Utilizarea compușilor fenolici din vegetația de măslineApa la puii de carne: efecte asupra microbiotei intestinale și asupra perioadei de valabilitate a fileurilor de piept (partea 1)

Vă rog contactațioscar.xiao@wecistanche.compentru mai multe informatii

Rezumat: Apa de vegetație de măslini (OVW) este un produs secundar cu un impact vizibil asupra mediului; cu toate acestea, polifenolii săi pot fi reutilizați din fabricarea alimentelor și furajelor ca ingrediente de mare valoare cu activități antioxidante/antimicrobiene. A fost studiat efectul suplimentelor alimentare cu polifenoli OVW asupra microbiotei intestinale, a calității carcasei și a sânilor, a duratei de valabilitate și a oxidării lipidelor la puii de carne. Puii au fost hrăniți cu diete suplimentate cu concentrat fenolic brut (CPC) obținut din OVW (220 și 440 mg/kg echivalent fenoli) până la atingerea dimensiunii comerciale. Comunitatea microbiană cloacală (secvențierea rRNA16S) a fost monitorizată în timpul perioadei de creștere. Sânii au fost supuși analizelor microbiologice dependente de cultură și independente în timpul perioadei de valabilitate. Au fost măsurate compoziția, concentrația de acizi grași și oxidarea lipidelor a sânilor dezghețați cruzi și fierți. Performanța de creștere și microbiota intestinală au fost doar ușor afectate de tratamentele alimentare, în timp ce vârsta animalelor a influențat microbiota cloacală. S-a constatat că suplimentarea reduce perioada de valabilitate a sânilor datorită creșterii spoilerelor. Compoziția chimică și lipideoxidarenu au fost afectate. Concentrația de hidroxitirosol (HT) a variat de la 178,6 la 292,4 ug/kg în mușchiul sânului la începutul perioadei de valabilitate. Identificarea HT în carne demonstrează că absorbția și metabolismul acestor compuși au avut loc eficient la pui.

Cuvinte cheie:apa de vegetatie de maslini; compuși fenolici; pui de carne; microbiota intestinală; termenul de valabilitate al sânilor

Vă rugăm să faceți clic aici pentru a afla mai multe

1. Introducere

Avicultura este un sistem eficient și durabil de producție animală. Planurile intensive de selecție din ultimii cincizeci de ani ne-au permis să obținem pui care transformă hrana în masă musculară cu un nivel ridicat de eficiență[1]. Totuși, în același timp, creșterea industriei păsărilor de curte și răspândirea sistemelor intensive de reproducere au determinat ca puii de carne să fie expuși la mai mulți factori de stres. Factorii de stres pot duce la producerea de specii reactive de oxigen (ROS) care pot răni componentele celulare, cum ar fi lipidele, proteinele și ADN-ul, având consecințe negative asupra performanței de creștere și a răspunsului imun. Animalele au o expunere mai mare la boli, iar o creștere a peroxidării lipidelor reduce calitatea cărnii [2]. Adăugarea de antioxidanți, cum ar fi substanțele fenolice, la dietele puiilor de carne pentru a reduce efectele factorilor de stres și pentru a stimula un răspuns imunitar, a fost propusă în mai multe studii [3-5]. Compușii fenolici sunt antioxidanți naturali și antimicrobieni derivați din diverse materiale vegetale |6l. Dovezile efectului lor benefic asupra sănătății umane au fost demonstrate de mai multe studii epidemiologice [7,8], activitățile dietetice de promovare a sănătății fiind confirmate de date in vitro. Aceste studii au demonstrat o asociere între consumul de alimente bogate în compuși fenolici și un risc redus de a dezvolta mai multe boli, inclusiv boli cronice și cancer [9-11].

Una dintre particularitățile măslinelor și produselor derivate este prezențafenoli hidrofiliresponsabil pentru aspectele senzoriale dar şi pentru activitatea biologică. Acizii fenolici și alcoolii, flavonoidele, lignanii și secoiridoizii sunt câteva dintre clasele de compuși fenolici prezenți în uleiul de măsline virgin. Secoiridoidele, prezente în drupa de măsline sub formă glicozidică, sunt interesante pentru bioactivitatea lor.

Cistanche poate îmbunătăți imunitatea

Unii compuși, cum ar fi oleuropeina, demetiloleuropeina și verbascozida, sunt prezenți în fructe, deși adesea mai abundenți în pulpă, în timp ce nüzhenida este conținută numai în sămânță. Oleuropeina, deși concentrația sa scade odată cu maturarea, iar demetiloleuropeina este compusul fenolic cel mai concentrat [12].

În uleiul de măsline virgin, secoiridoizii sunt prezenți ca derivați finali de aglicon: 3,4-DHPEA-EDA dinoleuropeinăşi demetiloleuropeină şi p-HPEA-EDA din ligstrozidă; în plus, oleuropeina se caracterizează printr-un gust amar [13].

Este important de subliniat că producția de ulei de măsline generează subproduse poluante cu activitate antimicrobiană și antioxidantă (de exemplu, Olive Vegetation Water, OVW); de fapt, aproximativ 90 la sută din compușii fenolici prezenți în măsline se pierd odată cu apa care este eliberată în timpul presarii. Prin urmare, chiar dacă în concentrații diferite, în OVW sunt prezenți derivați agliconici similari cu cei ai uleiului, cum ar fi 3,4-DHPEA, p-HPEA, Verbascoside, 34-DHPE-EDA și p-HPEA -EDA [13].

Compușii fenolici pot fi recuperați datorită tehnologiilor cu membrane și ar putea fi utilizați în producția de alimente și furaje.

Compoziția calitativ-cantitativă a fenolilor prezenți în uleiul de măsline virgin și în OVW depinde de numeroși factori precum factorii genetici și agronomici și tehnologia procesului de extracție [14].

Efectele adăugării de compuși fenolici de măsline la dieta păsărilor de curte au fost raportate în mai multe studii cu efecte contrastante asupra performanței de creștere [15-19]. Diferitele efecte observate pot depinde de biodisponibilitatea efectivă a diferitelor molecule. În ceea ce privește biodisponibilitatea compușilor fenolici, microbiota intestinală exercită un rol fundamental, așa cum este descris de mai mulți autori [20-22], care ar putea funcționa într-o relație reciprocă. În primul rând, microbiota intestinală biotransformă polifenolii dietetici în metaboliții lor, crescând biodisponibilitatea acestora. În al doilea rând, prin activitatea lor antioxidantă și antimicrobiană, fenolicii modulează compoziția comunității microbiene intestinale, în principal prin inhibareabacterii patogeneși stimularea bacteriilor benefice. Prin urmare, interacțiunile compușilor fenolici din dietă și microbiota intestinală pot afecta sănătatea gazdei.

În acest studiu, au fost investigate efectele suplimentelor alimentare ale puiilor de carne cu compuși fenolici OVW asupra compoziției microbiotei intestinale, randamentului și calității carcasei și termenului de valabilitate al cărnii de piept. Mai mult, activitatea antioxidantă a compusului fenol reținut în țesutul muscular a fost studiată pe pieptul crud și pe pieptul dezghețat gătit.

2. Rezultate și discuții 2.1. Performanța de creștere

Tabelul 1 prezintă performanța productivă a puilor de carne înainte de sacrificare. Loturile nu au prezentat diferențe nici în prima perioadă (aceeași dietă), nici după tratamentul dietetic experimental. Creșterea zilnică în greutate, aportul zilnic de hrană și rata de conversie a furajului au fost similare în rândul puilor hrăniți cu dietele LO, L1 și L2. Nu s-au observat efecte ale tratamentului alimentar asupra randamentului sacrificării sau calității carcasei (Tabelul 2). În literatura de specialitate sunt disponibile puține date despre utilizarea apelor de vegetație de măslini în hrănirea puilor. Folosind diferite concentrații de OVW în dietă, referința [23] a constatat greutăți mai mari în viu și a carcaselor de pui hrăniți cu compuși fenolici, dar fără efecte ale dietei asupra procentului de pansament.

au fost raportate. Cu toate acestea, trebuie menționat că greutatea în viu la sacrificarea puilor lor a fost de aproximativ jumătate din cea obținută în studiul de față. Alți autori au testat efectele uleiului de măsline extravirgin [24] sau includerii pulpei de măsline uscate [25] evidențiind un efect pozitiv al integrării dietei asupra performanței de creștere. Alte studii au evaluat suplimentarea cu frunze de măslin, bogate în oleuropeină [26], sau cu frunze de măslin și turtă de măsline [27] și nu au găsit efecte semnificative asupra performanței de creștere.

2.2. Concentrația de fenol în dietă și mușchii sânilor

Concentrațiile de fenoli din dietele utilizate în acest studiu sunt prezentate în Tabelul S2. Valorile reale ale fenolului total, 175,5 și 320,2 mg/kg pentru dietele L1 și L2, respectiv, au fost cu 20,2 la sută și 27,2 la sută mai mici decât cele teoretice indicate în paragraful 2.2. Concentrația de hidroxitirosol (HT) a fost de 97 și 174,6 mg/kg pentru L1 și, respectiv, L2. În mușchiul sânului, dintre compușii fenolici din dietă (Tabelul S2), s-a găsit doar HT (Tabelul 3). Valoarea sa la începutul perioadei de valabilitate (24 h) a fost proporțională cu concentrația de HT din furaj. Absorbția tirosolului (T) și HT la om este dependentă de doză [28], în timp ce la păsările de curte, se pare că nu mai mult de 10 la sută din fenoli sunt absorbiți în intestinul subțire [29]. După 10 zile de păstrare la 4 ◦ C, concentrația reziduală de HT în mușchiul sânului nu a mai fost detectabilă în grupul L1, în timp ce a fost aproximativ un sfert din concentrația inițială în grupul L2. Într-o probă din grupul martor, concentrația HT măsurată a fost de 78 pg/kg. Potrivit lui de la Torre [30], prezența HT în fluidele biologice ale voluntarilor umani, chiar și după câteva ore de post, este rezultatul metabolismului dopaminei. Studiile efectuate pe modele animale au arătat că mai ales în prezența alcoolului, metabolismul dopaminei produce cantități semnificative de HT în plus față de produsul terminal obișnuit reprezentat de acidul 3,4-dihidroxifenilacetic. Branciari et al. [31] au evaluat dietele cu pui cu un conținut total de fenolici (în principal T și HT) variind de la 14 la 24 mg/kg (de aproximativ 12 ori mai mic decât cele utilizate în studiul de față). Autorii au identificat T, mai degrabă decât HT, în mostre de mușchi ai sânului, în concentrații cuprinse între 8 și 47 ug/kg. Aceasta a fost de 5 până la 33 de ori mai mică decât concentrațiile măsurate în probele de sân din grupul L2 din prezentul studiu. Ei au găsit doar metaboliți sulfat ai HT în concentrații minore în țesutul muscular.

2.3. Profilele microbiotei intestinale

Compoziția microbiotei intestinale a fost determinată din tampoane cloacale colectate de la puii de carne în timpul perioadei de reproducere la vârsta de 23, 34 și 44 de zile. ADN-ul a fost extras și utilizat ca șablon pentru prepararea bibliotecii de ampliconi rRNA16S. Bibliotecile au fost secvențiate folosind tehnologia lumina (Illumina, San Diego, CA, SUA). Compoziția comunității bacteriene intestinale a fost analizată pentru a evalua efectele suplimentelor alimentare cu polifenoli OVW. Analiza multivariată a demonstrat un efect semnificativ al vârstei animalelor asupra compoziției comunității bacteriene intestinale (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. Perioada de valabilitate senzorială, pH și pierderea prin picurare

Figura 2A raportează evoluția SI în timpul stocării. Sânii și-au menținut scorurile de prospețime până la 200 de ore de refrigerare. După această perioadă, s-a observat o decădere senzorială rapidă. Probele din dietele L1 și L2 au avut termene de valabilitate senzoriale de 256-263h, ​​în timp ce majoritatea sânilor de la animale care au consumat dieta de control nu au depășit pragul de demerit (SI{=1.8) de 264 de ore. Probele cu SI mai mic de 1,8 au fost considerate alterate.

Analizele statistice au arătat că suplimentarea cu CPC a afectat doar indicele senzorial la 156 și 256 ore (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; Figura 2C) care, în schimb, a fost afectată de timpul de stocare (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. Perioada de valabilitate a fileurilor de sân determinată cu metode dependente de cultură și independente de cultură

Efectul suplimentării CPC părea să afecteze unele ținte microbiene (TVC; Pseudomonas, Shewanella și Enterobacteriaceae), dar numai după 216 ore de conservare (Tabelul S3) Confirmând rezultatele dependente de cultură, o comparație a profilurilor comunității microbiene evaluate de Secvențierea ampliconilor rRNA16S a demonstrat un efect puternic al timpului (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)="">

În general, dietele L1 și L2 au fost asociate cu niveluri mai ridicate de Pseudomonas spp., un grup specific de organisme de alterare care sunt implicate în principal în degradarea senzorială a cărnii de pasăre [37].

Aceste rezultate sunt în acord cu datele raportate anterior privind sânii normali la refrigerare[38] cu o încărcătură microbiană puțin mai mică în ultima parte a perioadei de valabilitate. Puține lucrări au raportat efectele fenolilor rezultați din deșeurile industriei uleiului de măsline în dieta broilerului [29]. Prin urmare, efectele extractului de apă uzată de mori de măsline asupra calității microbiene și a duratei de valabilitate a pieptului de pui au fost rareori investigate. Rezultatele raportate sugerează un efect mic al fenolilor reținuți în interiorul cărnii de piept, cu o creștere a creșterii microbiene a țintelor spoiler în ultima perioadă de conservare. După cum sa raportat anterior în studiile in vitro, extractele similare prezintă activități antimicrobiene, în special în bacteriile gram-pozitive [39]. Mai mult, suplimentarea cu concentrat de apă uzată de mori de măsline pare să reducă incidența agenților patogeni de origine alimentară, cum ar fi Campylobacter spp., în fecalele puiilor de carne [23]. Aici, fenolii reținuți în interiorul sânului ar putea modifica mediul microbian, favorizând prezența Shewanella și Pseudomonas. Cu toate acestea, au fost observate efecte ușoare asupra datelor senzoriale în timpul perioadei de valabilitate.

Parametrii de creștere ai TVC și Pseudomonas sunt raportați în Tabelul 4. Creșterea microbiană a fost foarte similară în rândul dietelor cu o fază inițială de întârziere pentru TVC în primele 5-7 zile de refrigerare. Datorită obiceiurilor lor psicrotrofe, Pseudomonas spp. a arătat o perioadă de adaptare foarte limitată (Timp de întârziere 0-4 zile). Creșterea microbiană, așa cum arată platoul parametrilor, a depășit pragurile specifice de alterare sugerate pentru mostrele de piept de pui depozitate în aer [37]. Parametrii de creștere au permis estimarea termenului de valabilitate microbian, care s-a încheiat mai devreme decât degradarea senzorială în toate cazurile observate, când încărcătura microbiană a depășit 7 log10 CFU/g, în special pentru Pseudomonas spp., multe mecanisme de alterare, inclusiv degradarea aminoacizilor, slime și formarea de miros neplăcut a crescut și a existat o scădere mai rapidă a atributelor senzoriale. După cum sa observat pentru SI, durata de valabilitate microbiană estimată a fost mai lungă în proba care a consumat dieta de control. Considerând Pseudomonas ca un marker specific de alterare, este posibil să se presupună o perioadă de valabilitate de 9.5-zile pentru sânii L1 și L2, comparativ cu 11 zile pentru probele de control (Tabelul 4).

2.6. Compoziția apropiată, pierderea de gătit și compoziția acizilor grași

Analiza compoziției nu a evidențiat diferențe între eșantioanele din grupul martor și cele cu dietă adăugată de CPC (Tabelul 5). Tratamentul de gătit a determinat creșteri semnificative ale proteinelor și grăsimilor, care au fost dependente de creșterea generală a substanței uscate ca urmare a pierderii de apă în timpul gătitului. Pentru valorile substanței uscate, sa arătat doar o diferență semnificativă în concentrația de cenușă. Nu au fost observate diferențe în ceea ce privește pierderile de gătit. Branciari et al.31] nu au găsit diferențe în compoziția proximă a sânilor dezghețați de la puii de carne Ross 308 alimentați cu diete suplimentate cu o prăjitură de măsline semisolide la 82,5 g/Kg și 165,0 g/Kg de dietă . Giannini şi colab. [40] hrănirea lui Ross 308 până la 42 de zile cu diete experimentale suplimentate cu amestec de oregano (300 g/tonă) plus atapulgit (3 kg/tonă) și cu un amestec de oregano și dafin (500 g/tonă) nu a găsit diferențe pe compoziție proximă fie pe piept, fie pe carnea pulpei. Starcevic și colab. [41] Suplimentarea hranei pentru pui Ross 308 cu timol (200 mg/kg), acid tanic (5g/kg) și acid galic (5g/kg) până la 35 de zile a constatat un conținut mai mare de grăsimi și un conținut mai mic de proteine ​​în carnea de piept. a grupului de acid tanic comparativ cu cel martor. În același timp, aportul de hrană al grupelor experimentale a fost mai mare decât al grupului de control, sugerând că energia suplimentară rezultată ar fi putut fi depusă sub formă de grăsime în țesutul muscular. Adăugarea de tescovină de măsline uscate fermentate sau fermentate enzimatic la dieta puilor de carne (Ross 308) la trei niveluri de incluziune (7,5, 15 și 30 la sută) a crescut semnificativ conținutul de proteine ​​și a scăzut grăsimea în mușchii pieptului din grupurile experimentale [42]. Tabelul 6 prezintă profilele acizilor grași ale mușchiului sânului. Nu s-au observat variații semnificative între grupurile experimentale, cu excepția unor procente semnificativ mai mari ale celor doi acizi grași esențiali (C18:2 n6 și C18:3 n3) la puii care au consumat dieta L2.

Deși fără semnificație statistică, concentrația de acizi grași polinesaturați cu lanț lung a prezentat o tendință opusă, valorile tinzând să fie mai mari în lotul martor. Abundența relativă a acizilor grași esențiali (18:2 n6 și 18:3 n3) și a derivaților lor polinesaturați cu lanț lung (20:4 n6, 20:5 n3,22:5 n3,22:6 n3) depinde și de activitatea enzimelor tisulare cu funcție de desaturază. Prin urmare, reglarea activității enzimatice poate determina o variație consistentă a concentrației acestor acizi grași în ficat și alte țesuturi periferice. Fenolii și dintre aceștia hidroxitirosol pot afecta în anumite condiții metabolismul lipidic și prin reglarea activității desaturazei. Valenzuela și colab. [43] au observat că suplimentarea alimentară cu 5 mg/zi de hidroxitirosol la șoareci nu a provocat modificări nici în profilul lipidic din sânge, nici în țesutul. Administrarea unei diete bogate în calorii determină o scădere imediată a concentrației hepatice a n6-LCPUFA totale și n3-LCPUFA totale la șoareci. Acest efect este reechilibrat atunci când dieta bogată în calorii este adăugată cu 5 mg de hidroxitirosol. Prin urmare, HT pare să aibă un efect de normalizare asupra activității desaturazei (în principal △-5 și A-6 desaturazei) în condiții de stres alimentar. Dimpotrivă, sesamina (un fenol atribuit grupului lignanilor) a demonstrat o acțiune inhibitoare asupra △-5 desaturazei hepatice de șobolan [44]. Așadar, în condițiile experimentale ale prezentului studiu este absența atât a factorilor de stres alimentar, cât și a mediului, integrarea dietei cu un extract bogat în polifenoli nu pare să determine modificări semnificative ale activității desaturazei enzimatice și, în consecință, a profilului lipidic. a țesutului muscular al sânului a fost neafectat.

Acest articol este extras din Molecules 2021, 26, 4307. https://doi.org/10.3390/molecules26144307