Синтетические и природные антиоксиданты в кормлении животных

08.02.2023

Синтетические и природные антиоксиданты в кормлении животных

Антиоксидантная защита организма

Собственная антиоксидантная защита организма включает множество реакций с участием ферментов, витаминов и минералов и других биологически активных соединений.

На первых этапах антиоксидантной защиты в организме активизируется ряд ферментов (супер­ оксиддисмутаза, глутатионпероксидаза) и белков, связывающих металлы. При стрессе происходит освобождение из ферритина и гемоглобина ионов железа.

Второй этап защиты включает защитное действие витамина Е, каротиноидов, коэнзима Q10 (убихинона), аскорбиновой кислоты, витамина А, мочевой кислоты и некоторых других антиоксидантов, которые вступают в реакцию перекисного окисления, в результате которого образуются токофероксильные радикалы и гидропероксиды липидов. Последние токсичные соединения должны как можно скорее разрушиться ферментами организма с участием селена. Витамин С, синтезирующийся в организме животного или поступающий с кормом, также проявляет активность по отношению к свободным радикалам.

Помимо непосредственной нейтрализации свободных радикалов необходимо устранить поврежденные участки соединений, из которых состоят клетки, путем активации липаз, пептидаз, протеаз и других ферментов. Важным биохимическим процессом в данном случае является восстановление молекулы метионина под действием селенопротеина метионинсульфоксид­редуктазы.

В ходе жизнедеятельности организм животного вынужден бороться со свободными радикалами, которые не только образуются при обменных процессах, но и содержатся в кормах с признаками порчи.

Кормовые антиоксиданты

В процессе хранения корма неизбежно происходит изменение его химического состава, питательной ценности и микрофлоры. В основном это затрагивает липиды корма, отдельные витамины и витаминоподобные соединения, а также некоторые другие биологически активные вещества, которые подвергаются окислительно­восстановительным реакциям и гидролизу. В результате в корме накапливаются вредные для организма животного перекиси, кислоты, альдегиды, кетоны и другие соединения. При этом процесс накопления продуктов окисления со временем протекает по­разному (см. рисунок).

Динамика изменения показателей окисления корма

Прежде всего начинается накопление пероксидов, выражаемых перекисным числом. Как видно из графика, ближе к терминальной стадии окисления перекисное число начинает снижаться, поэтому этот показатель не характеризует в полной мере порчу жиров. Но стоит отметить, что кормовые жиры почти никогда не хранятся настолько продолжительное время.

Для жиров, которые хранились длительное время, подходит анализ на анизидиновое число, так как оно, независимо от стадии окисления жира, постоянно увеличивается. Таким образом, основным показателем окисления в кормлении является перекисное число, вспомогательным — анизидиновое. Кислотное же число только косвенно может свидетельствовать о снижении качественных характеристик жира.

Антиоксиданты, вносимые в корма и их ингредиенты, приостанавливают процесс разрушения липидов и других биологически активных соединений, выключая свободные радикалы из цепных реакций окисления уже на первых этапах и до тех пор, пока они не трансформируются в инертные вещества.

Кормовые антиоксиданты стабилизируют в премиксах, кормах и кормовом сырье жиры растительного и животного происхождения, ингредиенты (мясокостную, рыбную муку и др.), жирорастворимые витамины, пигменты (каротиноиды). Увеличивают сроки хранения и сохраняют питательность комбикормов. Благодаря снижению оксидативного стресса способствуют высоким темпам роста и развития животных и снижению затрат на корма. Высокий интерес в кормопроизводстве вызывают антиоксиданты широкого спектра действия, содержащие активные компоненты, взаимно усиливающие действие друг друга. Это обусловлено тем, что окисление липидов корма происходит в несколько этапов, на которые влияют разные вещества.

Современные комплексные кормовые антиоксиданты позволяют не только длительное время блокировать образование свободных радикалов, но и инактивировать свободные ионы металлов, участвующих в реакциях окисления.

По форме выпуска антиоксиданты делятся на жидкие и сухие. Носителями активных молекул в жидких кормовых добавках являются растительные масла (в основном рапсовое масло), в сухих — известняк, диатомит, очищенный цеолит, диоксид кремния и другие минералы.

По происхождению добавки делятся на природные (созданные на основе натурального сырья) и синтетические кормовые антиоксиданты.

Синтетические антиоксиданты

К синтетическим антиоксидантам относятся этоксиквин (сантохин), бутилгидроксианизол (ВНА), бутилгидрокситолуол (BHT), пропилгаллат, эриторбат натрия. Если рассматривать эти вещества по отдельности, то очевидно, что антиоксидантные свойства этоксиквина наиболее выражены (см. таблицу).

Эффективность синтетических антиоксидантов в жирах 

при рекомендуемых нормах ввода (0,015–0,020%). 

Перекисное число указывает на уровень окисления

Антиоксидант	Дни до достижения 20 мэкв/кг перекисного числа
Этоксиквин 0,015%	60
Пропилгаллат	40
Бутилгидрокситолуол 0,02%	25
Бутилгидроксианизол 0,02%	20
Бутилгидрокситолуол + бутилгидроксианизол + ЭДТК + глицерол	65

По данным сайта www.misma.pro

Сочетания синергистов позволяют значительно усилить антиоксидантные свойства добавок (см. таблицу).

В кормлении животных среди синтетических антиоксидантов наиболее часто используются комбинации на основе бутилгидроксианизола, бутилгидрокситолуола, этоксиквина и пропилгаллата в сочетаниях с органическими и неорганическими кислотами.

В реакциях окисления принимают участие ионы металлов, выступая в роли катализаторов (медь, цинк, железо). Поэтому в кормовые добавки на основе антиоксидантов включаются некоторые органические кислоты, такие как лимонная и ортофосфорная, которые способны связывать ионы меди, железа и других металлов. Металлы в органической форме (в том числе хелаты), в свою очередь, наиболее полно усваиваются животными, так как улучшается их биодоступность. Также в состав комплексных добавок могут входить неорганические кислоты. Фосфорная кислота, в частности, способна связывать катион меди.

В качестве хелатирующего агента в синергетических кормовых антиоксидантах также может применяться этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТК).

Ее содержит, в частности, кормовая добавка Новинокс Плюс (Innovad), представляющая собой смесь синтетических антиоксидантов и синергистов (этоксиквин, бутилгидрокситолуол, бутилированный гидроксианизол, лимонная кислота, пропилгаллат, ЭДТК).

Новитокс Плюс применяется в решении широкого спектра задач, в том числе для стабилизации кормов, концентратов, премиксов, кормового сырья, а также отходов утилизации.

Эмульгаторы (в том числе лецитин, моно­ и диглицериды и пропиленгликоль) в составе кормовых добавок улучшают взаимодействие между антиоксидантом и окисленным жиром, усиливая их полезное действие.

Вокруг ряда антиоксидантов, в том числе в индустрии кормов для животных, производстве продуктов питания, ведется напряженная дискуссия об их способности вызывать онкологические болезни, судороги, другие негативные последствия. Избыток антиоксидантов (как натуральных, так и синтетических) вреден, поэтому необходимо их строгое дозирование.

Здоровому организму нужно некоторое количество свободных радикалов для нормального функционирования, а предрасположенность к онкологии у человека и животных зависит от множества факторов. Необходимо опираться на научные исследования, в которых изучается влияние тех или иных антиоксидантов на разные виды продуктивных животных.

Токсичность тех или иных соединений у человека и животных различна и определяется их метаболизмом. В России этоксиквин в кормлении продуктивных животных разрешен с ограничениями по дозировке. Верхний предел для этоксиквина и других антиоксидантов (BHA и BHT) составляет приблизительно 150 мг на 1 кг полнорационного комбикорма.

Чем привлекателен этоксиквин в кормопроизводстве? Благодаря высоким антиоксидантным свойствам он наиболее часто используется для стабилизации мясокостной муки, кормового жира, куриных субпродуктов и других ингредиентов кормов животного происхождения. Данный антиокислитель служит для предотвращения самовозгорания рыбной муки при морской транспортировке, так как при окислении ее липидов выделяется большое количество тепла.

Существуют интересные данные о влиянии этоксиквина на кур. В частности, он полностью предотвращает экссудативный диатез у кур, а также энцефаломаляцию у цыплят. Уровень острой токсичности этоксиквина у кур составляет 8000 мкг/ кг (53­кратное превышение дозировки).

Положительным свойством этоксиквина является также стабильность и способность выдерживать высокие температуры. Чаще всего этоксиквин используется в смеси другими антиоксидантами, но существуют добавки, где он выступает основным и единственным активным компонентом.

Высокую дозировку этоксиквина (67%) содержит монодобавка МисмаОкс ETQ («Мисма»), которая вносится в комбикорма, мясокостную муку и прочие компоненты животного происхождения и выпускается в сухом виде (носитель — вермикулит). В настоящее время в кормах содержание этоксиквина рекомендовано максимально ограничивать, хотя до сих пор нет убедительных доказательств его опасности для человека. В то же время вред от прогорклых жиров сомнению не подлежит.

Среди синтетических антиоксидантов термостабильностью обладают также бутилгидроксианизол и бутилгидрокситолуол. В составе кормовых добавок эти вещества используются как в комбинации с этоксиквином, так и без него (в этом случае на продукции делается акцент как на кормовой добавке, не содержащей этоксиквин).

Примером комплексного антиоксиданта без содержания этоксиквина является Этоксол AN(«Апекс плюс»), который включает бутилгидрокситолуол, эриторбат натрия, лимонную и фосфорную кислоты. МисмаОкс («Мисма») содержит комбинацию синергистов этоксиквина и бутилгидрокситолуола, а также лимонную и фосфорную кислоты для максимальной эффективности антиоксидантов.

В кормовой добавке Эритокс («АгроСистема») действие бутилгидрокситолуола и эриторбата натрия усилено включением фермента глюкозооксидазы, который является синергистом антиоксидантов, способствуя удалению следов кислорода в жирах растительного и животного происхождения.

Данный фермент широко применяется в пищевой промышленности (пищевая добавка Е1102) при обработке продуктов, вкус, окраска и аромат которых ухудшаются в результате окислительных процессов. На данный момент Эритокс является единственной зарегистрированной кормовой добавкой с включением антиоксидантного фермента. Эриторбат натрия (изоаскорбат натрия) — разрешенная в РФ, США, Канаде и ЕС пищевая добавка (Е316), которая выполняет функции антиоксиданта, регулятора кислотности и эмульгатора, а также предотвращает образование в организме животного нитрозаминов.

В комбинации антиоксиданты бутилгидроксианизол и бутилгидрокситолуол способны усиливать друг друга.

В отличиеотстандартныхантиоксидантов,которые выпускаются в форме кристаллов, ингредиенты антиоксидантного комплекса Термокс от «Кемин»

― бутилгидроксианизол и бутилгидрокситолуол

― сначала растворяют, затем смешивают и после этого распыляют на мелкодисперсную основу. Это значительно повышает однородность внесения добавки в корм.

Нанесение антиоксидантов на мельчайшие частицы­носители увеличивает площадь соприкосновения добавки с липидами. При производстве термостабильной добавки Анок («ТЕХВЕТ») на основе этоксиквина и бутилгидроксианизола с содержанием лимонной и фосфорной кислоты, а также монобутирата активные компоненты наносятся на поверхность мельчайшего носителя, что увеличивает суммарную активную поверхность до 83–300 м2/кг добавки.

Пропилгаллат представляет собой сложный эфир галловой кислоты, которую в природе можно встретить внутри лигнина и дубильных веществ. Применяется в синергетических композициях вместе с бутилгидроксианизолом и бутилгидрокситолуолом.

Кормовой витамин Е проявляет синергизм с бутилгидрокситолуолом и этоксиквином, что позволяет создавать эффективные композиции кормовых антиокислителей.

В качестве усилителей действия производных фенола и галловой кислоты используются органические кислоты (пропионовая, лимонная, фосфорная), которые способны связывать ионы железа и меди и восстанавливают двойные связи, тем самым стабилизируют вышеперечисленные синтетические антиоксиданты.

Производством кормовых антиокислителей жиров занимаются как зарубежные, так и российские компании. Среди них Innovad, Industrial Tecnica Pecuaria, Kemin, Kaesler Nutrition, LUCTA, Nutriad International, Framelco, MISMA, «АгроСистема», «Апекс плюс», «Флавомикс», «Минеральные корма», «ТЕХВЕТ» и др.

Растительные кормовые антиоксиданты

Растущий спрос на натуральные кормовые антиоксиданты, вызванный запретом и сокращением дозировок некоторых высокоэффективных синтетических соединений, стимулирует научные разработки в области растительных антиоксидантов. Растительные добавки вводятся в корма птицы, млекопитающих и рыб. Также они могут выступать альтернативой токоферолам как антиоксидантам в кормах для собак и кошек.

Корма, где токоферолы применяются в качестве антиоксидантов, должны храниться при температуре +18…+32°C, их недопустимо замораживать или подвергать сильному нагреванию долгое время, для них требуется соблюдение герметичности упаковки. Антиоксидантный эффект проявляют растительные соединения полифенолы, к которым относятся флавоноиды (кверцитин, кампферон, кахетин, гесперидин, карвакрол, эвгенол, куркумин, тимол и др.), а также фенольные кислоты (феруловая, эллаговая, кумаровая, эллаговая кислота).

Растительные кормовые добавки кроме антиоксидантных свойств проявляют бактерицидный и фунгицидный эффекты, создают неблагоприятные условия в кишечнике для развития кокцидий, улучшают вкус и запах корма. Растительные добавки, содержащие каротиноиды, улучшают пигментацию мяса и яиц.

Добавкинаосновеэкстрактамаклеисердцевидной обладают не только противовоспалительными и гепатопротекторными свойствами, но и улучшают оксидативный статус организма, а также продлевают срок хранения охлажденной мясной продукции.

Антиоксидантная защита ряда растительных добавок обеспечивается присутствием в них соединений фенольных групп.

Добавка Биопромис Фито АВ3 («Мисма») содержит в составе полифенолы, усиливающие активность глутатиона — главного антиоксиданта в организме животных. Свойства полифенолов схожи по направлению действия с витамином Е с точки зрения его антиоксидантной функции, полифенолы способны выступать его альтернативой.

Свойствами антиокислителей обладают такие лекарственные растения, как душица (орегано), розмарин, тимьян, куркума, базилик, эмблика лекарственная и некоторые другие.

Экстракт розмарина и шалфея содержит карнозиновую кислоту и карнозол, которые проявляют ярко выраженные свойства антиоксидантов.

В России в качестве кормовых антиокислителей зарегистрированы добавки с содержанием экстракта розмарина.

Существуют исследования, показывающие, что скармливание птице смеси душицы, тимьяна, розмарина и куркумы может быть более эффективным, чем применение витамина Е как антиоксиданта.

В качестве природного кормового антиоксиданта в России зарегистрирована жидкая добавка на основе дигидрокверцетина.

Производители и дистрибьюторы кормовых добавок на основе растений: Phytobiotics Futterzusatzstoffe, EW Nutririon, Biomin Phytogenics, Ropapharm International, Dostofarm, DSM Nutritional Products, Pancosma, Nutriad International, Delacon, Tanin Sevnica, Anpario PLC., AdiFeed, Menon Animal Nutrition Technology, Dr. Eckel, Olusplus, Manghebati, «БИОТРОФ», НПП «Сагро», «Экобренд», «ЕВРОВЕТФАРМ» и др.

Теги: корма, кормовые добавки, прогнозы, антиоксиданты
Количество показов: 6459
Источник:  https://www.tsenovik.ru/articles/obzory-i-prognozy/sinteticheskie-i-prirodnye-antioksidanty-v-kormlenii-zhivotnykh/