Oliivitaimedest pärit fenoolsete ühendite kasutamine broilerikanadel: mõju soolestiku mikrobiootale ja rinnafileede säilivusajale (1. osa)

Palun võtke ühendustoscar.xiao@wecistanche.comrohkem informatsiooni

Kokkuvõte: Oliivi taimevesi (OVW) on kõrvalsaadus, millel on märgatav keskkonnamõju; selle polüfenoole võib aga taaskasutada toidu- ja söödatootmisel väärtuslike antioksüdantse/antimikroobse toimega koostisainetena. OVW polüfenoolidega toidulisandite mõju broilerikanade soolestiku mikrobiootale, rümba ja rindade kvaliteedile, säilivusajale ja lipiidide oksüdatsioonile on uuritud. Tibusid toideti toiduga, millele oli lisatud OVW-st saadud toorfenoolkontsentraadi (CPC) (220 ja 440 mg/kg fenooliekvivalenti), kuni nad saavutasid kaubandusliku suuruse. Kasvuperioodil jälgiti kloaagi mikroobide kogukonda (rRNA16S sekveneerimine). Rindadele tehti nende säilivusaja jooksul kultuurist sõltuvad ja sõltumatud mikrobioloogilised analüüsid. Mõõdeti toores ja keedetud sulatatud rindade koostis, rasvhapete kontsentratsioon ja lipiidide oksüdatsioon. Dieetravi mõjutas kasvuvõimet ja soolestiku mikrobiotat vaid veidi, samas kui loomade vanus mõjutas kloaagi mikrobiotat. Leiti, et toidulisand vähendab rindade säilivusaega spoilerite kasvu tõttu. Keemiline koostis ja lipiidoksüdatsioonei olnud mõjutatud. Hüdroksütürosooli (HT) kontsentratsioon varieerus säilivusaja alguses rinnalihases vahemikus 178,6 kuni 292,4 ug/kg. HT tuvastamine lihas näitab, et nende ühendite imendumine ja metabolism toimus kanadel tõhusalt.

Märksõnad:oliivitaimede vesi; fenoolsed ühendid; broilerid; soolestiku mikrobiota; rindade säilivusaeg

Lisateabe saamiseks klõpsake siin

1. Sissejuhatus

Linnukasvatus on tõhus ja jätkusuutlik loomakasvatussüsteem. Viimase viiekümne aasta intensiivsed valikuplaanid on võimaldanud meil saada kanu, kes muudavad sööda suure tõhususega lihasmassiks[1]. Kuid samal ajal on linnukasvatuse kasv ja intensiivsete aretussüsteemide levik viinud selleni, et broilerkanad on kokku puutunud mitmete stressiteguritega. Stressitegurid võivad põhjustada reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) tootmist, mis võivad kahjustada rakulisi komponente, nagu lipiidid, valgud ja DNA, millel on negatiivsed tagajärjed kasvuvõimele ja immuunvastusele. Loomadel on suurem kokkupuude haigustega ja lipiidide peroksüdatsiooni suurenemine vähendab liha kvaliteeti [2]. Mitmetes uuringutes on välja pakutud antioksüdantide, näiteks fenoolide lisamist broilerite toidule, et vähendada stressorite mõju ja stimuleerida immuunvastust [3-5]. Fenoolühendid on looduslikud antioksüdandid ja antimikroobsed ained, mis on saadud erinevatest taimsetest materjalidest |6l. Nende kasulikku mõju inimeste tervisele on tõestanud mitmed epidemioloogilised uuringud [7,8], kusjuures toitumise tervist edendavat toimet kinnitavad in vitro andmed. Need uuringud on näidanud seost fenoolühenditerikaste toitude tarbimise ja mitmete haiguste, sealhulgas krooniliste haiguste ja vähi tekkeriski vähenemise vahel [9-11].

Üks oliivide ja nendest saadud toodete eripäradest on nende olemasoluhüdrofiilsed fenoolidvastutab sensoorsete aspektide, aga ka bioloogilise aktiivsuse eest. Fenoolhapped ja alkoholid, flavonoidid, lignaanid ja sekoiridoidid on mõned neitsioliiviõlis esinevate fenoolsete ühendite klassid. Sekoiridoidid, mis esinevad oliiviõlis glükosiidsel kujul, on huvitavad oma bioaktiivsuse poolest.

Cistanche võib parandada immuunsust

Mõned ühendid, nagu oleuropeiin, demetüloleuropeiin ja verbaskosiid, esinevad kogu viljas, kuigi sageli rohkem viljalihas, samas kui nüzheniid sisaldub ainult seemnetes. Oleuropeiin, kuigi selle kontsentratsioon väheneb küpsemisega, ja demetüloleuropeiin on kõige kontsentreeritum fenoolühend [12].

Neitsioliiviõlis esinevad sekoiridoidid lõplike aglükooni derivaatidena: 3,4-DHPEA-EDA alatesoleuropeiinja demetüüloleuropeiin ja p-HPEA-EDA ligstrosiidist; pealegi on oleuropeiinile iseloomulik mõru maitse [13].

Oluline on märkida, et oliiviõli tootmisel tekivad saastavad kõrvalsaadused, millel on antimikroobne ja antioksüdantne toime (nt Olive Vegetation Water, OVW); tegelikult läheb umbes 90 protsenti oliivides leiduvatest fenoolühenditest kaotsi pressimise käigus eralduva veega. Seetõttu, isegi kui erinevates kontsentratsioonides on OVW-s sarnased aglükooni derivaadid nagu 3, 4-DHPEA, p-HPEA, verbaskosiid, 34-DHPE-EDA ja p-HPEA -EDA [13].

Tänu membraanitehnoloogiatele saab fenoolseid ühendeid taaskasutada ning neid saab kasutada toidu ja sööda tootmisel.

Neitsioliiviõlis ja OVW-s sisalduvate fenoolide kvalitatiivne-kvantitatiivne koostis sõltub paljudest teguritest, nagu geneetilised ja agronoomilised tegurid ning ekstraheerimisprotsessi tehnoloogia [14].

Mitmetes uuringutes on teatatud oliivifenoolsete ühendite lisamise mõjust kodulindude toidule, millel on vastandlik mõju kasvuvõimele [15-19]. Erinevad täheldatud mõjud võivad sõltuda erinevate molekulide tõhusast biosaadavusest. Fenoolsete ühendite biosaadavuse osas on soolestiku mikrobiotal põhiroll, nagu on kirjeldanud mitmed autorid [20-22], mis võib toimida vastastikuses seoses. Esiteks, soolestiku mikrobiota biotransformeerib toidust saadavad polüfenoolid nende metaboliitideks, suurendades nende biosaadavust. Teiseks moduleerivad fenoolid oma antioksüdantse ja antimikroobse toime kaudu soolestiku mikroobikoosluse koostist, peamiselt pärssidespatogeensed bakteridja kasulike bakterite stimuleerimine. Seetõttu võivad toidust saadavate fenoolsete ühendite ja soolestiku mikrobiota koostoimed mõjutada peremeesorganismi tervist.

Selles uuringus uuriti broilerikanade toidulisandite OVW fenoolsete ühenditega mõju soolestiku mikrobiota koostisele, rümba saagikusele ja kvaliteedile ning rinnaliha säilivusajale. Veelgi enam, lihaskoes säilinud fenoolühendi antioksüdantset aktiivsust uuriti toores rinnal ja sulatatud rinnal.

2. Tulemused ja arutelu 2.1. Kasvutulemused

Tabelis 1 on esitatud broilerite produktiivsus enne tapmist. Rühmad ei näidanud erinevusi ei esimesel perioodil (sama dieet) ega pärast eksperimentaalset dieetravi. Päevane kaalutõus, päevane söödatarbimine ja sööda konversioonimäär olid sarnased kanadel, keda toideti LO, L1 ja L2 dieediga. Dieetravi mõju tapasaagile ega rümba kvaliteedile ei täheldatud (tabel 2). Kirjanduses on vähe andmeid oliivitaimede vee kasutamise kohta kanade söötmisel. Kasutades OVW erinevaid kontsentratsioone toidus, leiti viide [23], et fenoolühenditega toidetud kanade elus- ja rümpade massid on suuremad, kuid toitumise mõju sideme protsendile ei olnud.

teatati. Siiski tuleb märkida, et nende kanade tapmise eluskaal oli umbes pool käesolevas uuringus saavutatust. Teised autorid on testinud ekstra neitsioliiviõli [24] või kuivatatud oliivivilja lisamise [25] mõju, rõhutades toitumise integreerimise positiivset mõju kasvatustegevusele. Teistes uuringutes on hinnatud oleuropeiinirikaste oliivilehtede [26] või oliivilehtede ja oliivikoogi [27] lisamist ning ei ole leitud märkimisväärset mõju kasvatustegevusele.

2.2. Fenooli kontsentratsioon dieedis ja rinnalihastes

Fenoolide kontsentratsioonid selles uuringus kasutatud dieetides on näidatud tabelis S2. Tegelikud üldfenooli väärtused, vastavalt 175,5 ja 320,2 mg/kg dieedi L1 ja L2 puhul, olid 20,2 protsenti ja 27,2 protsenti madalamad kui punktis 2.2 näidatud teoreetilised väärtused. Hüdroksütürosooli (HT) kontsentratsioon oli L1 ja L2 puhul vastavalt 97 ja 174,6 mg/kg. Rinnalihases leiti toidus sisalduvate fenooliühendite hulgast (tabel S2) ainult HT (tabel 3). Selle väärtus säilivusaja alguses (24 tundi) oli võrdeline HT kontsentratsiooniga söödas. Türosooli (T) ja HT imendumine inimestel on annusest sõltuv [28], samas kui kodulindude puhul näib, et peensooles ei imendu rohkem kui 10 protsenti fenoolidest [29]. Pärast 10-päevast säilitamist temperatuuril 4 °C ei olnud HT jääkkontsentratsioon rinnalihases L1 rühmas enam tuvastatav, samas kui see oli ligikaudu neljandik L2 rühma algkontsentratsioonist. Kontrollrühma proovis oli HT mõõdetud kontsentratsioon 78 µg/kg. De la Torre [30] sõnul on HT esinemine vabatahtlike bioloogilistes vedelikes isegi pärast mitmetunnist paastumist dopamiini metabolismi tagajärg. Loommudelitel tehtud uuringud on näidanud, et eriti alkoholi juuresolekul tekitab dopamiini metabolism lisaks tavapärasele lõppproduktile, mida esindab 3,4-dihüdroksüfenüüläädikhape, märkimisväärses koguses HT-d. Branciari et al. [31] hindas kanade dieeti, mille fenoolide üldsisaldus (peamiselt T ja HT) jäi vahemikku 14–24 mg/kg (ligikaudu 12 korda madalam kui käesolevas uuringus kasutatud). Autorid tuvastasid rinnalihaste proovides T, mitte HT, kontsentratsioonides vahemikus 8 kuni 47 ug/kg. See oli 5 kuni 33 korda madalam kui käesoleva uuringu L2 rühma rinnaproovides mõõdetud kontsentratsioon. Nad leidsid lihaskoes ainult väikestes kontsentratsioonides HT sulfaatmetaboliite.

2.3. Soolestiku mikrobiota profiilid

Soolestiku mikrobiota koostis määrati broileritelt pesitsusperioodil 23, 34 ja 44 päeva vanuselt kogutud kloaagitampoonide põhjal. DNA ekstraheeriti ja seda kasutati matriitsina rRNA16S amplikoni raamatukogu valmistamiseks. Raamatukogud järjestati lumina tehnoloogia abil (Illumina, San Diego, CA, USA). Soolestiku bakterikoosluse koostist analüüsiti, et hinnata OVW polüfenooli toidulisandi mõju. Mitmemõõtmeline analüüs näitas loomade vanuse olulist mõju soolestiku bakterikoosluse koostisele (lk<0.001, r2="0.261)." on="" the="" contrary,="" the="" diets="" enriched="" with="" cpc="" seemed="" not="" to="" affect="" the="" gut="" microbiota.="" the="" substantial="" alterations="" of="" the="" microbiota="" related="" to="" the="" age="" of="" the="" animals="" have="" been="" widely="" reported="" in="" the="" literature="" [30-33].="" at="" 23="" days="" of="" age,="" the="" microbial="" community="" was="" dominated="" by="" proteobacteria="" (mostly="" by="" members="" of="" the="" enterobacteriaceae="" family);="" however,="" the="" concentration="" of="" these="" species="" reduced="" during="" the="" growth="" of="" the="" animals="" with="" concomitant="" increases="" in="" the="" firmicutes="" and="" bacteroidetes="" phyla="" (see="" figure="" 1a,="" b).="" the="" lactobacillaceae="" family="" and="" the="" ruminococcaceae="" and="" lachnospiraceae="" families="" (both="" belonging="" to="" the="" clostridia="" class)increased="" in="" concentration="" at34="" and="" 44="" days="" of="" age,="" respectively="" (figure="" 1b).="" the="" biodiversity="" (reported="" as="" the="" shannon="" alpha-diversity="" index)="" increased="" from="" 23="" to="" 34-44="" days="" of="" age(figure="" 1c).="" the="" expected="" modification="" of="" the="" microbiota="" composition="" linked="" to="" the="" administration="" of="" different="" diets="" was="" difficult="" to="" identify="" due="" to="" the="" wide="" intra-individual="" variability="" (related="" to="" the="" shorter="" gut="" tract="" and="" faster="" intestinal="" transit="" in="" poultry="" than="" in="" other="" food="" animals)="" and="" the="" consistent="" changes="" related="" to="" age="">

2.4.Sensoorne säilivusaeg, pH ja tilkumiskadu

Joonisel 2A on esitatud SI evolutsioon ladustamise ajal. Rinnad säilitasid oma värskuse hinded kuni 200 tundi külmkapis. Pärast seda perioodi täheldati sensoorset kiiret lagunemist. Dieedi L1 ja L2 proovide sensoorne säilivusaeg oli 256-263 h, samas kui enamik kontrolltoitu tarbinud loomade rindasid ei ületanud 264 tunnist puuduste künnist (SI=1.8). Proove, mille SI oli alla 1,8, loeti rikutuks.

Statistilised analüüsid näitasid, et CPC lisamine mõjutas sensoorset indeksit ainult 156 ja 256 tunni pärast (p<0.05). si="" suggested="" that="" the="" shelf-life="" behavior="" of="" samples="" differed,="" especially="" in="" the="" latest="" phase="" of="">

Dietary treatment did not affect the pH(p >0.05; Joonis 2C), mida selle asemel mõjutas säilitusaeg (lk<0.001; figures="" s1="" and="" s2="" in="" supplementary="" materials).="" for="" the="" drip="" loss(figure="" 2b),="" in="" addition="" to="" time=""><0.001; figure="" s3),="" the="" effect="" of="" dietary="" treatment="" was="" also="" statistically="" significant=""><0.001)with l1="" having="" the="" lowest="" value="" (figure="" s4).="" branciariet="" al.="" [31]="" reported="" that="" the="" ph="" after="" 24="" h="" and="" drip="" loss="" of="" chicken="" meat="" was="" not="" affected="" by="" the="" diet="" integration="" with="" polyphenols="" derived="" from="" the="" semi-solid="" destoned="" olive="" cake.="" changes="" in="" the="" ph="" and="" drip="" loss="" during="" the="" storage="" period="" are="" common="" findings="" and="" are="" also="" affected="" by="" the="" type="" of="" packaging="">

2.5. Kultuurist sõltuvate ja kultuurist sõltumatute meetoditega määratud rinnafileede säilivusaeg

CPC lisamise mõju näis mõjutavat mõningaid mikroobide sihtmärke (TVC; Pseudomonas, Shewanella ja Enterobacteriaceae), kuid alles pärast 216-tunnist säilitamist (tabel S3). rRNA16S amplikonide järjestamine näitas tugevat aja mõju (lk<0.001). during="" the="" shelf-life="" period,="" the="" biodiversity="" gradually="" reduced="" and="" the="" composition="" of="" the="" community="" was="" clearly="" modified="" (see="" figure="" s5a,b),="" with="" an="" increase="" in="" the="" relative="" abundance="" of="" proteobacteria="" and="" decreases="" in="" firmicutes="" and="" bacteroidetes(figure="" s5c).="" at="" 11="" days(264="" h="" of="" conservation),="" as="" for="" the="" cultural="" methods="" (see="" below),="" differentiation="" of="" the="" community="" depending="" on="" the="" presence="" of="" cpc="" was="" evident.="" the="" principal="" coordinate="" analysis="" (pcoa),="" presented="" in="" figure="" 3b,="" demonstrated="" this="" effect,="" and="" this="" was="" confirmed="" by="" the="" adonis="" multivariate=""><0.001). in="" terms="" of="" the="" composition="" of="" the="" community,="" the="" culture-independent="" analysis="" (resumed="" in="" the="" heat="" map="" presented="" in="" figure="" 3a)confirmed="" the="" presence="" of="" meat="" spoilers="" such="" as="" pseudomonas,="" acinetobacter,="" and="" shewanella,="" that="" progressively="" increased="" their="" presence="" in="" the="" community="" during="" the="" shelf-life="" period,="" while="" the="" concentration="" of="" bacteria="" from="" fecal="" contamination="" (fecalibacterium,="" coprococcus,="" and="" escherichia)="">

Üldiselt seostati L1 ja L2 dieeti Pseudomonas spp., spetsiifilise riknevate organismide rühma kõrgema tasemega, mis on peamiselt seotud linnuliha sensoorse lagunemisega [37].

Need tulemused ühtivad varem teatatud andmetega normaalsete rindade kohta külmutusrežiimis[38], mille mikroobide koormus säilivusaja viimases osas on veidi väiksem. Vähesed tööd on teatanud oliiviõlitööstuse jääkainetest tekkivate fenoolide mõjust broilerite toidus [29]. Seetõttu on harva uuritud oliiviveski reoveeekstrakti mõju kanarindade mikroobide kvaliteedile ja säilivusajale. Esitatud tulemused viitavad rinnaliha sees säilinud fenoolide väikesele mõjule ning spoileri sihtmärkide mikroobide kasvu suurenemisele viimasel säilitusperioodil. Nagu varem in vitro uuringutes teatatud, näitavad sarnased ekstraktid antimikroobset toimet, eriti grampositiivsete bakterite puhul [39]. Lisaks näib, et oliiviveski reoveekontsentraadi lisamine vähendab toidu kaudu levivate patogeenide, nagu Campylobacter spp., esinemissagedust broilerite väljaheites [23]. Siin võivad rinna sees säilinud fenoolid muuta mikroobset keskkonda, soodustades Shewanella ja Pseudomonase esinemist. Siiski täheldati kõlblikkusaja jooksul kerget mõju sensoorsetele andmetele.

TVC ja Pseudomonase kasvuparameetrid on esitatud tabelis 4. Mikroobide kasv oli väga sarnane nende dieetide puhul, mille puhul oli TVC esialgne viivitusfaas esimestel 5-7 külmutuspäevadel. Pseudomonas spp. näitas väga piiratud kohanemisperioodi (viivitusaeg 0-4 päeva). Mikroobide kasv, mida näitab parameetrite platoo, ületas õhus säilitatavate kana rinnaproovide jaoks soovitatud spetsiifilised riknemisläved [37]. Kasvuparameetrid võimaldasid hinnata mikroobide säilivusaega, mis lõppes kõigil vaadeldud juhtudel varem kui sensoorne lagunemine. Kui mikroobide hulk ületas 7 log10 CFU/g, eriti Pseudomonas spp. puhul, ilmnesid paljud riknemismehhanismid, sealhulgas aminohapete lagunemine, lima ja kõrvallõhna moodustumine suurenes ja sensoorsete omaduste kiirem vähenemine. Nagu SI puhul täheldati, oli mikroobide hinnanguline säilivusaeg kontrolldieeti tarbinud proovis pikem. Võttes arvesse Pseudomonast kui spetsiifilist riknemismarkerit, on võimalik eeldada, et L1 ja L2 rindade säilivusaeg on 9.{8}}, võrreldes kontrollproovide 11 päevaga (tabel 4).

2.6. Ligikaudne koostis, küpsetuskadu ja rasvhapete koostis

Koostise analüüs ei näidanud erinevusi kontrollrühma proovide ja nende proovide vahel, millele oli lisatud CPC-d (tabel 5). Keetmine põhjustas valgu ja rasva märkimisväärset suurenemist, mis sõltus kuivaine üldisest suurenemisest pärast vee kadumist toiduvalmistamise ajal. Kuivaine väärtuste puhul ilmnes ainult oluline erinevus tuha kontsentratsioonis. Küpsetuskao osas erinevusi ei täheldatud. Branciari et al.31] ei leidnud erinevusi Ross 308 broileri sulatatud rindade lähedases koostises, kellele lisati pooltahke oliivikook 82,5 g/kg ja 165,0 g/kg. . Giannini jt. [40] Ross 308 söötmisel kuni 42 päevani katsetoiduga, millele oli lisatud pune segu (300 g/tonn) pluss attapulgiit (3 kg/tonn) ning pune ja loorberi segu (500 g/tonn), ei leitud erinevusi. lähedane koostis kas rinnal või reielihal. Starcevic et al. [41]Kana Ross 308 söötade täiendamisel tümooliga (200 mg/kg), parkhappega (5g/kg) ja gallushappega (5g/kg) kuni 35 päeva jooksul leiti rinnalihas kõrgem rasva- ja väiksem valgusisaldus. parkhappe rühmas võrreldes kontrollrühmaga. Samal ajal oli katserühmade söödatarbimine suurem kui kontrollrühmal, mis viitab sellele, et saadud lisaenergia võis ladeneda lihaskoesse rasvana. Kääritatud või ensümaatiliselt fermenteeritud kuivatatud oliivijääkide lisamine broilerikanade toidule (Ross 308) kolmel tasemel (7,5, 15 ja 30 protsenti) suurendas katserühmade rinnalihases märkimisväärselt valgusisaldust ja vähendas rasvasisaldust [42]. Tabelis 6 on toodud rinnalihase rasvhapete profiilid. Katserühmade vahel ei ilmnenud olulisi erinevusi, välja arvatud kahe asendamatu rasvhappe (C18:2 n6 ja C18:3 n3) märkimisväärselt suurem protsent L2 dieeti tarbinud kanadel.

Kuigi ilma statistilise olulisuseta, näitas pika ahelaga polüküllastumata rasvhapete kontsentratsioon vastupidist suundumust, kusjuures kontrollrühmas kippusid väärtused olema kõrgemad. Asendamatute rasvhapete (18:2 n6 ja 18:3 n3) ja nende pika ahelaga polüküllastumata derivaatide (20:4 n6, 20:5 n3, 22:5 n3, 22:6 n3) suhteline arvukus sõltub ka desaturaasi funktsiooniga koeensüümide aktiivsus. Seetõttu võib ensümaatilise aktiivsuse reguleerimine põhjustada nende rasvhapete kontsentratsiooni järjepidevat kõikumist maksas ja teistes perifeersetes kudedes. Fenoolid ja nende hulgas hüdroksütürosool võivad teatud tingimustel mõjutada lipiidide metabolismi ka desaturaasi aktiivsuse reguleerimise kaudu. Valenzuela jt. [43] täheldasid, et 5 mg/päevas hüdroksütürosooli lisamine hiirtel ei põhjustanud muutusi ei vere ega koe lipiidide profiilis. Kõrge kalorsusega dieedi manustamine põhjustab hiirtel kogu n6-LCPUFA ja kogu n3-LCPUFA kontsentratsiooni kohese vähenemise maksas. Seda efekti tasakaalustab, kui kõrge kalorsusega dieedile lisatakse 5 mg hüdroksütürosooli. Seetõttu näib, et HT-l on toidustressi tingimustes normaliseeriv toime desaturaasi aktiivsusele (peamiselt △-5 ja A-6 desaturaas). Vastupidi, seesamiin (lignaanide rühma kuuluv fenool) on näidanud inhibeerivat toimet roti maksa △-5 desaturaasile [44]. Seetõttu ei näi käesoleva uuringu katsetingimustes nii toidu kui ka keskkonnastressifaktorite puudumise tõttu dieedi integreerimine polüfenoolide rikka ekstraktiga määravat olulisi muutusi ensümaatilise desaturaasi aktiivsuses ja järelikult ka lipiidide profiilis. rinna lihaskoe osa ei mõjutanud.

See artikkel on välja võetud dokumentidest Molecules 2021, 26, 4307. https://doi.org/10.3390/molecules26144307