ABSTRAKT:Diese Studie wurde durchgeführt, um die Auswirkungen von nicht- und nanoverkapselten ätherischen Thymianölen mit gesättigten und ungesättigten Lipiden (Talg- und Rapsöl) und zwei Gehalten an Rohprotein in der Nahrung (Standard und niedriger als Standard) auf die Darmmikrobenpopulation und Blutantikörper zu bewerten. Oxidationsstatus von Broilern. In dieser Studie wurden 384 Ross-308-Masthühner in einem faktoriellen Einsatz von 2×2×2 (2 Formen ätherischer Thymian-Heilpflanzenöle, zwei Lipidquellen und 2 Mengen Rohprotein in der Nahrung) verwendet Vollständig randomisiertes Design mit 8 Behandlungen, 4 Wiederholungen und 12 Vögeln in jeder Wiederholung über 42 Tage. Zu den Versuchsperioden gehörten Starter (1-10 Tage), Grower (11-24 Tage) und Finisher (25-42 Tage). Rapsöl reduzierte die coliforme Darmpopulation deutlich, während Talg sie erhöhte (P<0.05), a similar effect was observed with thyme forms, so the lowest coliform population blogged to the nano-encapsulated form of thyme. In contrast, the highest coliform population resulted in non-capsulated thyme essential oil (P<0.05). In an interaction between thyme essential oil form and diet crude protein level, the lowest coliform population was observed with a diet containing nano-encapsulated thyme essential oil and a low level of diet crude protein  (P<0.05). Regarding antioxidant status, reducing the diet of crude protein increased Malondialdehyde and Glutathione peroxidase (P<0.05). In an interaction between diet crude protein and thyme form, a diet with low crude protein and capsulated thyme increased the level of Superoxide dismutase (P<0.05). In general, results of the current experiment indicated that in Ross-308, broiler chickens, using capsulated thyme essential oil with canola oil and low crude protein improves the intestine microbial population and antioxidant status of broilers.

Glykosid von Cistanche kann auch die SOD-Aktivität im Herz- und Lebergewebe erhöhen und den Gehalt an Lipofuscin und MDA in jedem Gewebe erheblich reduzieren, wodurch verschiedene reaktive Sauerstoffradikale (OH-, H₂O₂ usw.) effektiv abgefangen und vor verursachten DNA-Schäden geschützt werden durch OH-Radikale. Cistanche-Phenylethanoidglykoside haben eine starke Fähigkeit, freie Radikale abzufangen, eine höhere Reduktionsfähigkeit als Vitamin C, verbessern die Aktivität von SOD in der Spermiensuspension, reduzieren den MDA-Gehalt und haben eine gewisse schützende Wirkung auf die Funktion der Spermienmembran. Cistanche-Polysaccharide können die durch D-Galaktose verursachte Aktivität von SOD und GSH-Px in Erythrozyten und Lungengewebe experimentell seneszierender Mäuse steigern, außerdem den Gehalt an MDA und Kollagen in Lunge und Plasma verringern und den Gehalt an Elastin erhöhen eine gute Abfangwirkung auf DPPH, verlängert die Zeit der Hypoxie bei seneszenten Mäusen, verbessert die Aktivität von SOD im Serum und verzögert die physiologische Degeneration der Lunge bei experimentell seneszenten Mäusen. Bei der zellulären morphologischen Degeneration haben Experimente gezeigt, dass Cistanche über eine gute antioxidative Fähigkeit verfügt und hat das Potenzial, ein Medikament zur Vorbeugung und Behandlung von Hautalterungskrankheiten zu sein. Gleichzeitig hat Echinacosid in Cistanche eine erhebliche Fähigkeit, freie DPPH-Radikale abzufangen, reaktive Sauerstoffspezies abzufangen und den durch freie Radikale verursachten Kollagenabbau zu verhindern, und hat auch eine gute Reparaturwirkung auf Schäden durch freie Thymin-Radikalanionen.

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Schlüsselwörter:Broiler, Rohproteingehalt, ätherisches Öl, Darmmikrobenpopulation und Antioxidationsstatus

EINFÜHRUNG

Nanotechnologie ist ein allgemeiner Begriff, der sich auf alle fortschrittlichen Technologien im Bereich der Nanoarbeit bezieht. Nanokapseln sind Kapseln mit einem Durchmesser von Nanometern, die eingesetzt und verkapselt werden können (Elbazet al., 2020; Ji et al., 2019). Die Nanoverkapselung von Aromastoffen kann die Heilwirkung verbessern und deren Zugang erleichtern. Aufgrund ihrer geringen Größe verstärken diese Substanzen den Mechanismus der zellulären Aufnahme und erhöhen ihre Effizienz (Bayramzadeh et al., 2019). Die Einkapselung wirkt als Barriere gegen den Sauerstofftransfer, verhindert das Wachstum aerober Bakterien und verzögert die Lipidoxidation. Daher führt es zu einer Erhöhung der Stabilität und Haltbarkeit ätherischer Öle (Zhaveh et al., 2015). Andererseits kontrollierte und unterstützte die Einkapselung die Freisetzung einer bestimmten Menge ätherischer Öle aus dem Träger (Khalili et al., 2015).

Der Einsatz von Heilpflanzen in der Geflügelernährung hat in letzter Zeit zugenommen. Heilpflanzen werden der Geflügelernährung aus verschiedenen Gründen zugesetzt, z. B. aus antibakteriellen, antioxidativen Gründen, zur Verbesserung des Wachstums, zur Reduzierung des Einsatzes von Arzneimitteln und chemischen Zusatzstoffen, zur Verbesserung des Geschmacks, aus Marktüberlegungen für Geflügelprodukte und zur Verbesserung der Blut- und Immunparameter (Rossi et al., 2020). ; Torun Kumar Paul et al., 2020; Pandey et al., 2019). Thymian ist bedeutender als die anderen Heilpflanzen. Seine Bestandteile (Thymol und Carvacrol) wurden in vielen Experimenten verwendet (Galli et al., 2020; Ghanima et al., 2020; Karam et al., 2019; Yin et al., 2017).

Natürlich sind antioxidative Inhaltsstoffe in verschiedenen Heilpflanzen wie Thymian reichlich vorhanden. Die Verwendung von ätherischem Thymianöl sowie gesättigten und ungesättigten Ölen in der Geflügelration verringert Oxidationsnebenwirkungen. Ghasemi Shansabadi et al. (2014) wiesen darauf hin, dass Thymianpulver geringer Dichte in der Ration japanischer Wachteln deren Wachstum steigert, die Oxidation von Fetten verhindert und als hochwirksames Antioxidans wirkt. Die Verwendung von Shirazi-Thymianpulver in der Ration von Masthühnern steigerte die Leistung der Hühner. Es reduziert den Oxidationsprozess des Schlachtkörpers und erhöht somit die Haltbarkeit von Geflügelfleisch im Kühlschrank (Salehi et al., 2015). Kalanta et al. (2015) untersuchten die Wirkung des Trinkens von ätherischem Thymianöl auf Leistungsmerkmale, Antikörperspiegel gegen Newcastle-Virus-Erkrankungen, Gumboro und Bronchitis sowie Blutparameter bei Masthühnern. Ätherische Öle bestehen hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffterpenen (Isoprenen) und Terpenoiden, und ihre synergistische Wirkung könnte zu antimykotischen und antimikrobiellen Wirkungen führen (Zhaveh et al., 2015). Sie zeigten, dass verschiedene Mengen an ätherischem Thymianöl die Leistungsindikatoren und Blutparameter erheblich beeinflussen. Ein vorliegendes Experiment wurde durchgeführt, um die Auswirkungen der Verwendung normaler und nanoverkapselter ätherischer Thymianöle mit gesättigtem und ungesättigtem Öl auf die Darmmikrobenpopulation und den Antioxidationszustand des Broilers zu bewerten.

MATERIALEN UND METHODEN

Das vorliegende Experiment wurde am 2. März 19 über einen Zeitraum von 42 Tagen in der Masthühnerhaltung an der Islamischen Azad-Universität Maragha durchgeführt. In dieser Studie wurden insgesamt 384 männliche Ross-308-Broiler (einen Tag alt) ausgewählt und mithilfe von 2×2×2-Faktorexperimenten analysiert, die aus zwei ätherischen Thymianölen (normal und verkapselt) und zwei Öltypen (gesättigt) bestanden und ungesättigt) und zwei Rohproteine ​​(Standard und 5 Prozent niedriger) in einem Zufallsdesign mit acht Behandlungen und vier Wiederholungen bei jeder Behandlung in 32 Versuchseinheiten. Die experimentellen Rationen wurden auf der Grundlage des Futterbedarfs in den Ross-308-Richtlinien zur Broiler-Ernährungsspezifikation angepasst, die mithilfe des UFFDA-Programms formuliert wurden. Diätware für die Zeiträume Starter (1 bis 10 Tage), Wachstum (11 bis 24 Tage) und Endphase (25 bis 42 Tage) (Tabelle 1). Das ätherische Thymianöl wurde von der Barij Assurance Company (Kashan, Iran) hergestellt. Das ätherische Thymianöl wurde mit den in der Mahlzeit verwendeten Fetten gemischt (zunächst in der Pflanzenölkomponente der Ration gelöst) und die endgültige homogene Mischung wurde der Mahlzeit hinzugefügt. Für die Kapselung wurde zunächst die Beladungskapazität von ätherischem Öl bei einer Konzentration von 0,5 - 2 Prozent Natriumalginat untersucht und dann mit biokompatiblem Calciumalginat-Hydrogel eingekapselt (Dima et al., 2013). Es wurden zwei Fettquellen verwendet, darunter Talg (gesättigt) und Rapsöl (ungesättigt).

Als die Hühner 42 Tage lang lebten, wurden zwei Hühner aus jeder Wiederholung (insgesamt n=64) zufällig ausgewählt (Hamidi et al., 2021) und nach der Schlachtung wurden 1 cm lange Probenstücke vom Boden der Hühner entnommen Ileum (Ghazanfari et al., 2015). Die Anzahl der Lactobacillus-Bakterien in der Kulturumgebung (MRS-Agar) wurde angegeben, anschließend erfolgte die Nummerierung von Escherichia coli (Eosin-Methylenblau) in der Kulturumgebung. Nach der Vorbereitung der Probe aus dem Ileuminhalt wurden aufeinanderfolgende Verdünnungen (von 10-1 bis 10-6) ​​hergestellt. Um dann die Gesamtzahl der Bakterien zu zählen, wurden sie in bestimmten Kultivierungsumgebungen kultiviert (Heir et al., 2018). Die Gesamtzahl der Bakterien in jeder Ileumverdünnung wurde berechnet und ihr Mittelwert als Gesamtzahl der Bakterien im Verdauungsinhalt pro Gramm bei jeder Behandlungswiederholung angegeben (He et al., 2021).

Um den antioxidativen Zustand des vor der Schlachtung der Vögel gesammelten Serumbluts zu spezifizieren, wurden die Gesamtantioxidationskapazität des Serums (TAC.S) und der Malondialdehydgehalt (MDA.S) ermittelt. Die Leberproben (gewaschen mit PBS (Sigma) und mit einer Schere zerkleinert) wurden nach der Homogenisierung in der Pufferlösung (1,15 Prozent Kaliumchlorid, pH=7,4, zentrifugiert bei 4 °C für 15 M/5000 R) zentrifugiert Die Oberflächenlösung wurde zur Messung der Aktivität der Enzyme Glutathionperoxidase (GPX.L), Superoxiddismutase (SOD.L) und des Malondialdehydgehalts (MAD.L) verwendet. GPX.L-Aktivität und SOD.L wurden mit der von Ishaq et al. angewendeten Methode gemessen. (2021) unter Verwendung jeder Einheit pro mg Protein. Der MDA-Spiegel, ein Index für die Lipidperoxidation, wurde im Serum und in der Leber von Masthühnern gemessen, basierend auf Mousavi et al. (2018) Methode.

Die statistische Analyse der Daten wurde mit der GLM-Software (9.1) SAS analysiert und die Mittelwerte mit der Tukey-Methode verglichen (P größer oder gleich 0,05) (SAS, 2008). Das statistische Modell des Designs war wie folgt:

wobei: Yijkl=eine abhängige Variable, μ=Gesamtmittelwert, Ai=die Wirkung des ätherischen Thymianöls, Bj=die Wirkung des Öltyps, Ck {{4 }} die Wirkung der Rohproteinspiegel, ABij=Interaktion der Faktoren A×B, ACik=Interaktion der Faktoren A×C, BCjk=Interaktivität der Faktoren B×C; ABCijk=Interaktion der Faktoren A×B×C und εijkl=der Zufallsfehler.

ERGEBNISSE

Darmflora

Die Auswirkungen experimenteller Behandlungen auf die Darmmikrobiologie sind in Tabelle 2 dargestellt. Was die Ergebnisse experimenteller Diäten auf die mikrobielle Population des Dünndarms bei Hühnern betrifft, so haben die Art des Öls und die Form des ätherischen Öls erhebliche Auswirkungen auf die Population coliformer Bakterien im Darm ( P<0.05). The protein level did not have significant effects on the microbial population of the small intestine (P >0.05). Dieses Ergebnis wurde auch bei der Wirkung von ätherischem Thymianöl beobachtet, so dass die Verwendung von eingekapseltem ätherischem Thymianöl den Gehalt an intestinalen Kolibakterien bei Hühnern reduzierte (P<0.05). In the mutual effects of the form of thyme essential oil and the crude protein level in the diets, the use of encapsulated thyme essential oil and the common crude protein in the meals of chickens reduced the intestinal coliforms population (P <0.05).

Antioxidative Verbindungen  

Die Auswirkungen experimenteller Behandlungen auf den Gehalt an antioxidativen Verbindungen im Blutserum von Hühnern sind in Tabelle 3 dargestellt. Eine Verringerung des Rohproteingehalts in den Mahlzeiten erhöhte MDA.L und GPX.L bei Hühnern (P<0.05). In triple mutual effects of fat source type, essential oil form, and crude protein level of meals, the use of tallow, normal thyme essential oil, and low protein meal increased SOD.L  (P <0.05) in chickens. The experimental treatments did not affect the serum TAC.S and MDA.S levels (P  <0.05) of chickens.

DISKUSSION

Darmflora

Thymol und Carvacrol, die in Thymianpflanzen und EOs vorkommen, haben antimikrobielle und antibakterielle Wirkungen; Daher eliminiert es im Darm von Broilern pathogene Elemente (wie Salmonellen, Enterobacter Nagasaki und Clostridium difficile) und fördert dadurch ein besseres Wachstum und eine bessere Produktivität der Herde (Takaloli et al., 2006; Mitsch et al., 2004; Bart und Reinderz, 2003). Die Darmflora kann Gallensalze hydrolysieren, die für die Verdauung und Absorption von Fetten wichtig sind (Wang et al., 2022). Durch die Verringerung der Verfügbarkeit von Gallensäuren stört die Darmflora die Fettverdauung bei Broilern; Daher kann die Zugabe von Thymian mit seiner antimikrobiellen Wirkung die mikrobielle Auflösung von Gallensäuren verringern, indem die mikrobielle Belastung im Darm verringert wird. Unterschiede in den Ergebnissen können auf die Art des Vogels, das Produktionsniveau, den Gesundheitszustand und andere in den Mahlzeiten verwendete Nahrungsmittel zurückzuführen sein. Unsere Ergebnisse zeigten, dass eine Erhöhung der Menge eingekapselter ätherischer Thymianöle die Kolonie pathogener Bakterien (Kolibakterien) reduzierte, jedoch keine signifikante Wirkung auf nützliche Bakterien (Lactobacillus) im Blinddarminhalt von Küken hatte. Diese Ergebnisse zeigten, dass der PF (positive Wirkung von Bakterien im Verdauungssystem) einen positiven Einfluss auf die Regulierung der Darmflora hatte. In früheren Untersuchungen wurde gezeigt, dass ätherische Thymianöle schädliche Bakterien unterdrücken, nützliche Bakterien durch die Kontrolle des mikrobiellen Ökosystems im Darm stimulieren, die Kolonisierung hemmen und gesündere mikrobielle Gruppen begünstigen (Lin et al., 2020). Verkapselungen haben die Effizienz ihres Einsatzes in verschiedenen Bereichen verbessert, einschließlich der Reduzierung der Population schädlicher Mikroben wie Kolibakterien, indem die Wirkstoffe im Vergleich zu herkömmlichen Quellen optimal an die Zielgewebe abgegeben werden. Im vorliegenden Experiment hat die Verwendung der mit Thymian verkapselten Form im Vergleich zur üblichen Form die gesamte Mikrobenpopulation im Dünndarm reduziert. Ungesättigte Fettsäuren in Pflanzenölen wie Linolensäure, Linolsäure und Arachidonsäure haben viele Vorteile für die ordnungsgemäße Funktion des Magen-Darm-Trakts, einschließlich der Reduzierung schädlicher Mikrobenpopulationen im Vergleich zu gesättigten Fettsäuren wie Ölsäure und Myristinsäure, die reichlich gesättigt sind Fette. Die mikrobiellen Populationen nahmen durch die Verwendung dieser Arten von Fettsäuren positiv zu. Die Verringerung der Anzahl coliformer Keime im Darm von Masthähnchen in diesem Experiment könnte auch mit den positiven Auswirkungen der hohen ungesättigten Fettsäuren in Rapsöl im Vergleich zu Talgfett zusammenhängen. Nährstoffe mit hohem Proteingehalt stimulieren das Wachstum von Magen-Darm-Mikroben, während eine Reduzierung des Rohproteingehalts in der Nahrung den gegenteiligen Effekt haben kann. Der Rückgang der intestinalen Kolibakterien durch die Verringerung des Rohproteingehalts in der Nahrung war wahrscheinlich auf den Mangel an Aminosäuren zurückzuführen, die für das Wachstum und die Vermehrung der Mikrobenpopulation notwendig sind. Im Allgemeinen kann festgestellt werden, dass durch die Verwendung der verkapselten Form des ätherischen Thymianöls zusammen mit Rapsöl und die Reduzierung des Rohproteingehalts in der Nahrung die mikrobielle Population des Darms reduziert und die Gesundheit verbessert werden kann Broiler, wodurch die Sterblichkeit reduziert und die Leistung verbessert wird. Die Herdenwirtschaft wird gesteigert und die Produktion gesunder und kundenfreundlicher Produkte ist möglich.

Antioxidative Verbindungen 

Oxidativer Stress ist ein alltäglicher Vorgang im Leben, der aus dem Ungleichgewicht zwischen der Produktion freier Radikale und der Fähigkeit des körpereigenen Antioxidationssystems, diese reaktiven Spezies zu entfernen, entsteht (Mohebodini et al., 2021). Glutathionperoxidase- und Malondialdehyd-Enzyme sind die ersten Abwehrkräfte gegen freie Radikale (El-Senousey et al., 2018). Die gesamte antioxidative Kapazität ist ein Indikator für die antiradikale Aktivität, enzymatische und nicht-enzymatische Antioxidantien (Sen et al., 2010). Gemäß den gemessenen Parametern der Leber verbessert die Reduzierung des Rohproteingehalts in den Mahlzeiten durch die Verwendung von Kalbsfett und ätherischem Thymianöl den antioxidativen Zustand der Leber und des Serums von Broilern. Durch die Verbesserung des antioxidativen Zustands sinkt der Malondialdehydspiegel, der ein Indikator für die Lipidperoxidation im Körper ist. Die Ergebnisse der Studie stimmten mit den Erkenntnissen von Youdim und Deans (2000), Hoffman-Pennesi und Wu (2010) sowie Roofchaee et al. überein. (2011). Youdim und Deans (2000) fanden heraus, dass die Ergänzung der Mäusemahlzeit mit 42,5 mg/Tag mit ätherischen Thymian- und Thymolölen die Glutathionperoxidase-Aktivität, die Superoxiddismutase und die gesamte antioxidative Kapazität des Gehirns verbessert. Die antioxidative Wirkung ätherischer Öle wie Thymian und Oregano beruht auf den antioxidativen Verbindungen ätherischer Öle (Hoffman-Pennesi und Wu, 2010; Roofchaee et al., 2011). Thymol und Carvacrol in Heilpflanzenölen wie Thymian haben starke antioxidative Eigenschaften und können die Oxidation von Nahrungsnährstoffen wie ungesättigten Fettsäuren in Pflanzenölen wie Rapsöl verhindern und die antioxidativen Eigenschaften von Serum erhöhen. Dies kann wirksamer sein, wenn der Aminosäuregehalt in der Nahrung in proteinarmen Lebensmitteln gesenkt wird. Positive Ergebnisse der Verbesserung der antioxidativen Serumparameter im vorliegenden Experiment können auch auf die oben genannten Ursachen zurückzuführen sein.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Basierend auf den Ergebnissen dieses Experiments kann festgestellt werden, dass bei Broilern die Kapselform des ätherischen Thymianöls und der Öltyp aus der Nahrung die Darmmikrobenpopulation im Namen von Kolibakterien beeinflusst hat. Auch eine Reduzierung des Rohproteingehalts in der Nahrung hatte keine negativen Auswirkungen auf die gemessenen Merkmale und sollte empfohlen werden.

INTERESSENKONFLIKT

Die Autoren erklären, dass ihnen keine konkurrierenden finanziellen Interessen oder persönlichen Beziehungen bekannt sind, die den Anschein erwecken könnten, dass sie die in diesem Artikel beschriebene Arbeit beeinflusst hätten.

DANKSAGUNGEN

Der Artikel wurde aus dem Ph.D. entnommen. Dissertation erstellt von Mohsen Eyvazzadeh Ardabili, unter der Aufsicht von Prof. Alireza Safamehr und Prof. Ali Nobakht.

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