratuvar Hayvanları Bilimi Dernekleri Federasyonu (FELASA) ve Amerikan Laboratuvar Hayvanları Bilimi Derneği (AALAS) gibi kuruluşlar, laboratuvar hayvanlarında patojen izleme için ayrıntılı öneriler geliştirmiştir. (1,3) Bu rehberlerde rutin mikrobiyolojik tarama, sentinel kullanımı ve tanısal testlerin enfeksiyonların erken saptanması ve kontrolü açısından önemi vurgulanmaktadır. (4) İyi yönetilen tesislerde bakteriyel patojenlerin yaygınlığı azaltılabilmesine rağmen Gram-negatif bakteriyel etkenlerin hâlâ önemli bir risk oluşturma 112   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK potansiyeli bulunmaktadır. (5,6) Söz konusu etkenler, konak türü ve barınma koşullarına bağlı olarak farklı solunum, sindirim veya sistemik enfeksiyonlara neden olabilirler. Bu bölümde, laboratuvar hayvanlarında karşılaşılan ve sağlık izleme programları kapsamında takibi tavsiye edilen başlıca Gram-negatif patojenlerin etiyolojisi, epidemiyolojisi, korunma ve kontrol prensipleri, klinik belirtileri ve teşhisine dair yönlendirici ve destekleyici bilgiler paylaşılmıştır. 2. Bordetella bronchiseptica Enfeksiyonu 2.1. Etiyolojisi Hastalığın etkeni olan Bordetella (B.) bronchiseptica; ginepig, rat, tavşan, fare, köpek, domuz, kedi, hindi ve primatların dahil olduğu oldukça geniş bir konakçı aralığına sahip (7-10), non-fermantatif, gram negatif basil/kokobasil morfolojisine sahip hareketli bir bakteridir. B. bronchiseptica, B. pertusis, B. parapertusis ve B. avium gibi Bordetella türleri solunum kanalı hastalıklarına neden olmaktadırlar. (8) B. bronchiseptica çok sayıda memeli hayvanda respiratorik hastalıklarla ilişkilendirilmiş ve aynı zamanda köpek, ginepig, tavşan ve ratlardan izole edilmiştir.(8,10) Köpeklerde enfeksiyöz trake bronşit (kennel cough) ve domuzlarda atrofik rinit ile karakterize B. bronchiseptica kaynaklı enfeksiyonlara sıklıkla karşılaşılmaktadır.(8,9) Laboratuvar hayvanları arasında B. bronchiseptica enfeksiyonu özellikle ginepig ve tavşanlarda klinik seyir olarak önemlidir. Buna karşın rat ve farelerdeki doğal enfeksiyonlar minör önem taşımaktadır.(10,11) Etken, fare ve ratların kesin olmayan doğal patojenleri arasında kategorize edilmiştir. (8) 2.2. Epidemiyolojisi Hastalık modern laboratuvar hayvanları tesislerinde nadiren görünmektedir. Daha sıklıkla pet rodentlerinde ve tavşanlarda özellikle kedi, köpek gibi türler ile maruziyeti olanlar da daha yaygın ortaya çıkmaktadır. (11) Hastalık etkeni, enfekte olmuş memeli konakların solunum yollarındaki yeni enfeksiyonların birincil kaynağı olarak kabul edilmektedir.(8) Ginepigler için B. bronchiseptica kaynaklı morbidite ve mortalite genç hayvanlarda ve kış mevsiminde daha yüksek görülmektedir. (10,12) Enfeksiyon daha çok enfekte hayvanların nazal sekresyonu ile saçılmaktadır. Enfeksiyon nedeniyle gebe ginepiglerde abort ve ölü doğumlar görülebilir.(12) Tavşanlarda etken, respiratorik epitelyum silialarına olan ilgisi ile mukosiliyar klerensi bozarak diğer patojenlerin de girişine izin verebilmektedir.(10) Tavşanlar arasında seroprevalans yüksek DENEY HAYVANLARINDA GÖRÜLEN BAZI GRAM NEGATİF . . .   119 enfekte olmayan fareler bulunabilir. Bakterinin yüksek çevre sensitivitesi göz önüne alındığında vivaryumda Helicobacter eradikasyonuna çevresel dezenfeksiyon eşlik etmelidir. Enfekte farelerden hastalık antibiyotik tedavisi veya rederivasyon ile elimine edilebilir.(30) 5.3. Bulaşma Yolları Helicobacter enfeksiyonları için primer bulaşma yolu fekal–oral saçılımdır.(12,13,15,30,33) Enfeksiyon seyri; maruziyet dozu, işletme yönetimi ve çevresel koşullara göre değişir.(12,33) Doğal enfeksiyon bir kez meydana geldiğinde, taşıyıcı fareler tarafından dışkıda uzun süreli Helicobacter saçılımı kronik/enzootik olarak enfekte kolonilerde gözlemlenir.(12,31) Üstü açık kafes sistemlerinde toz ve diğer fomitler aracılığıyla hayvanlar arasında bulaş olabileceği unutulmamalıdır. Vertikal bulaşma bildirilmemiştir. Tümör transplantasyonu neticesinde bulaşma rapor edilmiştir.(32) 5.4. Semptomları Klinik semptomlar arasında hemorajik ve yangılı rektal mukoza ile rektal prolaps sık görülebilir. (12) Klinik işaretler immünkompetan farelerde görülmeyebilir.(13,34) Primer klinik işaret dışında ikincil olarak tiflokolit ve tiflit semptomları ile karşılaşılabilir. (34) Diyareye neden olabilecekleri gibi bazı Helicobacter türlerinin duyarlı konaklarda karaciğer tümörlerine dahil olabildiği tanımlanmıştır. Aynı zamanda reprodüktif performansı etkileyebilirler.(15) Helicobacter etkenleri sekum ve kolondaki kriptlere kolonize olup gastrointestinal kanalda inflamasyona neden olduktan sonra karaciğere geçiş yapabilirler.(12) Özellikle sekum ve kalın bağırsak duvarının kalınlaşmasını,(12,30) proliferatif tiflit (sekum yangısı), kolit ve proktit (rektum yangısı) takip eder.(12) Laboratuvar farelerinde H. hepaticus rektal prolapsın en sık nedenidir.(13,25) İmmün zaafiyeti olan farelerde H. bilis rektal prolaps, proliferatif tiflokolit ve kronik hepatite neden olabilir.(30) İmmünkompetan çoğu fare ve ratta enfeksiyon asemptomatiktir. Kronik enfeksiyonlar vücut ağırlığında ilerleyici düşüşe neden olur; dışkı mukoid, yapışkan ve hemorajik olabilir. (12) 5.5. Teşhisi Özellikle H. hepaticus için etken; PCR, mikrobiyolojik kültür, seroloji ve histopatoloji ile tespit edilebilir.(30) Rodent Helicobacter etkenleri için PCR metotları tanımlanmıştır.(31) PCR, havuzlanmış fekal örneklerde rutin 120   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK sürveyans taramaları için kullanılır.(30,33) Kontamine altlık kullanımı ile sentinel hayvanların standart metotlarla maruz bırakılması sıklıkla başarılı sonuçlar verse de H. hepaticus’un desikasyona yüksek sensitivitesi, kontamine altlık–sentinel sistemlerinde tespitte başarısızlığa yol açabilir.(30) Organizma, karaciğer smear örneklerinin gümüş preparatları ile identifiye edilebilir.(12) Teşhis numuneleri (dışkı, sekal kazıntı, doku) %30 gliserol içeren Brucella broth besiyerinde derin dondurucuda saklanabilir. İntestinal kanal örnekleri 1 mL PBS içinde homojenize edildikten sonra rekabetçi kommensalleri elemek için 0.45 µm filtre ile filtre edilir. Birçok Helicobacter türünün verimli kültürü için agarda nem gereksinimi dikkate alınmalıdır.(31) Fekal örneklerden PCR ile Helicobacter teşhisi en sık kullanılan ve en pratik metottur.(15) Ayrıca PCR’da farklı primerlerle H. bilis veya H. hepaticus gibi türlerin ayrımı yapılabilir.(12) Helicobacter’den ari koloniler aseptik histerektomi veya embriyo transfer ile elde edilebilir.(15) Enfeksiyon varlığı, Helicobacter antijenlerine karşı pozitif ELISA sonuçları ile desteklenebilir; yöntem yüksek sensitiviteye sahip olsa da çoklu eş zamanlı enfeksiyonlarda spesifite değişken olabilir.(31) 6. Pastörelloz 6.1. Etiyolojisi Pastörella etkenleri, gram negatif çomak morfolojisine sahip, bipolor boyanabilen organizmalardır.(13,35,36) Zorunlu paraziter etkenler olarak büyük ve geniş bir bakteri grubunu oluştururlar. (30,37) Primer olarak kuşların ve memelilerin solunum yollarında ve mukozal membranlarında kommensal organizma olarak bulunurlar. (30,37) Parazitik yaşama filogenetik adaptasyonları boyunca genomdaki değişiklik ve kayıplar biyosentetik yeteneklerde eksiklikle sonuçlanmıştır. Bu nedenle türlerin çoğu fastidiyöz karakterdedir ve nütrisyonel ihtiyaçları yüksektir. Birçok türün patojenik potansiyeli stres ve immün yetmezlik koşullarında ortaya çıktığından fırsatçı patojen kabul edilirler.(37) Pastörella ailesi, laboratuvar hayvanları için önemli olan Pasteurella, Actinobacillus ve Haemophilus gibi türleri içerir.(30,35,37) P. multocida laboratuvar tavşanları için en yaygın patojendir.(13,36,38,39) Kronik vakalar çok çeşitli klinik sendromlara neden olur.(12,38) Bakteri, konak dışında uzun süre canlılığını sürdüremez. (35) Suşlar endotoksin/ekzotoksin üretimi ile fagositoz ve nötrofiller tarafından eliminasyona direnç yeteneğine göre farklılık gösterir.(19) P. multocida ayrıca zoonotik enfeksiyonlarda en sık rol oynayan ajandır; insanlarda lokal (ısırık) enfeksiyonlardan respiratuvar hastalıklara ve hatta ölümcül sistemik tablolara kadar geniş bir spektrum oluşturabilir.(37) DENEY HAYVANLARINDA GÖRÜLEN BAZI GRAM NEGATİF . . .   121 6.2. Epidemiyolojisi Organizma insanları enfekte edebileceği gibi çoğu memeli P. multocida’yı taşıyabilir; laboratuvar hayvanları arasında tavşanlar klinik olarak en ağır etkilenen türdür.(12,35) Etken çoğunlukla oportunistik bir patojen olarak gözlemlenir.(22) Etkilenen tavşanlarda alt solunum yolu enfeksiyonun birincil bölgesidir.(39) İyi yönetilen tavşan kolonilerinde nadirdir; ancak sporadik salgınlar görülebilir.(35) Konvansiyonel, bariyerlendirme olmayan ve pastörelloz geçmişi olan tesislerde hayvanların önemli bir kısmı organizmayı üst solunum yolunda ve timpanik bölgede taşıyabilir.(36) Taşıyıcılık pet tavşanlarında, köpek, kedi ve çiftlik hayvanlarında sık; laboratuvar rat ve farelerinde ise P. multocida kaynaklı vakalar nadirdir.(35) Taşıyıcılar araştırmalarda kullanım için uygun değildir; enfekte hayvanlar klinik olarak hasta olabilir ve çalışmanın sonlandırılmasına neden olabilir.(12,35) Çevredeki duyarlılığı nedeniyle sıkı çevresel dekontaminasyon zorunlu değildir; düzenli temizlik ve etkin dezenfektan kullanımı ile patojen ortamdan uzaklaştırılabilir.(35) Tavşan kolonilerinde hastalık sıklıkla doğumla başlar ve yaşla artar; duyarlılık konak, çevre ve bakteriyel faktörlere bağlıdır. Taşıma, deney, geniş sıcaklık dalgalanmaları ve yüksek amonyak seviyesi duyarlılığı artırır.(13) Septisemi gelişen tavşanlarda hastalık klinik semptomsuz ani ölümle sonuçlanabilir.(38) Barınma ve bakım uygulamaları, ticari ve laboratuvar tesislerinde pastörelloz insidansında kritiktir. (36) 6.3. Bulaşma Yolları P. multocida tavşanlar arasında direkt temas, aerosol ve fomitlerle bulaşır. (12,13,38) Alt solunum yolundan östaki borusu aracılığıyla orta kulağa yayılabilir. (39,36) Vajinal enfeksiyon mümkün olduğunda, yenidoğanlar doğumda veya hasta bir dişiyle direkt temas sonucu enfekte olabilir.(35,12) Direkt temasla bulaşma diğer yollardan daha olasıdır ve enfeksiyöz sekresyon/ekskresyonlarla meydana gelir.(12,13) Yeterli hava değişiminin sağlandığı tesislerde aerosoller saçılımda majör rol oynamaz.(39,36) Özellikle kış aylarında hava değişiminin azalması, yetersiz sanitasyon ve aşırı kalabalık koşullar amonyak seviyesini artırarak respiratuvar hastalık olasılığını yükseltir.(36) 6.4. Semptomları Tavşanlar P. multocida’yı klinik işaret göstermeden taşıyabilir. (35) Enfekte tavşanların çoğu asemptomatik taşıyıcıdır. (13) Organizma genellikle nazofarenkste yerleşiktir; çeşitli faktörler konağı taşıyıcı statüsünden aktif enfeksiyona çevirebilir. Aktif hastalığa duyarlılık gebelik, genetik, beslenme, 122   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK bakım ve stresle etkilenir. P. multocida enfeksiyonu akut, subakut veya kronik seyredebilir.(35) Klinik semptomsuz akut septisemi sonucu, gross patolojik değişim olmadan ani ölüm görülebilir.(12) Asemptomatik tavşanlarda makroskopide otitis media bulguları saptanabilir.(36) Laboratuvar tavşanlarında pastörelloz ile ilişkili en sık semptomlar rinit, seröz/mukopurulent nazal akıntı, konjunktivit, abse, aksırma, öksürme ve otitis mediadır.(12,28,35,38) Septisemi, bronkopnömoni, genital enfeksiyon, artrit, osteomiyelit ve dakriyoadenit ile kateter bölgelerinde deri enfeksiyonları da görülebilir.(13,35) Muhtemelen hematojen yayılım nedeniyle klinik bulgular geliştiğinde pek çok organda lezyonlar izlenebilir.(13) Tavşanda tipik görünüm kataral veya mukopurulent nazal akıntıdır; hedef organlardaki lezyonlar nekropside sıklıkla süpüratif karakterdedir.(35) 6.5. Teşhisi P. multocida kültür, PCR ve serolojik yöntemlerle teşhis edilebilir. (22,39) Nazofarenks, tavşanlarda örnekleme açısından zordur; taşıyıcı hayvanlarda organizmanın orta kulak/paranazal sinüslerden taşınması negatif kültür sonuçlarına yol açabilir.(35) Nazal kültür, taşıyıcı ve saçıcıların tespitinde faydalıdır; ancak tüm enfekte hayvanlar bu yolla yakalanamayabilir. (39,36) Seroloji aktif enfeksiyonu teşhis için yeterli değildir; antijen kompleksitesi nedeniyle yalancı pozitiflik görülebileceğinden pozitif sonuçlar teyit edilmelidir.(35) Serolojik yöntemler arasında ELISA ve indirekt hemaglutinasyon kullanılabilir. Nazal svab veya kültür örneklerinden izole DNA ile PCR tanı ve teyit için uygulanabilir. P. multocida izolasyonu, klinik örneklerin kanlı veya çikolata agara inokülasyonunu takiben 24 saatlik inkübasyonla yapılabilir; ileri doğrulama biyokimyasal testler ve karbonhidrat fermentasyonu ile sürdürülür.(12) 7. Rodentibacter heylii enfeksiyonu 7.1. Etiyolojisi Pastörella-Hemafilus-Aktinobasillus bakteri grubunun içinde yer alan Pasteurella pneumotropica, günümüzde Rodentibacter türü olarak yeniden sınıflandırılmıştır.(15,40) P. pneumotropica gram negatif kokobasil veya basil morfolojisine sahip, spor oluşturmayan, non-hemolitik bir bakteri olarak tanımlanmış ve birçok biyotipinin varlığı raporlanmıştır.(13,30) Pastörella türleri geniş konakçı tür aralığında kommensal ajan veya patojen olarak da DENEY HAYVANLARINDA GÖRÜLEN BAZI GRAM NEGATİF . . .   123 yer alabilirler.(15) Fare ve ratlarda bazı kolonilerde sağlıklı hayvanlardan %95 oranında izole edilebilir.(41) Etken oportunistik bir ajan olarak farelerde çok sayıda lezyon ile ilişkilendirilir fakat birincil patojen olması tartışmaya açık olarak değerlendirilir.(41,39) Geçmiş çalışmalarda bakterinin biyotipleri ilk defa tanımlayan araştırmacıların isimlerine atıf yapılarak 3 biyotipe ayrılmıştır. İlerleyen dönemlerde en sık tanımlanan Heyl ve Jawetz biyotiplerinin rodentlerle; Henriksen biyotipinin ise köpek ve kediler ile ilişkili olduğu ortaya konulmuştur. (30,37) Yeniden sınıflandırma ile P. pneumotropica Heyl ve P. pneumutropica Jawetz sırasıyla Rodentibacter heylii ve Rodentibacter pneumutropicus olarak adlandırılmıştır. (15,40) Rodentibacter hassas bir organizma olarak konak dışında uzun süre canlılığını koruyamaz. Kirli altlık ile sağlıklı hayvanlara hastalığın bulaşması zor olduğundan sentinel gözlem programlarını güvenilmez hale getirir.(40) İmmun yetmezlik bulunan hayvanlarda enfeksiyon ve klinik olarak ağır etkilenme çalışma sonuçlarını majör seviyede etkileyebilir. (12) 7.2. Epidemiyolojisi Rat ve fareler etkenin birincil taşıyıcılarıdır fakat ginepigler, hamsterlar ve gerbiller de enfekte olabilir.(12,40) Fare, rat ve hamsterlarda hastalığın klinik formu görülmeyebilir ve bakteri saçılımı respiratorik sekresyonlar ve dışkı ile saçılıp diğer hayvanlara direkt temas ile bulaşabilir.(12,39) Laboratuvar popülasyonlarında sık görülebilmektedir. Doğal yaşamda ise sıklığı muhtemel olmakla birlikte prevalansı bilinmemektedir.(40) İmmun yetmezlik görülen fareler hastalığa karşı daha duyarlıdır.(34,39) İmmunkompetan ratlar arasında ise söz konusu etken kaynaklı enfeksiyon azlığı nedeniyle patojen kontrolü elzem olmayabilir.(42) Vajina ve uterus farelerde sıklıkla bakterinin kolonize olduğu bölgelerdir ve enfeksiyonun doğan yavrulara saçılmasında birincil kaynağı oluşturur.(39) Zorunlu parazitik bir yaşama sahip olan etken çevrede uzun süre canlılığını sürdüremediği için çalışma yüzeylerinden ve fomit noktalarında etkili dezenfektanlar ile dezenfeksiyon ve düzenli temizlik sayesinde etkili bir şekilde elimine edilebilir.(12,30,42,40) Bu nedenle koloni bir kez etkenden ari hale geldiğinde re-enfeksiyon riski enfekte hayvan girişi haricinde çok düşüktür.(42) Enfekte dişilerden doğan yavrular doğum sonrası ilk hafta içinde enfekte olurlar.(22) İnsanlarda taşıyıcılık yaygın değildir ve bulaşma enfekte fareler ile temas neticesinde olabilir.(30) İlişkili etkenlerin kommensal ajan olarak prevalansları nedeniyle antibiyotik tedavisi ile eradikasyonu zor olabilir. Buna karşın içme suyuna enrofloksasin uygulamasına dair başarılı sonuçlar 124   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK bildirilmiştir. Embriyo transferi aracılığıyla rederivasyon eliminasyon için gerekli olabilir.(15) Klinik olarak hasta olana kadar Rodentibacter taşıyan hayvanlar araştırmalar için uygun olarak değerlendirilebilir. (40) 7.3. Bulaşma Yolları Bulaşma Rodentibacter enfekte hayvanlar ile direkt temas veya onların sekresyonları ile gerçekleşir.(12,15,40) Fomitler ile de bulaşma söz konusu olabilir.(13,42) İnsanlar yaygın taşıyıcı değillerdir. Organizma çevrede uzun süreler canlı kalamaz veya çoğalamamaktadır.(40) 7.4. Semptomları Fare ve ratlarda konjunktivit, rinit, otit, servikal lenfadenit,(12,40) panoftalmit, dakriyoadenit, periorbital abseleşme ve prepusyal ve bulbouretral bezlerde abseler, nekrotik dermatit, deri altı abseler, mastit ve metrit gözlenebilen semptomlar arasındadır.(12,15) Üriner yollarda ve reprodüktif sistemde neden olduğu bozukluklar abort ve infertiliteye yol açar. (12,34) Klinik hastalık genellikle deri lezyonları ile sınırlı kalabilir. Bu nedenle ratlardaki enfeksiyon dermal araştırmaları tehlikeye atabilir.(13) Ratlarda hayvanların büyük çoğunluğu asemptomatiktir ve sadece nadiren konjunktivit, metrit ve mastit şekillenebilir. (43) Etkeni taşıyan çoğu farede hastalık asemptomatik olarak seyrederken sadece immun yetmezliğe sahip olanların küçük bir bölümünde ve çok nadiren immunkompetan farelerde aktif hastalık tablosu ortaya çıkar.(30,40) Farelerde deri altı abse durumunda S. aureus ayırıcı teşhis birincil olarak dikkate alınmalıdır.(34) Klinik işaretler nadiren enfekte hayvanlar strese girdiğinde diğer opportunistik ajanlarda olduğu gibi gözlenebilir.(40) Rodentibacter ile Mycoplasma veya Sendai virusun ortak miks enfeksiyonu geçiren farelerde ciddi respiratorik hastalık görülür.(22) 7.5. Teşhisi Rodentibacter tespitinde en iyi metot kültür ve PCR’dır. Kültür için örnekler nazofarenks, vajina ve bağırsaklar gibi yaygın kolonizasyon bölgelerinden alınmalıdır.(15,39,40) Bazı vakalardan etkenin konjunktivadan da izole edilebildiği söz konusudur.(40) Subklinik enfekte hayvanlar sıklıkla serolojik testlere negatif yanıt verdiğinden ve aynı ailedeki diğer etkenler ile enfekte hayvanlar çapraz reaksiyon gösterebildiklerinden farelerde serolojik tarama önerilmemektedir.(39,40) Ayırıcı tanı için farelerde süpuratif lezyon DENEY HAYVANLARINDA GÖRÜLEN BAZI GRAM NEGATİF . . .   125 nedeni olarak Staphylococcus, Streptococcus, Corynebacterium, Klebsiella ve Mycoplasma etkenleri dikkate alınmalıdır.(22) Eski adıyla P. pneumotropica; Pasteurellaceae ailesi ile yakın ilişkili olduğundan fekal veya oral svab örneklerinin kanlı agarda kültüre edilmesi sonucu gelişen kolonilerin P. multocida ve P. gallinarum ile karışabileceği aktarılmıştır. Bakterinin konfirme edilmesinde çok sayıda biyokimyasal test kullanılır. Enfekte veya şüpheli hayvanlarda örnekler klinik işaret dikkate alınarak nazofarenks, vajina, bağırsak ve konjunktivadan alınmalıdır.(12) 8. Salmonelloz 8.1. Etiyolojisi Enterobacteriaceae ailesinde yer alan Salmonella bakterileri gram negatif, spor oluşturmayan çomak morfolojisine sahip bakterilerdir. Sınıflandırması diğer bakteri ailelerine göre biraz daha komplikedir.(24,43) Salmonella etkenleri Salmonella Pullorum ve Salmonella Gallinarum serovarları haricinde peritrik flagellaları sayesinde hareketlidirler.(24) S. enterica ve S. bongori türleri 6 alt türe ayrılmaktadır.(24) Türleri ve alttürlerini takiben yaklaşık 2500 serotip/serovar bulunmaktaktadır. Alt tür ve serotip ayırımı teşhis laboratuvarlarında yapılmalıdır.(36,44) Bu sınıflandırma altında hastalıklar ile ilişkili Salmonella izolatlarına ait isimlendirilmiş serovarlar S. enterica subsp. enterica alttürü altında yer almaktadırlar. Bu nedenle S. enterica subsp. enterica serovar Typhimurium ve S. enterica subsp. enterica serovar Enteritidis yerine kısaca S. Typhimurium ve S. Enteritidis isimleri kullanılmaktadır.(24,36) Tüm laboratuvar rodentleri Salmonella enfeksiyonuna karşı duyarlıdırlar. Serotipleri ayrıca soğukkanlı hayvanlarda ve çevrede serbest formda bulunabilir. Salmonella bakterileri immün yetmezlik olan bireylerde ciddi hastalık tablolarına ve hatta ölümlere neden olabilen potansiyel zoonotik enfeksiyonlara yol açabilirler. (43) Aynı şekilde bağışıklığı yetersiz olan fare ve ratlarda da S. Typhimurium serovarı laboratuvar rodentlerini enfekte eden en yaygın serotip olarak bilinmektedir. Buna karşın asemptomatik taşıyıcıların prevalansı kesin olmamakla birlikte düşük olduğu öngörülmektedir.(13) S. Enteritidis ve S. Typhimurium fare, rat, hamster ve ginepiglerde klinik formdaki hastalığa neden olan başlıca etkenlerdir. Salmonella etkenleri intestinal sisteme tropizm gösterir ve enfeksiyon yem ve sudaki kontamine fekal materyal ve altlık ile diğer hayvanlara bulaşır. (12) Salmonella etkenleri dışkıda aylarca canlı kalabilirler. 126   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Kanalizasyon veya hayvan dışkıları ile önceden kontamine olmuş gölet ve dere çöküntülerinden kültüre edilebilir. Gıdalardaki yağ ve nem etkenlerin canlılığını destekleyen kriterlerdir.(44) Salmonella etkenleri biyofilm oluşturarak yüzeylere yapışabilirler ve tesisteki toz ve birikinti içinde aylarca canlı kalabilirler. (43) 8.2. Epidemiyolojisi Modern üretim ve bakım uygulamaları sayesinde, farelerde Salmonella kaynaklı doğal enfeksiyonun önemi azalmıştır.(22) Hastalık gelişmiş kalite kontrol, sanitasyon, sağlık gözetimi programları, besleme uygulamaları ve bakım ile laboratuvar hayvan kolonilerinde nadiren görülmektedir. (36,39,43) S. Enteritidis ve S. Typhimurium farelerde en sık tanımlanan serovarlardır. (39) Hastalığın zoonotik potansiyeli önemli bir özelliktir.(12,22,34) Stres koşulları altında subklinik enfeksiyonlar klinik forma dönüşerek rodentler arasında hastalığa neden olur.(12) Genellikle başarılı yönetilen modern tesislerde insidens düşük olarak belirtilmektedir.(12,43) Pet hayvanları ve yaban hayatta ise değişen prevalanslarda ortaya çıkmaktadır.(43) Konakçı duyarlılığı veya direnci; yaş, sindirim mikroflorası, konakçı soyuna, virulens, organizma dozu, inokulasyon yolu gibi çok farklı faktörden etkilenir.(39) Hastalığın araştırma çalışmalarına etkisi, Salmonella ile enfekte hayvan kolonilerinin çalışanlar için potansiyel enfeksiyon kaynağı olabilmesidir. Enfekte rodentler klinik olarak hasta olabildiklerinden bu hayvanlar deneyler için uygun değildir.(42,43) Sağlıklı görünen kronik taşıyıcı hayvanlardaki enfeksiyon bakım ve deney protokollerine bağlı stresten nüksedebilir ve diğer hayvanlar ve bakıcılar için enfeksiyon kaynağı olabilir.(12,43) Taşıyıcı hayvanlar genellikle histolojik açından hastalık ile ilişkili lezyonlara sahiptir ve bu hayvanlar kullanıldığında bağışıklık sistemi, gastrointestinal sistem ve hepatobiliyer sistem üzerinde elde edilen sonuçları kesinlikle etkileyebilirler. (12,43) Laboratuvar faresi kolonilerinde spontan Salmonelloz salgınları 20. yüzyıl ortaları boyunca sıklıkla meydana gelmiştir. Spesifik patojen ari hayvan kullanımının artması, gelişmiş hayvancılık hizmetleri ve fare kolonilerinin rederivasyonu içeren biyosınırlama uygulamaları salgın insidensinin düşmesini sağlamıştır. Buna karşın konvansiyonel fare kolonilerinde olduğu gibi biyosınırlama uygulamalarından ödün verildiğinde koruyucu bariyerlemenin takip edildiği kolonilerde Salmonella yine hastalık kaynağı olarak ortaya çıkabilir.(24) Salmonella omurgalı hayvanların çoğunu içeren geniş bir konakçı aralığına sahiptir. Fare ve insanlarda maruziyetin potansiyel rezervuarı olarak DENEY HAYVANLARINDA GÖRÜLEN BAZI GRAM NEGATİF . . .   127 çok sayıda evcil ve yabani kuş ve memeli türü ve sürüngenler geçmektedir. Bulaşmada birincil yol kontamine yem, su ve altlığa maruz kalınmasıdır. (24) Bu nedenle ticari yemler ile besleme, dezenfeksiyon, steril su ve altlık sağlama, tesise yaban fare ve kuşların girişinin engellenmesi kontaminasyonu sınırlandırarak Salmonella enfeksiyonlarının laboratuvar fare tesislerinde engellenmesine yardımcı olur.(24,43) Bu açıdan sıkı pest kontrol programları da önemlidir.(42,43) Yeni gelen hayvanlar karantina altında tutulmalı ve rutin intestinal kültür rodent kolonileri için sağlık gözetim sisteminin bir parçası olmalıdır.(43) Subklinik taşıyıcı hayvanlar da kayda değer bir risk taşır.(36,39) Özellikle vurgulanması gereken husus, olası hastalık kaynaklarının eliminasyonu adına önlemlerin alındığı kapalı form veya bariyer sınırlandırılmasının yapıldığı tesislerde hastalık taşıyıcısı bireylerin etkenin muhtemel rezervuarı olabilmeleridir.(24) Normal konaklarda çoğunlukla enfeksiyon asemptomatik olarak seyretse de konakçı yaşı ve genotipi, immün statü, mevcut devam eden enfeksiyonlar, bakteri serotipi, intestinal flora kompozisyonu, nutrisyonel durum, yem, su deprivasyonu, sıcaklık, demir eksikliği ve deneysel manipülasyonlar gibi çevresel stres etkenleri enfeksiyonun şiddetini ve patolojik bulgular için belirleyicidir.(13) 8.3. Bulaşma Yolları Bulaşma fekal-oral yol ile kontamine yem ve gıdaların tüketilmesi, kontamine altlık malzemesine maruziyet ve fomitler ile gerçekleşmektedir. (12,13,43) Vertikal yol ile bulaşma da ihtimal dahilindedir. (12,43) Salmonella doğada yaygın olarak bulunur ve rutin olarak hayvan veya insan dışkısı ile kontamine gıda ve sularda tespit edilebilir. Hayvanlar arasında veya hayvandan insana enfeksiyon saçılmasında fekal-oral yol birincil bulaşma yoludur. Bulaşma, kalabalık ve kötü sanitasyon şartlarında artış gösterir. (44) 8.4. Semptomları Fare ve ratlarda salmonelloz klinik olarak belirgin hastalık tablosu yerine sıklıkla subklinik bir seyir gösterir.(39,43,44) Klinik işaretler ortaya çıktığında ise diyare, anoreksi, konjunktivit,(39) genel hasta rodent görünümü (karışık tüyler, kambur postür), kilo kaybı, konjunktivit, değişen morbidite ve mortalite oranları ve ratlarda burun delikleri dış çevresinde porfirin renklenmesi görülür. (34,42,43,44) Klinik semptomları takiben reprodüksiyon en çok belirgin bir seviyede etkilenen sistemdir.(13) Ginepiglerde diyare semptomu genellikle gözlenmez.(39) 128   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 8.5. Teşhisi Hastalığın teşhisi etken izolasyonu ve identifikasyonu ile yapılmaktadır. (12,43,44) Tanı, genellikle dışkı örnekleri negatif çıktığında pozitif olabilen mezenterik lenf yumruları veya intestinal içerik ve dışkı örneklerinin direkt kültürü ile yapılmaktadır.(36,39,43) Ayrıca karaciğer, dalak ve bağırsak örneklerinden etken izolasyonu ve identifikasyonu teşhis yaklaşımları arasındadır.(12,44) Hastalığın septisemi döneminde etkenin kandan,(22,41,44) karaciğer ve dalaktan(28) izolasyonu da söz konusu olabilir. Dışkı, intestinal içerik ve mezenterik lenf yumrusu örneklerinde izolasyonda selektif besiyeri kullanılır. (12) Dışkı ve intestinal içerik örneklerinde kommensal enterik etkenlerin aşırı üremesini engellemek için selektif besiyeri kullanımına ihtiyaç vardır.(44) Selenit broth tercih edilen besiyerleri arasındadır. (33,30) Serolojik ayırım ticari olarak mevcut değildir.(43) Salmonella serotipleri biyokimyasal reaksiyonlar veya PCR analizleri ile ayrılabilmektedir. (12,43) Salmonella enfeksiyonu teşhisi konulduğunda tüm hayvanlar ötenazi sürecine dahil edilerek(41,42,43) veya depopülasyona gidilerek süreç yönetilmelidir.(34) Hayvanların antimikrobiyal ile tedavi edilmesi hastalığı iyileştirebilir fakat nadiren taşıyıcılık durumu sona erse de antibiyotik tedavisi altlık veya kafes yüzeylerinden eliminasyonunu sağlamaz.(43) Histerektomi rederivasyonu vertikal bulaşma potansiyelinden dolayı etkili değildir; bu nedenle yeni doğanlar genel hayvan popülasyonuna dahil edilmeden detaylı şekilde hastalık yönünden taranmalıdır.(43) 9. Streptobacillus moniliformis enfeksiyonu (Fare Isırığı Ateşi/ Haverhill Ateşi) 9.1. Etiyolojisi Enfeksiyon etkeni Fusabacterium ailesinde yer alan gram negatif, pleomorfik veya filamentöz çomak morfolojisine sahip Streptobacillus moniliformis bakterisidir.(24,45,46) Asit-fast karakterde olmayan bakterinin hareket kabiliyeti ve kapsül formasyonu bulunmamaktadır. (24,46) Uzun filamentöz zincir oluşturduğunda zincir boyunca rastlantısal kalın noktalar nedeniyle bir kolyeye benzer; bu benzerlik nedeniyle Latince kolye/gerdanlık anlamına gelen “moniliformis” ile adlandırılmıştır. (24) S. moniliformis, insanlarda gözlenen ve doğrudan temas veya ısırıkla bulaşan “fare ısırığı ateşi” ile kontamine gıda veya suyla bulaşan (36) “Haverhill ateşi” hastalıklarının etkenidir.(22,24,46) Farelerde septisemik hastalık DENEY HAYVANLARINDA GÖRÜLEN BAZI GRAM NEGATİF . . .   135 31. Fox JG, Whary MT. Helicobacter infections in mice. In: Fox JG, Barthold SW, Davisson MT, Newcomer CE, Quimby FW, Smith AL, eds. The Mouse in Biomedical Research. 2nd ed. San Diego, CA: Academic Press/ Elsevier; 2007:408-430. 32. Charles River Laboratories. Infectious agents technical information. Helicobacter species https://www.criver.com/sites/default/files/resources/ doc_a/HelicobacterspeciesTechnicalSheet.pdf Erişim Tarihi: 07 Kasım 2024 33. Chichlowski M, Hale LP. Effects of Helicobacter infection on research: the case for eradication of Helicobacter from rodent research colonies. Comp Med. 2009;59(1):10-17. 34. Suckow MA, Danneman P, Brayton C. The Laboratory Mouse. Boca Raton, FL: CRC Press; 2001. 35. Charles River Laboratories.Infectious agents technical information. Pasteurella multocida https://www.criver.com/sites/default/files/resources/ doc_a/PasteurellamultocidaTechnicalSheet.pdf Erişim Tarihi: 23 Kasım 2024 36. Percy DH, Barthold SW. Pathology of Laboratory Rodents and Rabbits. 3rd ed. Ames, IA, USA: Blackwell Publishing Professional; 2007. 37. Nicklas W. Pasteurellaceae. In: Fox JG, Barthold SW, Davisson MT, Newcomer CE, Quimby FW, Smith AL, eds. The Mouse in Biomedical Research. 2nd ed. Burlington, MA: Academic Press Elsevier; 2007: 470-499. 38. Suckow MA, Brammer DB, Rush HG, Chrisp CE. Biology and diseases of rabbits. In: Fox JG, Anderson LC, Loew FM, Quimby FW, eds. Laboratory Animal Medicine. 2nd ed. San Diego, CA: Academic Press; 2002: 329-358. 39Barthold SW, Griffey SM, Percy DH. Pathology of Laboratory Rodents and Rabbits. 4th ed. Wiley-Blackwell; 2016. 40. Charles River Laboratories. Infectious agents technical information. Rodentibacter https://www.criver.com/products-services/research-modelsservices/animal-health-surveillance/infectious-agent-information/pasteurellapneumotropica?region=3601 Erişim Tarihi: 23 Kasım 2024 41. National Research Council (US) Committee on Infectious Diseases of Mice and Rats. Companion Guide to Infectious Diseases of Mice and Rats. Washington, DC: National Academies Press; 1991. Available from: https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK235403/ doi: 10.17226/1540 42. Kohn DF, Clifford CB. Biology and diseases of rats. In: Fox JG, Anderson LC, Lowe FM, Quimby FW, eds. Laboratory Animal Medicine. 2nd ed. San Diego, CA: Academic Press; 2002:121-158. 136   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 43. Charles River Laboratories. Infectious agents technical information. Salmonella https://www.criver.com/sites/default/files/resources/doc_a/ SalmonellaTechnicalSheet.pdf Erişim Tarihi 23 Kasım 2024 44. Newcomer CE, Fox JG. Zoonoses and other human health hazards. In: Fox JG, Barthold SW, Davisson MT, Newcomer CE, Quimby FW, Smith AL, eds. The Mouse in Biomedical Research. 2nd ed. Academic Press; 2007:720739. 45. Charles River Laboratories. Infectious agents technical information. Streptobacillus moniliformis https://www.criver.com/sites/default/files/ resources/doc_a/StreptobacillusmoniliformisTechnicalSheet.pdf Erişim Tarihi 23 Kasım 2024 46. Elliott SP. Rat bite fever and Streptobacillus moniliformis. Clin Microbiol Rev. 2007;20(1):13-22.https://doi.org/10.1128/CMR.00016-06 137 BÖLÜM X KEDİ VE KÖPEKLERDE DEHİDRASYON DERECESİNİ BELİRLEMEDE GÜNCEL YAKLAŞIMLAR Current Approaches in Determining the Degree of Dehydration in Cats and Dogs Halid RECEP1 & Canberk BALIKÇI1 1Harran Üniversitesi Veteriner Fakültesi İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı, Şanlıurfa, TÜRKİYE E-mail: [email protected] ORCID: 0009-0006-9213-6432 2Harran Üniversitesi Veteriner Fakültesi İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı, Şanlıurfa, TÜRKİYE E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0001-7473-5163 1. GİRİŞ Su vücutta bulunan en yaygın moleküllerden biri olup, hayati işlevler için son derece önemlidir. Suyun oksijeni, çözünen maddeleri ve hormonları interstisyuma taşıma rolü vardır. Ayrıca atık maddelerin yönetimi, özellikle taşınması ve parçalanma süreci, karaciğer, böbrekler ve akciğerler tarafından sağlanır. İnterstisyel boşlukta bulunan su, bu maddelerin kılcal damarlar ve hücreler arasındaki hareketini kolaylaştırır. Hücre içinde su, organeller için uygun bir ortam sağlar ve hücre zarının genişlemesine neden olur. Isının dağılması, suyun buharlaşması yoluyla gerçekleşir. Sindirim süreçleri, özellikle enzimlerin aktivitesini artırmak ve besinlerin taşınmasını sağlamak açısından önemlidir. Ayrıca organları korumak, eklemleri kayganlaştırmak ve hidrasyonu sağlamak gibi çeşitli görevleri de vardır. (1) 138   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Su bazı nedenlerden dolayı vücutta azalabilir. Vücutta yeterli miktarda su bulunmaması durumuna dehidrasyon (susuzluk) adı verilir ve bu durum evcil hayvanlarda ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir. Dehidrasyon, evcil hayvanların günlük yaşamlarında karşılaştıkları pek çok faktörden kaynaklanabilir. Örneğin, yüksek sıcaklıklar, aşırı egzersiz, kusma ve ishal gibi durumlar vücutta sıvı kaybına yol açarak dehidrasyona sebep olabilir. Ayrıca bazı hastalıklar ve tıbbi durumlar böbrek yetmezliği, diyabet, enfeksiyonlar ve sindirim sistemi rahatsızlıkları gibi dehidrasyonu tetikleyebilir. Dehidrasyon yalnızca su kaybı ile sınırlı kalmaz; aynı zamanda elektrolit dengesinin bozulması ve organ fonksiyonlarının zarar görmesi gibi daha karmaşık problemlere de yol açabilir. Köpekler ve kediler su ihtiyaçlarını yeterince karşılamadıklarında, vücutlarındaki sıvı dengesini kaybetmeye başlarlar. Bu durum hem akut hem de kronik sağlık sorunlarına yol açabilir. Evcil hayvanlarda dehidrasyon, özellikle erken dönemde fark edilmezse, hızla ilerleyerek hayati tehlike oluşturabilir. Köpekler ve kedilerde dehidrasyon genellikle susuzluk, letarji, ağız kuruluğu, deri elastikiyetinin kaybolması ve idrar çıkışındaki azalma gibi belirtilerle kendini gösterir. (2) Ancak bu belirtiler, hayvanın su kaybı ciddi boyutlara ulaşana kadar fark edilmeyebilir. Bu sebeple hayvan sahiplerinin rutin bakım sırasında hayvanlarının su alımını izlemeleri ve dehidrasyonun erken aşamalarında fark edilmesi için dikkatli olmaları önemlidir. Erken teşhis, tedavi sürecini hızlandırabilir ve daha ciddi sağlık sorunlarının önüne geçebilir. Veteriner hekimlikte dehidrasyonun tedavi edilmesi için genellikle sıvı takviyesi ve elektrolit dengesinin sağlanması gibi müdahaleler önerilmektedir. Bu tedavi, hayvanın sıvı kaybının düzeyine bağlı olarak intravenöz (IV) sıvı verilmesi veya oral sıvı takviyesi şeklinde yapılabilir. (2) Ayrıca dehidrasyonun altında yatan temel nedenin tedavi edilmesi gereklidir. Bu durum hayvanın bağışıklık sisteminin güçlendirilmesine, sindirim sisteminin düzeltilmesine ya da böbrek fonksiyonlarının iyileştirilmesine yönelik bir dizi tedavi yöntemini içerebilir. Bu yüzden dehidrasyon derecesini tahmin etmek için pratik yöntemlere her zaman ihtiyaç duyulmaktadır. (1,3) 2. Vücutta Suyun Dağılımı ve Dengesi Canlıların vücut kütlesinin yaklaşık %60’ı sudan oluşur. Total vücut suyu (TVS), hücre içi sıvı (intraselüler sıvı; ISS) ve hücre dışı sıvı (ekstraselüler sıvı; ESS) olmak üzere iki ana bölümde dağılır. İntraselüler sıvı, toplam vücud suyunun yaklaşık 2/3’ünü (%66, 0,4 L/kg) oluştururken, ekstraselüler sıvı, KEDİ VE KÖPEKLERDE DEHİDRASYON DERECESİNİ BELİRLEMEDE . . .   139 toplam vücut suyunun yaklaşık 1/3’ünü (%33, 0,2 L/kg) oluşturur. Ekstraselüler sıvı ayrıca vasküler membran tarafından intravasküler (plazma) ve interstisyel kompartmanlara ayrılır. İnterstisyel sıvı kompartmanı, ekstraselüler bölümünün %75›ini (TVS’nin %25’ini), intravasküler sıvı kompartmanı ise ekstraselüler bölümünün %25›ini (TVS’nin %8’ini) oluşturur. Su, tüm membranlar (hücre ve vasküler membranlar) boyunca serbestçe hareket eder. (1) Suyun vücutta bulunan bölmeler arasında kalması veya hareket etmesi, iki temel ilkeye dayanır. Bunlar ozmoz ve modifiye edilmiş Starling denklemidir; [Jv=Kf [(Pc−Pis)−σ(πc−πseg)]. (1) Ozmoz sıvının yarı geçirgen bir membran yoluyla, düşük çözücü madde konsantrasyonuna sahip olan bir çözeltiyi, yüksek çözücü madde konsantrasyonuna sahip bir çözeltiye doğru yayılma işlemidir ve bu süreç membranın her iki tarafında çözücü madde konsantrasyonları eşitlenene kadar devam eder. Su hücre zarı boyunca ozmoz yoluyla hücre içi ve hücre dışı bölmelere doğru hareket eder. Yarı geçirgen plazma membranının bir tarafındaki küçük molekül ağırlıklı çözünen maddeler, osmotik basınç oluşturdukları için suyu tutar. Hücre içi ozmotik basıncı oluşturan birincil çözünen maddeler potasyum ve magnezyum iken, hücre dışı ozmotik basıncı oluşturan birincil çözünen maddeler sodyum, klorür, glikoz ve üredir. Çözünen maddelerin konsantrasyonu, hücresel membranın bir tarafında değiştiğinde ve membran boyunca eşit olmayan bir dağılım oluştuğunda, bir ozmolar gradyanı ortaya çıkar. Bu durumda su, düşük çözünen konsantrasyonlu bölmeden daha yüksek çözünen konsantrasyonlu bölmeye doğru hareket eder. İntravasküler ve intersitisyel bölmedeki ozmolaritedeki ani değişiklikler, suyun kılcal membran boyunca hareketini etkileyebilir. Kılcal zar küçük çözünen maddelere ve suya geçirgendir, bu nedenle her iki hücre dışı bölmedeki çözünen konsantrasyonundaki (ozmolalite) herhangi bir artış kısa ömürlü olacaktır. (1) Damar içindeki hidrostatik basınç (Pc), Kardiak output (KO) ve sistemik vasküler direnç ile oluşturulur. İnterstisyum içindeki hidrostatik basınç (Pis), kolajen fibriller ve fibroblastlar içindeki suyun varlığıyla üretilir. Kolloid ozmotik basınç (COP; π), suyu çeken protein parçacıkları (albümin, fibrinojen ve globulinler gibi) tarafından üretilen ozmotik kuvvettir. Plazmadaki kolloid ozmotik basınç (πc)›a karşı, subglikokaliks alanındaki COP (πseg) neredeyse sıfırdır. Kolloid partiküllerin endotelyal membran boyunca hareketi, ozmotik yansıma katsayısından (σ) etkilenir ve su ile partiküllerin hareketi, filtrasyon katsayısı (kf) ile kontrol edilir. Starling-Lenfatik Akış Denklemi; Jv=Kf [(Pc−Pis)−σ(πc−πseg)] 140   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK Normal dokularda, lenfatik dolaşım interstisyumdan sıvı ve partikülleri sürekli olarak uzaklaştırarak, interstisyum boyunca intravasküler boşluktan lenfatik sisteme sıvı ve partikül akışını teşvik eden hafif negatif bir interstisyel basınç oluşturur ve bu sıvılar, torasik kanal yoluyla intravasküler boşluğa geri akar. Starling’in kılcal zar boyunca kuvvetleri, subglikokaliks boşluğuna kıyasla intravasküler boşlukta daha yüksek bir kolloid molekül konsantrasyonu nedeniyle kapillerdeki suyun tutulmasını destekler. Pc, kılcal damardan interstisyuma sıvı hareketini destekleyen ana kuvvettir. CO ve KP’nin bir sonucudur. Strok hacmi ön yüke, dolayısıyla Pc’nin arkasındaki itici kuvvete bağlıdır. Sodyum, kılcal ve interstisyumdaki osmotik basıncın birincil bileşenidir ve kılcal membrana serbestçe geçirgendir. Hücre zarına serbestçe geçirgen değildir. Potasyum, hücre içinde suyu tutan ana hücre içi ozmotik kuvveti sağlar. Su hücresel zara serbestçe nüfuz edebilir. Lenfatikler interstisyel boşluktan geçer ve interstisyelden su ve solütleri uzaklaştırır (negatif bir interstisyel basınç oluşturur) ve torasik kanal yoluyla intravasküler boşluğa geri dönmesini sağlar. Hücre içi boşluk toplam vücut sıvısının % 66 ‘sını, interstisyum toplam vücut sıvısının % 25’ ini ve damar içi boşluk toplam vücut sıvısının % 8 ‘ini içerir. (1) Su ve suda çözünen maddelerin hücre içinde ve dışında hareketi, transmembran iyon pompaları ve kanalları aracılığıyla düzenlenir. Bu sayede hücresel ve organel bütünlüğü korunur. Hücre zarı boyunca çözünen madde taşınması için birincil aktif pompa sodyum-potasyum pompasıdır. Ek membran pompaları ve kanalları kalsiyum, hidrojen, klorür, magnezyum, glikoz ve amino asitlerin hareketini düzenler. Bu membran taşıma sistemleri tüm organlarda ve hücrelerde bulunur ve birçoğunun çalışması için enerji gerekir. (1) Transmembran iyon değişimini yönlendirmek için gereken enerji, adenozin trifosfat (ATP)’nın parçalanması ile sağlanır. Aerobik metabolizma sırasında üretilen 38 ATP molekülünün aksine, anaerobik metabolizma laktat ve glikoz molekülü başına sadece 2 ATP molekülü üretir. Oksijen ve glikoz, sıvı ortam aracılığıyla intravasküler boşluktan hücreye taşınır. Hemoglobin tarafından kapillar damarlara taşınan oksijen, normalde kılcal damar zarı ve intersitisyel boşluktan kolayca diffüze olur ve hücrelere girer. Bu hücrelerin çoğu, kılcal damardan 50 mikrometreden daha az bir mesafede bulunur. Perfüzyon dokulara oksijen verilmesi sürecidir. Oksijen ve glikozu taşıyan sıvı kanalı, vasküler sistemdir ve kalp bu kanalın pompası olarak görev yapar. Oksijen iletimi, arteriyel akış ve arteriyel oksijen içeriğinin ürünüdür. Hemoglobin konsantrasyonu ve hemoglobin oksijen satürasyonu, arteriyel KEDİ VE KÖPEKLERDE DEHİDRASYON DERECESİNİ BELİRLEMEDE . . .   141 oksijen içeriğinin ana bileşenleridir ve plazmadaki çözünmüş oksijen içeriği küçük bir bileşendir. Arteriyel akım, kardiak output ve sistemik vasküler rezistansın bir ürünüdür. Kalp debisi, miyokardiyal kasılma ve kalp atış hızının bir ürünüdür. Venöz dönüş, Frank-Starling yasasına göre kalp odacıklarının gerilimini artırır (preload), bu da miyokart kontraksiyonunun kuvvetini arttırır. Kalbe venöz dönüşü etkileyen faktörler arasında ortalama dolaşımsal dolum basıncı, sağ atriyal basınç ve arterlerin direnci yer alır. Kan akışı, sıvı ortamın viskozitesinin yanı sıra vasküler devre içindeki basınç farklılıkları ve uyumluluğundan da etkilenir. Kardiyovasküler sistemin dışsal ve içsel regülasyonu, dokulara kan akışını etkiler. İçsel metabolik otoregülasyon, organ kan akışını etkiler ve oksijen mevcudiyeti ile metabolik yan ürünlerin birikimiyle ilişkilidir. Yeterli ATP üretimi, kritik hastalıkların yüksek enerji çıkışı durumlarında büyük ölçüde oksijen mevcudiyetine bağımlıdır. Bu nedenle, optimum ATP üretimi, hem hücreye oksijen dağıtımına (DO2) hem de hücre tarafından oksijen kullanımına (VO2) bağlıdır. Oksijen takviyesi ve yeterli hemoglobin konsantrasyonunun korunması dışında, intravasküler sıvı hacminin oluşturulması ve sürdürülmesi maksimum oksijen iletimini destekler. Azalmış CO durumları ve artan ATP talepleri sırasında kan hacmini eski haline getirmek ve metabolik talepleri karşılamak için telafi edici nöroendokrin tepkiler başlatılır. Hormonal mekanizmalar, TVS hacmini ve dağılımını kontrol eder ve böbrek ile beyni içerir. Bu mekanizmalar, kaybedilen ve alınan sıvılara yanıt olarak tutulan ve kaybedilen su miktarını sürekli olarak ayarlayarak TVS’yi dengeler. Çok az çözünen veya hiç çözünmeyen hücre dışı su kaybı (hipotonik sıvı kaybı), plazma osmolalitesinde bir artışa yol açar. Bu artış, hipotalamustaki paraventriküler çekirdekler tarafından tespit edilir ve antidiüretik hormon (ADH) salınımına neden olur. ADH, böbrek toplama kanallarındaki akuaporin konsantrasyonunu artırarak su emilimini kolaylaştırır ve böylece idrarın konsantre olmasına yol açar. Plazma osmolalitesindeki artış, susuzluk merkezi tarafından da tespit edilir (üçüncü ventrikülün anteroventral bölgesindeki supraoptik ve preoptik çekirdeklerin yakınında), bu da susama hissini tetikler ve su alımını artırır. (1) 3. Dehidrasyon Dehidrasyon, vücutta su kaybının, alımından daha fazla olduğu durumlarda ortaya çıkan negatif sıvı dengesidir. Bu durum, vücuttaki patolojik 142   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK değişikliklere yol açabilecek bir sıvı dengesizliğini tanımlar. (4) “Dehidrasyon” kelimesi, Yunanca hydor (su) ve de (uzaklaştırma, yoksunluk ya da ayırma) kelimelerinden türetilmiştir. (5) Dehidrasyon, kuru mukoza zarı, deri turgoru kaybı, enoftalmi, zayıf nabızlar ve/veya değişen bilinç seviyesi gibi fiziksel belirtilerin varlığına veya yokluğuna göre hafif, orta veya şiddetli olarak derecelendirilebilir Klinik ortamlarda, kusma ve ishale sekonder dehidrasyon, dünya çapında başlıca ölüm nedenidir. (5) 3.1. Sınıflandırılması Dehidrasyon vücuttan kaybedilen veya vücutta kalan sıvının karakterine göre üçe ayrılmaktadır. (5); 1. Hipertonik Dehidrasyon, 2. Hipotonik Dehidrasyon, 3. İzotonik Dehidrasyon 3.2.1. Hipertonik Dehidrasyon Hipertonik dehidrasyon, vücutta su kaybının elektrolit kaybından daha fazla olduğu bir durumdur. Bu durumda, vücutta su kaybı nedeniyle hücreler su kaybederken, kanın ve diğer vücut sıvılarının osmolaritesi artar. Yani, vücutta daha fazla elektrolitler birikirken, su kaybı daha fazla 1olur. Kaybedilen suyun fazla olması nedeniyle kandaki elektrolit düzeyleri artar ve hipernatremi (yüksek sodyum seviyesi) gelişir. Kaybedilen sıvı hipotonik olup (sodyum (Na+) düşük), plazma ise hipernatremiktir (serum Na > 145 mEq/L). (4) Hücreler, dış ortamda bulunan yüksek sodyum düzeyine karşı daha fazla su kaybeder ve dehidrasyon daha da kötüleşir. Vücutta su kaybı genellikle %8-%12 civarındadır. Hipertonik dehidrasyon, genellikle yetersiz su alımı, aşırı idrara çıkma veya terleme gibi durumlarla ilişkilidir. Ağız yoluyla sıvı alımının engellenmesi, örneğin yetersiz su tüketimi, böbrek hastalıkları (vücudun suyu yeterince tutamaması) ve ileri düzeyde ishal ve şiddetli kusma gibi durumlar hipertonik dehidrasyona yol açabilir. Su kaybı genellikle ekstraselüler alanda daha fazla olurken, hücre içindeki su kaybı daha azdır. Su kaybının fazla olması nedeniyle plazma osmolalitesi artar böylece sodyum ve diğer elektrolitlerin konsantrasyonu yükselir. Vücut, susuzluk hissi yaratmak için suyu tutmaya çalışırken, bu durum hücrelerin dışarıdan daha fazla su kaybetmesine neden olur. Hipertonik dehidrasyonun oluştuğu durumlarda Ağız ve dilde aşırı kuruluk, şiddetli susuzluk, yüksek kalp hızı (taşikardi), düşük kan basıncı KEDİ VE KÖPEKLERDE DEHİDRASYON DERECESİNİ BELİRLEMEDE . . .   143 (hipotansiyon), düşük idrar çıkışı, nörolojik belirtiler (depresyon, letarji, koma), beyin fonksiyonlarında azalma, konfüzyon (bilinç bulanıklığı) ve az miktarda azotemi gibi klinik bulgular şekillenmektedir. (6,7) 3.2.2. Hipotonik Dehidrasyon Hipotonik dehidrasyon, vücudun kaybettiği elektrolit, su kaybından daha fazla olduğu bir durumdur. Kaybedilen sıvı hipertoniktir, vücutta kalan sıvı ise hipotoniktir. Na+ kaybı, su kaybından daha fazladır (serum Na <120 mEq/L). (4) Bu durum, hiponatreminin şekillenmesine yol açar; ekstraselüler sıvı hipotoniktir, bu da hiponatremiye neden olur. Su kaybı, vücudun hücresel düzeyde şişmesine (su tutulmasına) yol açabilir. (8) İleri düzeyde dehidrasyon, beyin hücrelerinde şişme (özellikle serebral ödem) riski oluşturur. Vücut sıvı kaybı genellikle %5 veya daha azdır. (6) Hipotonik dehidrasyon genellikle böbrek hastalıkları, vücudun sıvıyı tutmaya çalıştığı ancak elektrolit kaybının az olduğu durumlar, aşırı su alımı, su zehirlenmesi, kusma ve ishal gibi sıvı kaybının genellikle su kaybı ile sınırlı olduğu durumlarda görülür. Su kaybı, intraselüler ve ekstraselüler alanlardan kaybolabilir; ancak hipotonik dehidrasyonda su kaybı genellikle hücre dışı alanda daha fazla olur. Bu durumda sıvı kaybı, hücre dışındaki sıvılarda büyük oranda kayıplara yol açar, bu da düşük sodyum seviyeleriyle sonuçlanabilir. (8) Osmolalite düşer, yani serumdaki çözünmüş maddelerin yoğunluğu azalır. Bu durum, hücrelerin şişmesine yol açabilir. Hipotonik dehidrasyon oluştuğu durumlarda, şişkinlik (özellikle subkutanöz ödemler), kas güçsüzlüğü, kas krampları, şiddetli susuzluk ve idrarın daha seyreltilmiş olması, nörolojik bulgular (daha ileri düzeyde serebral ödem nedeniyle baş dönmesi, bayılma), ağız kuruluğu ve azalmış idrar çıkışı gibi klinik bulgular oluşmaktadır. (6) 3.2.3. İzotonik Dehidrasyon İzotonik dehidrasyon, vücutta su ve elektrolit kaybının (özellikle sodyum) dengeli olduğu bir durumu ifade eder. Bu durumda, vücutta sıvı kaybı, sıvıdaki elektrolitlerle (özellikle sodyum) eşit oranda gerçekleşir. (8) Bu tip dehidrasyonda kaybedilen sıvının içeriği, vücudun normal sıvı kompartımanlarının yapısına benzer olduğu için elektrolit dengesi genellikle korunur. Su kaybı ile birlikte elektrolitler (örneğin sodyum) de kaybolur, bu nedenle kanın osmolalitesi 144   HAYVAN SAĞLIĞI VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK fazla değişmez. Su ve sodyum kaybı vücutta kalana eşittir (serum Na: 135-145 mEq/L) hücre içi ve dışı sıvı geçişi olmaz. (4) Vücut sıvılarındaki kayıp genellikle intravasküler alanda meydana gelir ve bu durum, kan hacminde ciddi azalmaya yol açabilir. Klinikte hipovolemik şok (düşük kan hacmi) gibi durumlar gelişebilir. Sıvı kaybı genellikle %5-%8 civarındadır. Hayvanın klinik durumu, sıvı kaybının seviyesine göre değişir. Başlangıçta hafif dehidrasyon belirtileri görülür, ancak ilerledikçe klinik bulgular daha belirginleşir. İzotonik dehidrasyon genellikle ishal, kusma veya kanama gibi durumlarla ilişkilidir ve sıvı ile elektrolit kaybı dengeli bir şekilde gerçekleşir. İzotonik dehidrasyon genellikle sindirim sistemindeki kayıplar (ishal, kusma) veya kanamalar sonucu meydana gelir. Vücutta sıvı kaybı genellikle intravasküler alanda (kan damarları içinde) olur ve bu durum hipovolemi (düşük kan hacmi) ile sonuçlanabilir. Plazma osmolalitesi ve serum elektrolit düzeyleri genellikle normal kalır çünkü sıvı kaybı ve elektrolit kaybı birbirine orantılıdır. (6) İzotonik dehidrasyon genelde ishal, kusma, dışkı kaybı, kanamalara bağlı olan sıvı kaybı ve gastrointestinal hastalıklar (örneğin parvovirüs enfeksiyonu veya gastroenteritisler) gibi durumlarda şekillenir. (8) İzotonik dehidrasyon şiddetine göre hafif, orta ve şiddetli olarak sınıflandırmaktadır ve klinik bulgular şiddete göre değişmektedir. Hafif dehidrasyon; susuzluk, ağzın ve dudaklarda kuruma. Orta derecede dehidrasyon; taşikardi, deri turgorunda azalma, idrar çıkışında azalma, mukozalarda solgunluk. Şiddetli dehidrasyon; hipotansiyon, taşikardi, enoftalmi ve şok belirtileri. (7) 4. Dehidrasyon Derecesi Belirleme Yöntemleri Dehidrasyonun şiddetini tespit etmek için kullanılan yöntemler, genellikle hastanın klinik bulguları, fiziksel muayene ve laboratuvar testlerine dayanmaktadır. Bu yöntemler, sıvı kaybının oranını ve organizmadaki genel sıvı dengesizliğini objektif olarak belirlemeye yardımcı olur. Dehidrasyon derecesinin doğru bir şekilde değerlendirilmesi, tedavi sürecinin etkinliğini artırır ve hastanın iyileşme sürecini hızlandırır. 4.1. Fiziksel Muayene ve Klinik Değerlendirme En yaygın kullanılan yöntemlerden biridir ve hastanın gözlemlenmesine dayalıdır. Buna vücut ağırlığı kaybı, deri turgoru, mukozal kuruluk (ağız ve