Αποτίμηση της αντιοξειδωτικής ικανότητας βιολειτουργικών ζωοτροφών εμπλουτισμένων με υποπροϊόντα οινοποιείου και ελαιοτριβείου σε κοτόπουλα και πρόβατα κρεοπαραγωγής

Abstract

Grape pomace (GP) and Olive oil mill wastewater (OMW) are the main by-products generated during various stages of wine and olive oil production, respectively. While both of these derivatives are distinguished by their high organic load and their association to environmental pollution, they also display potential biological and clinical significance due to their high polyphenolic content, and thus antioxidant capacity. It is known that livestock are susceptible to diseases due to their low antioxidant defense system and their lack of adaptation to different dietary conditions. Additionally, their welfare and productivity are largely influenced by their farming environment, resulting in various pathological and stressful conditions. Recently, there is a great interest in the production and administration of animal feed with antioxidant activity and therapeutic properties. The aim of this thesis is to investigate the potential bioactivity of these animal feeds. To that end, 30 broilers and 24 lambs were fed with two bio-functional feeds enriched with grape pomace and olive oil mill wastewater respectively, which were previously evaluated for their antioxidant activity through in vitro techniques. Following feed administration, blood and tissues of vital organs from broilers and lambs were collected at two time points (30 & 50 days for broilers, 42 & 70 days for lambs post-birth). Biomarkers for antioxidant capacity, oxidative damage to lipids and proteins, as well as protein expression and antioxidant activity were assessed in the collected samples. In contrast to blood, tissue-specific results were observed in both species, but generally, bio-functional feed with GP and OMW reduced toxic effects from oxidative stress and enhanced animal redox status. Consequently, welfare and productivity of livestock were improved, while the harnessing of these by-products could contribute in diminishing environmental pollution due to their uncontrolled disposal to aquatic ecosystems.

Τα στέμφυλα οινοποιίας και τα υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων (ΥΑΕ) αποτελούν τα κύρια παραπροϊόντα που παράγονται κατά την επεξεργασία των σταφυλιών κατά την οινοποίηση και της ελιάς για την παραγωγή ελαιολάδου αντίστοιχα. Τα δυο αυτά παράγωγα χαρακτηρίζονται από υψηλό οργανικό φορτίο, με αποτέλεσμα να συνιστούν απόβλητα με σημαντικό περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Όμως παράλληλα παρουσιάζουν αξιοσημείωτη βιοδραστκότητα και κλινικές ιδιότητες, κυρίως λόγω του υψηλού τους περιεχομένου σε πολυφαινολικές ενώσεις, οι οποίες είναι γνωστές για τις αντιοξειδωτικές τους ικανότητες. Έτσι παρουσιάζουν ένα σημαντικό δυναμικό για χρησιμοποίηση στη διατροφή των παραγωγικών ζώων τα οποία είναι ιδιαίτερα επιρρεπή σε εκδήλωση ασθενειών λόγω της χαμηλής αντιοξειδωτικής τους άμυνας και έλλειψης προσαρμογής στις διατροφικές αλλαγές. Η ευζωία και η παραγωγικότητα των ζώων αυτών επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το περιβάλλον εκτροφής και τις συνθήκες ενσταβλισμού τους, επάγοντας στρεσογόνα φαινόμενα που συχνά οδηγούν στην εκδήλωση ποικίλων παθολογικών καταστάσεων. Ως αποτέλεσμα, έχει αναπτυχθεί ένα σημαντικό ερευνητικό και επιχειρηματικό ενδιαφέρον για τη δημιουργία και χρησιμοποίηση ζωοτροφών που διαθέτουν με αντιοξειδωτική δράση και αποδεδειγμένες θεραπευτικές ιδιότητες. Στο πλαίσιο υλοποίησης της διατριβής, 30 κοτόπουλα (ηλικίας 2 ημερών) και 24 πρόβατα εκτράφηκαν με ζωοτροφές που ήταν εμπλουτισμένες με στέμφυλα οινοποιίας και ΥΑΕ αντίστοιχα, πρόσθετα με γνωστές αντιοξειδωτικές ιδιότητες, οι οποίες είχαν αποτιμηθεί με in vitro προσδιορισμούς. Η χορήγηση των ζωοτροφών πραγματοποιήθηκε αφ’ ενός για τα κοτόπουλα, από τις 2 μέχρι και τις 50 ημέρες μετά τη γέννησή τους, αφ’ ετέρου για τα πρόβατα από τη 15η μέχρι την 70η ημέρα μετά τη γέννησή τους. Μετά το πέρας της χορήγησης του κύκλου εκάστης ζωοτροφής, ελήφθησαν δείγματα αίματος και ιστών ζωτικών οργάνων τους σε δυο χρονικές στιγμές (μετά τη γέννησή τους 30 & 50 ημέρες για τα κοτόπουλα, 42 & 70 ημέρες για τα πρόβατα). Στα δείγματα μετρήθηκαν οι δείκτες που σχετίζονται με την αντιοξειδωτική τους ικανότητα, την οξειδωτική καταστροφή των λιπιδίων και πρωτεΐνών, καθώς και τη δραστικότητα και πρωτεϊνική έκφραση των αντιοξειδωτικών ενζύμων. Τα αποτελέσματα των αιματολογικών εξετάσεων έδειξαν σε όλες τις περιπτώσεις μια ιστο-ειδική επίδραση, με τη γενική εικόνα και για τις δυο εμπλουτισμένες ζωοτροφές (με στέμφυλα και ΥΑΕ) να υποδεικνύει μείωση των τοξικών επιδράσεων που προκαλούνται από το οξειδωτικό στρες και ενισχύουν την οξειδοαναγωγική κατάσταση των ζώων. Ως συνέπεια, η χρησιμοποίηση των προσθέτων αυτών αφενός βελτιώνει την ευζωία και παραγωγικότητα των εκτρεφόμενων ζώων και αφετέρου συμβάλει στη μείωση των περιβαλλοντικών προβλημάτων που προκαλείται από την ανεξέλεγκτη εναπόθεσή τους στο περιβάλλον.