Использование фенольных соединений из воды оливковой растительности в цыплятах-бройлерах: влияние на микробиоту кишечника и срок годности филе грудки (часть 1)

Пожалуйста свяжитесьoscar.xiao@wecistanche.comЧтобы получить больше информации

Резюме: Вода из оливковой растительности (OVW) является побочным продуктом с заметным воздействием на окружающую среду; однако его полифенолы могут повторно использоваться при производстве продуктов питания и кормов в качестве ценных ингредиентов с антиоксидантной/противомикробной активностью. Было изучено влияние пищевых добавок с полифенолами OVW на микробиоту кишечника, качество тушки и грудки, срок хранения и окисление липидов у цыплят-бройлеров. Цыплят кормили рационами с добавлением неочищенного фенольного концентрата (CPC), полученного от OVW (220 и 440 мг/кг фенольного эквивалента), до достижения товарного размера. Клоакальное микробное сообщество (секвенирование рРНК16S) отслеживали в течение периода роста. Молочные железы подвергались культурально-зависимому и независимому микробиологическому анализу в течение срока годности. Были измерены состав, концентрация жирных кислот и окисление липидов сырых и приготовленных размороженных грудок. Диетическое лечение лишь незначительно влияло на показатели роста и микробиоту кишечника, в то время как возраст животных влиял на микробиоту клоаки. Было обнаружено, что добавка сокращает срок хранения груди из-за роста спойлеров. Химический состав и липидокислениене были затронуты. Концентрация гидрокситирозола (ГТ) варьировала от 178,6 до 292,4 мкг/кг в грудной мышце в начале срока годности. Идентификация ГТ в мясе показывает, что абсорбция и метаболизм этих соединений у цыплят происходили эффективно.

Ключевые слова:оливковая растительность вода; фенольные соединения; бройлеры; микробиота кишечника; срок годности груди

Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше

1. Введение

Птицеводство – это эффективная и устойчивая система животноводства. Интенсивные планы селекции в течение последних пятидесяти лет позволили нам получить цыплят, которые преобразовывают корм в мышечную массу с высоким уровнем эффективности[1]. Однако в то же время рост птицеводства и распространение систем интенсивного разведения привели к тому, что цыплята-бройлеры стали подвергаться воздействию нескольких факторов стресса. Стрессовые факторы могут привести к выработке активных форм кислорода (АФК), которые могут повредить клеточные компоненты, такие как липиды, белки и ДНК, что имеет негативные последствия для показателей роста и иммунного ответа. Животные больше подвержены заболеваниям, а усиление перекисного окисления липидов снижает качество мяса [2]. Добавление антиоксидантов, таких как фенолы, в рацион бройлеров для снижения воздействия стрессоров и стимуляции иммунного ответа было предложено в нескольких исследованиях [3-5]. Фенольные соединения являются природными антиоксидантами и антимикробными средствами, получаемыми из различных растительных материалов |6l. Доказательства их благотворного влияния на здоровье человека были продемонстрированы несколькими эпидемиологическими исследованиями [7,8], при этом оздоровительная активность диеты подтверждена данными in vitro. Эти исследования продемонстрировали связь между потреблением продуктов, богатых фенольными соединениями, и снижением риска развития ряда заболеваний, включая хронические заболевания и рак [9-11].

Одной из особенностей оливок и продуктов их переработки является наличиегидрофильные фенолыотвечает за сенсорные аспекты, но также и за биологическую активность. Фенольные кислоты и спирты, флавоноиды, лигнаны и секоридоиды — это некоторые из классов фенольных соединений, присутствующих в оливковом масле первого отжима. Секоиридоиды, присутствующие в костянке оливы в гликозидной форме, интересны своей биологической активностью.

Цистанхе может улучшить иммунитет

Некоторые соединения, такие как олеуропеин, деметилолуропеин и вербаскозид, присутствуют во всех плодах, хотя часто их больше в мякоти, тогда как нюженид содержится только в семенах. Олеуропеин, хотя его концентрация уменьшается при созревании, а деметилолуропеин является наиболее концентрированным фенольным соединением [12].

В оливковом масле первого отжима секоиридоиды присутствуют в виде конечных производных агликона: 3,4-DHPEA-EDA изолеуропеини деметилолуропеин и p-HPEA-EDA из лигстрозида; кроме того, олеуропеин имеет горький вкус [13].

Важно отметить, что при производстве оливкового масла образуются загрязняющие побочные продукты, обладающие антимикробной и антиоксидантной активностью (например, оливковая растительная вода, OVW); на самом деле около 90 процентов фенольных соединений, присутствующих в оливках, теряется вместе с водой, которая выделяется во время прессования. Следовательно, даже если в разных концентрациях, в OVW присутствуют агликоновые производные, сходные с маслами, такие как 3,4-DHPEA,p-HPEA, вербаскозид, 34-DHPE-EDA и p-HPEA. -ЭДА [13].

Фенольные соединения могут быть восстановлены благодаря мембранным технологиям и могут быть использованы в производстве продуктов питания и кормов.

Качественно-количественный состав фенолов, присутствующих в оливковом масле первого отжима и в OVW, зависит от множества факторов, таких как генетические и агрономические факторы, а также технология процесса экстракции [14].

В нескольких исследованиях сообщалось о влиянии добавления фенольных соединений оливок в рацион птицы с противоположным эффектом на показатели роста [15-19]. Различные наблюдаемые эффекты могут зависеть от эффективной биодоступности различных молекул. Что касается биодоступности фенольных соединений, микробиота кишечника играет фундаментальную роль, как описано несколькими авторами [20-22], которая может действовать во взаимной зависимости. Во-первых, кишечная микробиота биотрансформирует пищевые полифенолы в их метаболиты, повышая их биодоступность. Во-вторых, благодаря своей антиоксидантной и антимикробной активности фенолы модулируют состав кишечного микробного сообщества, в основном за счет ингибированияпатогенные бактериии стимуляция полезных бактерий. Следовательно, взаимодействие пищевых фенольных соединений и микробиоты кишечника может повлиять на здоровье хозяина.

В этом исследовании изучалось влияние добавок фенольных соединений OVW в рацион цыплят-бройлеров на состав микробиоты кишечника, выход и качество тушки, а также срок хранения грудного мяса. Кроме того, изучалась антиоксидантная активность фенольного соединения, сохраняющегося в мышечной ткани, на сырой грудке и варено-размороженной грудке.

2. Результаты и обсуждение 2.1. Показатели роста

В Таблице 1 представлены продуктивные показатели бройлеров до убоя. Группы не показали различий ни в течение первого периода (одинаковая диета), ни после экспериментальной диетической обработки. Суточные привесы, суточное потребление корма и конверсия корма были одинаковыми у цыплят, получавших рационы LO, L1 и L2. Никакого влияния диетического лечения на убойный выход или качество туши не наблюдалось (Таблица 2). В литературе имеется мало данных об использовании воды растительности оливкового дерева в кормлении цыплят. Используя различные концентрации OVW в рационе, ссылка [23] обнаружила большую живую массу и массу туш у цыплят, которых кормили фенольными соединениями, но никакого диетического влияния на процент кормления.

были сообщены. Однако следует отметить, что живая масса при убое их цыплят была примерно вдвое меньше, чем полученная в настоящем исследовании. Другие авторы проверяли влияние оливкового масла холодного отжима [24] или включения высушенной оливковой мякоти [25], подчеркивая положительное влияние включения в рацион питания на продуктивность выращивания. В других исследованиях оценивали добавки листьев оливы, богатых олеуропеином [26], или листьев оливы и жмыха оливы [27], и не обнаружили значительного влияния на продуктивность выращивания.

2.2. Концентрация фенола в рационе и грудных мышцах

Концентрации фенолов в рационах, использованных в этом исследовании, показаны в Таблице S2. Фактические значения общего фенола, 175,5 и 320,2 мг/кг для рационов L1 и L2, соответственно, были на 20,2% и 27,2% ниже теоретических значений, указанных в пункте 2.2. Концентрация гидрокситирозола (ГТ) составила 97 и 174,6 мг/кг для L1 и L2 соответственно. В грудной мышце среди фенольных соединений в рационе (табл. S2) обнаружен только ГТ (табл. 3). Его величина в начале срока годности (24 ч) была пропорциональна концентрации ГТ в корме. Всасывание тирозола (Т) и ГТ у человека зависит от дозы [28], в то время как у птицы в тонком кишечнике абсорбируется не более 10% фенолов [29]. После 10 дней хранения при 4 ◦C остаточная концентрация ГТ в мышцах груди больше не определялась в группе L1, тогда как в группе L2 она составляла примерно одну четвертую от исходной концентрации. В образце контрольной группы измеренная концентрация ГТ составила 78 мкг/кг. Согласно de la Torre [30], наличие ГТ в биологических жидкостях добровольцев даже после нескольких часов голодания является результатом метаболизма дофамина. Исследования, проведенные на животных моделях, показали, что, особенно в присутствии алкоголя, метаболизм дофамина приводит к образованию значительных количеств ГТ в дополнение к обычному конечному продукту, представленному 3,4-дигидроксифенилуксусной кислотой. Бранкари и др. [31] оценили куриные рационы с общим содержанием фенолов (в основном Т и ГТ) в пределах от 14 до 24 мг/кг (примерно в 12 раз ниже, чем использованные в настоящем исследовании). Авторы идентифицировали T, а не HT, в образцах грудной мышцы в концентрациях от 8 до 47 мкг/кг. Это было от 5 до 33 раз ниже, чем концентрации, измеренные в образцах молочной железы группы L2 настоящего исследования. Они обнаружили только сульфатные метаболиты ГТ в незначительных концентрациях в мышечной ткани.

2.3. Профили кишечной микробиоты

Состав кишечной микробиоты определяли по клоакальным мазкам, взятым у бройлеров в период выращивания в возрасте 23, 34 и 44 дней. ДНК экстрагировали и использовали в качестве матрицы для получения библиотеки ампликонов рРНК16S. Библиотеки секвенировали с использованием технологии lumina (Illumina, Сан-Диего, Калифорния, США). Состав кишечного бактериального сообщества был проанализирован, чтобы оценить влияние пищевых добавок с полифенолами OVW. Многофакторный анализ показал значительное влияние возраста животных на состав бактериального сообщества кишечника (p<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. Органолептические показатели срока годности, рН и потери при стекании

Рисунок 2A показывает эволюцию SI во время хранения. Грудки сохраняли свои оценки свежести до 200 часов охлаждения. После этого периода наблюдалось быстрое ухудшение чувствительности. Образцы из рационов L1 и L2 имели органолептический срок годности 256-263ч, в то время как большинство грудок животных, потреблявших контрольный рацион, не преодолели порог недостатков (SI=1.8) в 264 ч. Образцы с SI ниже 1,8 считались испорченными.

Статистический анализ показал, что добавление CPC влияло на органолептический индекс только через 156 и 256 часов (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; Рисунок 2C), на который вместо этого повлияло время хранения (p<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. Срок годности филе грудки, определенный культурально-зависимыми и культурально-независимыми методами

Эффект добавки CPC, по-видимому, повлиял на некоторые микробные мишени (TVC; Pseudomonas, Shewanella и Enterobacteriaceae), но только после 216 часов консервации (таблица S3). Секвенирование ампликона рРНК16S продемонстрировало сильное влияние времени (p<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)="">

В целом, рационы L1 и L2 были связаны с более высокими уровнями Pseudomonas spp., особой группы организмов, вызывающих порчу, которые в основном участвуют в органолептическом разложении мяса птицы [37].

Эти результаты согласуются с ранее опубликованными данными о нормальных грудях при хранении в холодильнике[38] с немного более низкой микробной нагрузкой в ​​последнюю часть срока годности. В нескольких работах сообщалось о влиянии фенолов, полученных из отходов производства оливкового масла, на рацион бройлеров [29]. Поэтому влияние экстракта сточных вод оливкового завода на микробное качество и срок годности куриных грудок редко исследовалось. Опубликованные результаты свидетельствуют о небольшом эффекте фенолов, оставшихся внутри грудки, с увеличением микробного роста мишеней-вредителей в течение последнего периода консервации. Как сообщалось ранее в исследованиях in vitro, аналогичные экстракты проявляют антимикробную активность, особенно в отношении грамположительных бактерий [39]. Кроме того, добавление концентрата сточных вод оливкового завода, по-видимому, снижает количество пищевых патогенов, таких как Campylobacter spp., в фекалиях бройлеров [23]. Здесь оставшиеся фенолы внутри груди могут изменить микробную среду, способствуя присутствию Shewanella и Pseudomonas. Тем не менее, наблюдалось незначительное влияние на органолептические данные в течение срока годности.

Параметры роста TVC и Pseudomonas представлены в таблице 4. Микробный рост был очень схожим в рационах с начальной лаг-фазой для TVC в течение первых 5-7 дней охлаждения. Из-за своих психротрофных привычек Pseudomonas spp. показал очень ограниченный период адаптации (время задержки 0-4 дней). Микробный рост, как показывает плато параметров, преодолел специфические пороги порчи, предложенные для образцов куриной грудки, хранящихся на воздухе [37]. Параметры роста позволили оценить микробный срок годности, который во всех наблюдаемых случаях закончился раньше органолептической порчи. образование неприятного запаха увеличивалось, а сенсорные признаки снижались быстрее. Как и в случае с SI, предполагаемый микробный срок годности был больше в образце, потреблявшем контрольную диету. Рассматривая Pseudomonas как специфический маркер порчи, можно предположить, что срок годности грудки L1 и L2 составляет 9,5- дней по сравнению с 11 днями для контрольных образцов (таблица 4).

2.6. Приблизительный состав, потери при кулинарной обработке и состав жирных кислот

Анализ состава не показал различий между образцами контрольной группы и образцами с добавлением в рацион ЦПК (таблица 5). Обработка варкой вызвала значительное увеличение содержания белка и жира, которое зависело от общего увеличения содержания сухого вещества после потери воды во время варки. Для значений сухого вещества была показана только значительная разница в концентрации золы. Различий в отношении потерь при варке не наблюдалось. Branciari et al.31] не обнаружили каких-либо различий в приблизительном составе размороженных грудок бройлеров Ross 308, получавших рацион с добавлением полутвердого оливкового жмыха в количестве 82,5 г/кг и 165,0 г/кг рациона. . Джаннини и др. [40] кормление Ross 308 до 42 дней экспериментальными диетами, дополненными смесью орегано (300 г/т) плюс аттапульгит (3 кг/т) и смесью орегано и лавра (500 г/т), не обнаружило различий в приблизительный состав ни на грудке, ни на мясе бедра. Старцевич и др. [41] Добавление в корм для цыплят Росс 308 тимола (200 мг/кг), дубильной кислоты (5 г/кг) и галловой кислоты (5 г/кг) в возрасте до 35 дней выявило более высокое содержание жира и более низкое содержание белка в грудке. группы дубильной кислоты по сравнению с контрольной. В то же время потребление корма в опытных группах было выше, чем в контрольной группе, что позволяет предположить, что полученная дополнительная энергия могла откладываться в виде жира в мышечной ткани. Добавление ферментированных или ферментативно ферментированных сухих оливковых жмыхов к рациону цыплят-бройлеров (Ross 308) при трех уровнях включения (7,5, 15 и 30 процентов) значительно увеличивало содержание белка и уменьшало содержание жира в грудных мышцах экспериментальных групп [42]. В таблице 6 представлены профили жирных кислот грудной мышцы. Между экспериментальными группами не было выявлено значительных различий, за исключением значительно более высоких процентных значений двух незаменимых жирных кислот (C18:2 n6 и C18:3 n3) у цыплят, которые потребляли диету L2.

Хотя и без статистической значимости, концентрация длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот демонстрировала противоположную тенденцию, при этом значения были выше в контрольной группе. Относительное содержание незаменимых жирных кислот (18:2 n6 и 18:3 n3) и их длинноцепочечных полиненасыщенных производных (20:4 n6, 20:5 n3, 22:5 n3, 22:6 n3) зависит также от активность тканевых ферментов с десатуразной функцией. Таким образом, регуляция ферментативной активности может вызывать последовательное изменение концентрации этих жирных кислот в печени и других периферических тканях. Фенолы, а среди них и гидрокситирозол, могут при определенных условиях влиять на метаболизм липидов также посредством регуляции активности десатуразы. Валенсуэла и др. [43] наблюдали, что диетические добавки с 5 мг/день гидрокситирозола у мышей не вызывали изменений ни в липидном профиле крови, ни в тканях. Введение высококалорийной диеты вызывает немедленное снижение концентрации в печени общей n6-ДЦПНЖК и общей n3-ДЦПНЖК у мышей. Этот эффект уравновешивается добавлением к высококалорийной диете 5 мг гидрокситирозола. Таким образом, ГТ, по-видимому, оказывает нормализующее действие на активность десатураз (главным образом △-5 и A-6-десатуразы) в условиях пищевого стресса. Напротив, сезамин (фенол, относящийся к группе лигнанов) показал ингибирующее действие на △-5-десатуразу печени крыс [44]. Следовательно, в экспериментальных условиях настоящего исследования отсутствие как пищевых, так и экологических стрессовых факторов, интеграция рациона с экстрактом, богатым полифенолами, по-видимому, не определяет существенных изменений активности ферментативной десатуразы и, следовательно, липидного профиля. мышечная ткань молочной железы не изменена.

Эта статья взята из Molecules 2021, 26, 4307. https://doi.org/10.3390/molecules26144307.