Μελέτη της επίδρασης της ενσωμάτωσης εκχυλίσματος σιλυμαρίνης στο σιτηρέσιο των αυγοπαραγωγών ορνίθων στις αποδόσεις τους και σε παραμέτρους που σχετίζονται με τη λειτουργία του ήπατος

Abstract

Milk thistle (Silybum marianum L.) is one of the most well-known medicinal plants of the Mediterranean and has been used throughout history in traditional medicine, primarily for the protection and support of hepatic function. The plant thrives in the arid and semi-arid regions of Southern Europe and the Mediterranean, while its seeds constitute the most significant part from a pharmacological perspective. Milk thistle contains high concentrations of bioactive compounds, mainly flavonolignans, the most Prominent being silymarin—a complex of compounds including silybin, silydianin, and silychristin. These compounds exhibit Potent antioxidant, anti-inflammatory, hepatoprotective, and lipotropic activities, and have been shown to contribute to the stabilization of cell membranes, the reduction of lipid Peroxidation, and the improvement of hepatocyte function. Due to these properties, milk thistle has attracted increasing interest in the field of animal Production, Particularly as a natural Phytogenic feed additive in the nutrition of livestock and Poultry. Relevant literature has focused Primarily on the use of milk thistle seeds, extracts, or by-Products in broilers, Pigs, and ruminants, where improvements in antioxidant status, liver function, meat quality, and Productive Performance have been reported. In contrast, available studies on laying hens remain comparatively limited, despite the significant interest in the Plant's Potential contribution to Preventing metabolic disorders, such as Fatty Liver Hemorrhagic Syndrome (FLHS), and improving egg quality. The objectives of the Present thesis were twofold. First, to investigate the effects of adding milk thistle Plant extract to the diets of laying hens at an advanced Production age on Performance, egg quality, and liver health under conditions of choline supplemented deficiency. The second objective was to evaluate the results of simultaneous administration of milk thistle extract and choline in the diets of laying hens of the same age on the corresponding Parameters, in order to assess a Potential synergistic effect. The Parameters examined were Performance and egg quality ones, such as the quantity and weight of the eggs Produced, as well as yolk coloration. At the same time, Parameters in the egg yolk were examined such as the phenolic content, lipid oxidation, and fatty acid composition. Furthermore, the livers of the hens collected at the end of the experiments were evaluated macroscopically and histologically to assess whether the added ingredient has a beneficial effect on hepatic function.The first objective was achieved through an 8-week feeding experiment. A total of 60 Isa Brown hybrid laying hens, 58 weeks of age, were randomly allocated into four experimental groups and fed diets enriched with milk thistle extract as follows: a) T1. control group (basal diet without extract addition), b) T2. basal diet with 1% extract addition, c) T3. basal diet with 2.5% extract addition, d) T4. basal diet with 4% extract addition. Based on the results, the eggs from groups T3 and T4 exhibited a darker and redder yolk color compared to both the Control and T2 groups. Additionally, egg MDA levels were lower in group T2. which also showed an improved macroscopic liver image, with a lower degree of hepatic vacuolization compared to the other groups. Furthermore, liver discoloration was milder in group T3 compared to the Control and T4 groups. Regarding the second objective, a total of 56 ISA Brown hens, 58 weeks of age, were used, allocated in a 2 × 2 experimental design with two levels of choline chloride: Normal (NC) with the addition of 0.067% Choline Cl-60%, and Low (LC) with the addition of 0.033% Choline Cl-60%, and two levels of MT extract addition (0.0% and 1.5%), for a period of 8 weeks, following a 2-week adaptation period. The addition of choline chloride at normal levels (NC groups) significantly improved the Productive Performance of the hens. In contrast, the MT extract did not affect Performance Parameters; however, it significantly reduced the concentration of malondialdehyde (MDA) in the liver and improved its morphology according to macroscopic assessment. A significant interaction between choline chloride and MT extract was observed regarding eggshell weight and thickness, mitigating the degradation of shell quality usually associated with choline-deficient diets. Furthermore, the MT extract significantly improved yolk color characteristics (L*, a*, b*), increased polyunsaturated fatty acids (PUFA), and reduced monounsaturated fatty acids (MUFA), demonstrating a remodeling of hepatic metabolism and a Potential improvement in oxidative stability. Although choline chloride deficiency tended to increase liver MDA levels due to lipid export disorders, the MT extract effectively limited oxidative damage, Particularly under conditions of adequate choline.These findings suggest that while choline is vital for maintaining Productive performance, the supplemental administration of 1.5% milk thistle (MT) extract could provide the necessary antioxidant support to the liver and improve the lipid Profile and other quality characteristics of the egg yolk. Overall, the results showed that milk thistle extract in the diet of laying hens can improve certain egg quality traits, such as yolk coloration, MDA levels, and yolk polyunsaturated fatty acids. It also contributed beneficially to hepatic function by improving its macroscopic image and reducing MDA levels, respectively. At the same time, the addition of a normal concentration of choline was decisive in improving hen productivity. Thus, it can be concluded that the combination has the potential to constitute an effective dietary approach for maintaining liver integrity amidst high and Prolonged Productive yie lds, as well as Product quality in laying hens.

Το γαιδουράγκαθο (Silybum marianum L.) είναι ένα από τα πλέον γνωστά φαρμακευτικά φυτά της Μεσογείου και χρησιμοποιείται διαχρονικά στην παραδοσιακή ιατρική κυρίως για την προστασία και υποστήριξη της ηπατικής λειτουργίας. Το φυτό ευδοκιμεί σε ξηροθερμικές περιοχές της νότιας Ευρώπης και της Μεσογείου, ενώ οι σπόροι του αποτελούν το σημαντικότερο τμήμα από φαρμακολογικής άποψης. Το γαιδουράγκαθο περιέχει υψηλές συγκεντρώσεις βιοδραστικών συστατικών, κυρίως φλαβονολιγνανών, με κυριότερη τη σιλυμαρίνη (silymarin), ένα σύμπλεγμα ενώσεων που περιλαμβάνει τη σιλυβίνη, τη σιλυδιανίνη και τη σιλικριστίνη. Οι ενώσεις αυτές παρουσιάζουν έντονη αντιοξειδωτική, αντιφλεγμονώδη, ηπατοπροστατευτική και λιποτροπική δράση, ενώ έχει αποδειχθεί ότι συμβάλλουν στη σταθεροποίηση των κυτταρικών μεμβρανών, στη μείωση της λιπιδικής υπεροξείδωσης και στη βελτίωση της λειτουργίας των ηπατοκυττάρων. Λόγω των ιδιοτήτων αυτών, το γαιδουράγκαθο έχει προσελκύσει αυξανόμενο ενδιαφέρον και στον τομέα της ζωικής παραγωγής, ιδιαίτερα ως φυσικό φυτογενές πρόσθετο στη διατροφή παραγωγικών ζώων και πτηνών. Η σχετική βιβλιογραφία έχει επικεντρωθεί κυρίως στη χρήση σπόρων, εκχυλισμάτων ή παραπροϊόντων γαιδουράγκαθου σε κρεοπαραγωγά ορνίθια, χοίρους και μηρυκαστικά, όπου έχουν αναφερθεί βελτιώσεις στην αντιοξειδωτική κατάσταση, στη λειτουργία του ήπατος, στην ποιότητα του κρέατος και στις παραγωγικές αποδόσεις. Αντίθετα, οι διαθέσιμες μελέτες σε αυγοπαραγωγές όρνιθες παραμένουν συγκριτικά περιορισμένες, παρά το ιδιαίτερο ενδιαφέρον που παρουσιάζει η πιθανή συμβολή του φυτού στην πρόληψη μεταβολικών διαταραχών, όπως το σύνδρομο λιπώδους ήπατος (FLHS), και στη βελτίωση της ποιότητας του αυγού Οι στόχοι της παρούσας διατριβής ήταν δύο. Αρχικά, η διερεύνηση των επιπτώσεων προσθήκης φυτικού εκχυλίσματος σιλυμαρίνης στο σιτηρέσιο αυγοπαραγωγών ορνίθων προχωρημένης παραγωγικής ηλικίας, στις αποδόσεις, στην ποιότητα των παραγόμενων τους αυγών, καθώς και στην υγεία του ήπατος, σε συνθήκες έλλειψης προσθήκης χολίνης στο σιτηρέσιο. Ο δεύτερος στόχος ήταν η αξιολογηση των αποτελεσμάτων της ταυτόχρονης χορήγησης φυτικού εκχυλίσματος σιλυμαρίνης και χολίνης στο σιτηρέσιο αυγοπαραγωγών ορνίθων, ίδιας ηλικίας, στις αντίστοιχες παραμέτρους, ώστε να εκτιμηθεί πιθανή συνεργική δράση. Εξετάστηκαν οι αποδόσεις των ορνίθων και ποιοτικές παράμετροι των αυγών όπως η ποσότητα και το βάρος των παραγόμενων αυγών, καθώς και ο χρωματισμός της λεκίθου. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις της λεκίθου όπως η μέτρηση του φαινολικού περιεχομένου, της λιπιδικής οξείδωσης και της σύνθεσης των λιπαρών οξέων. Επιπλέον, εκτιμήθηκε μακροσκοπικά και ιστοπαθολογικά το ήπαρ των ορνίθων στο πέρας των πειραματισμών. Η επίτευξη του πρώτου στόχου πραγματοποιήθηκε, μέσω διατροφικού πειραματισμού διάρκειας 8 εβδομάδων. Συνολικά, 60 αυγοπαραγωγές όρνιθες υβριδίου Isa Brown ηλικίας 58 εβδομάδων, κατανεμήθηκαν τυχαία σε τέσσερις πειραματικές ομάδες και διατράφηκαν με σιητέρσια εμπλουτισμένα σε εκχύλισμα γαϊδουράγκαθου ως εξής: α) Τ1. ομάδα μαρτύρων (βασικό σιτηρέσιο χωρίς προσθήκη εκχυλίσματος, β) Τ2. βασικό σιτηρέσιο με προσθήκη 1% εκχυλίσματος, γ) Τ3. βασικό σιτηρέσιο με προσθήκη 2.5% εκχυλίσματος, δ) Τ4. βασικό σιτηρέσιο με προσθήκη 4% εκχυλίσματος. Με βάση τα αποτελέσματα, τα αυγά των ομάδων Τ3 και Τ4 παρουσίασαν σκουρότερο και ερυθρότερο χρώμα λεκίθου σε σύγκριση τόσο με την ομάδα Μαρτύρων όσο και με την Τ2. Επίσης, τα επίπεδα MDA των αυγών ήταν χαμηλότερα στην ομάδα Τ2. η οποία εμφάνισε επίσης βελτιωμένη μακροσκοπική εικόνα του ήπατος, με μικρότερο βαθμό ηπατικής κενοτοπίωσης σε σχέση με τις υπόλοιπες ομάδες. Επίσης, ο αποχρωματισμός του ήπατος ήταν ηπιότερος στην ομάδα Τ3 σε σύγκριση με τις ομάδες Μαρτύρων και Τ4. Αναφορικά με το δεύτερο στόχο, χρησιμοποιήθηκαν συνολικά, 56 όρνιθες ISA Brown, ηλικίας 58 εβδομάδων, που κατανεμήθηκαν σε πειραματικό σχεδιασμό 2 × 2. με δύο επίπεδα χλωριούχου χολίνης: φυσιολογικό-Normal (NC) με προσθήκη 0.067% Choline Cl-60% και χαμηλό-Low (LC) με προσθήκη 0.033% Choline Cl-60%, και δύο επίπεδα προσθήκης εκχυλίσματος σιλυμαρίνης (0.0% και 1.5%), για περίοδο 8 εβδομάδων, με προηγούμενη περίοδο προσαρμογής διάρκειας 2 εβδομάδων. Η προσθήκη στα φυσιολογικά επίπεδα (ομάδες NC) με χλωριούχο χολίνη βελτίωσε σημαντικά τις παραγωγικές αποδόσεις των ορνίθων. Σε αντίθεση, το εκχύλισμα σιλυμαρίνης δεν επηρέασε τις παραγωγικές παραμέτρους, ωστόσο μείωσε σημαντικά τη συγκέντρωση μαλονδιαλδεΰδης (MDA) στο ήπαρ και βελτίωσε τη μορφολογία του σύμφωνα με την μακροσκοπική του εκτίμηση. Σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ χλωριούχου χολίνης και εκχυλίσματος σιλυμαρίνης παρατηρήθηκε ως προς το βάρος και το πάχος του κελύφους μετριάζοντας την υποβάθμιση της ποιότητας του κελύφους που συνήθως σχετίζεται με σιτηρέσια ελλειμματικά σε χολίνη.. Επίσης, το εκχύλισμα σιλυμαρίνης βελτίωσε σημαντικά τα χαρακτηριστικά χρώματος της λεκίθου (L*, a*, b*), αύξησε τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFA) και μείωσε τα μονοακόρεστα (MUFA), γεγονός που καταδεικνύει αναδιαμόρφωση του ηπατικού μεταβολισμού και ενδεχόμενη βελτίωση της οξειδωτικής σταθερότητας. Παρότι η έλλειψη χλωριούχου χολίνης έτεινε να αυξήσει τα επίπεδα MDA στο ήπαρ λόγω διαταραχών στην εξαγωγή λιπιδίων, το εκχύλισμα σιλυμαρίνης περιόρισε αποτελεσματικά την οξειδωτική βλάβη, ιδιαίτερα υπό συνθήκες επαρκούς χολίνης. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι, ενώ η χολίνη είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση των παραγωγικών αποδόσεων, η συμπληρωματική χορήγηση 1.5% εκχυλίσματος σιλυμαρίνης θα μπορούσε να συμβάλει στην απαραίτητη αντιοξειδωτική υποστήριξη του ήπατος και να βελτιώσει το λιπιδικό προφίλ και άλλα ποιοτικά χαρακτηριστικά της λεκίθου του αυγού. Συνολικά, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το εκχύλισμα γαϊδουράγκαθου, στο σιτηρέσιο αυγοπαραγωγών ορνίθων, μπορεί να βελτιώσει ορισμένα ποιοτικά χαρακτηριστικά των αυγών, όπως ο χρωματισμός λεκίθου, τα επίπεδα MDA, καθώς και των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων της λεκίθου. Επίσης προάσπισε την ηπατική λειτουργεία, περιορίζοντας τις μακροσκοπικές αλλοιώσεις και μειώνοντας τα επίπεδα MDA αντίστοιχα. Παράλληλα, η προσθήκη κανονικής συγκέντρωσης χολίνης ήταν καθοριστική στην βελτίωση της παραγωγικότητας των ορνίθων. O συνδυασμός χολίνης με εκχύλισμα σιλυμαρίνης μπορεί να αποτελέσει μια αποτελεσματική διαιτητική προσέγγιση για τη διατήρηση της ακεραιότητας του ήπατος εν μέσω υψηλών και παρατεταμένων παραγωγικών αποδόσεων, καθώς και της ποιότητας των προϊόντων στις αυγοπαραγωγές όρνιθες.