Oxidativer Stress: Ist er reversibel?

Vor allem aufgrund der Nachfrage der Verbraucher wird weltweit über eine antibiotikafreie Produktion diskutiert, wobei Europa bei der Verwirklichung dieses Ziels eine Vorreiterrolle spielt. Ein antibiotikafreies Produktionskonzept erfordert einen anderen Ansatz, der sich auf die Reduzierung von Stress in der Geflügelindustrie konzentriert. Infolgedessen werden phytogene Produkte immer beliebter, um den oxidativen Stress im Produktionsprozess zu reduzieren.

Durch das weltweite Bevölkerungswachstum steigt der Bedarf an tierischem Eiweiß, was den Druck auf die Produktionsprozesse erhöht. Produktionsleiter können viele Herausforderungen der antibiotikafreien Aufzucht beobachten und lösen, indem sie die Futter-/Wasseraufnahme steuern, die Biosicherheitsverfahren kontrollieren und die Umweltbedingungen überwachen. Es gibt jedoch unsichtbare Herausforderungen in den Betrieben, die schwerer zu erkennen sind. Diese unvermeidlichen Herausforderungen führen, wenn sie ignoriert werden, zu schlechten Leistungen und geringeren Zunahmen. Einige Beispiele sind:

  • Oxidativer stress
  • Nährstoffassimilation
  • Unversehrtheit des Darms
  • Effizienz der Immunantwort
  • Entzündliches Gleichgewicht
  • Mikrobielles Gleichgewicht
  • Darmfunktion und Durchlässigkeit

Oxidativer Stress und der Entzündungsprozess

Oxidativer Stress entsteht durch eine Vielzahl von Stressfaktoren, die Zellen dazu veranlassen, reaktive Sauerstoffspezies (ROS) zu produzieren, die für zelluläre Proteine, Lipide und sogar die DNA toxisch sind. Infolgedessen aktivieren ROS den Nuklearfaktor Kappa B (NF-kB), einen Proteinkomplex, der die Zytokinproduktion und die DNA-Transkription steuert und das Überleben der Zellen fördert. Einmal ausgelöst, initiiert NF-kB die Produktion von Entzündungsfaktoren, Adhäsionsmolekülen und Enzymen, was zu Entzündungen und Zelltod führt. Wenn eine Entzündung vorliegt, benötigt der Körper übermäßig viel Energie für die Aufrechterhaltung auf Kosten des Wachstums, was zu schlechter Leistung führt.

Umgekehrt ist der Nuclear Factor-Erythroid Factor 2-Related Factor 2 (Nrf2) ein Gegenstück zu NF-kB. Als oxidations- und reduktionsempfindlicher Transkriptionsfaktor reguliert NF-kB die Expression von Antioxidations- und Entgiftungsenzymen wie Superoxiddismutase, Katalase und Glutathionperoxidase positiv. Dies führt letztendlich zur Verringerung des oxidativen Stresses. In dieser Hinsicht können spezifische phytogene Verbindungen die Nrf2- und NF-kB-Transkriptionsfaktoren beeinflussen und so die Abwehr von oxidativem Stress fördern, anstatt einfach nur den Entzündungsprozess zu unterdrücken. Die Modulation der Immunreaktion eines Tieres über verschiedene Wege führt letztlich zu einer verbesserten Gesundheit und Leistung der Tiere.

Die Anwendung der Phytogenetik

Phytogene Verbindungen wurden in den letzten Jahrzehnten als Alternativen zu synthetischen Wachstumsförderern eingehend untersucht. Diese Studien zeigen, dass Phytogene den Stoffwechsel fördern, die Verdauung verbessern (Hernandez et al., 2004), eine Immunreaktion stimulieren (Gessner et al. 2013), das Entzündungspotenzial vermitteln (Acamovic und Brooker, 2005) sowie starke antibakterielle, antioxidative und antimikrobielle/antiparasitäre Eigenschaften aufweisen (Christaki und Giannenas, 2012).

Supplant D wurde in drei Versuchen an männlichen Mastküken eingesetzt. Durch den Einsatz ausgewählter Phytogene zur Bekämpfung von NK-kBs spart Supplant D Energie für den Proteinstoffwechsel und die Proteinverwertung. Dies geschieht, indem das Gleichgewicht zwischen entzündungsfördernden und antioxidativen Faktoren wiederhergestellt wird. In dieser Studie wurde untersucht, welche Rolle phytogene Antioxidantien bei der Verringerung von oxidativem Stress spielen.

In der Studie übertraf die Supplant D-Gruppe die negative Kontrollgruppe in Bezug auf die Tageszunahmen in den Wochen 2, 4 und 6 (Grafik 1). Das endgültige Lebendgewicht der Supplant D-Gruppe war im Durchschnitt 93 Gramm oder 3,6 Prozent höher als das der negativen Kontrollgruppe. Die wichtigsten Effekte wurden in der Endmastphase erzielt.

Abbildung 1: Entwicklung des Körpergewichts in den Wochen 2, 4 und 6.
abBalken mit unterschiedlichen Hochkommata sind unterschiedlich (P < 0,05).

In ähnlicher Weise erzielte die Supplant D-Gruppe eine bessere Verdaulichkeit des Futters und reduzierte die Futterverwertung (FCR) um 1,7 Prozent im Vergleich zur negativen Kontrollgruppe (Grafik 2).

Schaubild 2: Futterverwertung nach 42 Tagen.
abBalken mit unterschiedlichen Hochkommata sind unterschiedlich (P < 0,05).

Im Ergebnis verbesserten die phytogenen Moleküle in Supplant D die zootechnischen Parameter in Bezug auf FCR und (Tageszunahmen) beträchtlich, was bedeutet, dass die Vögel gesünder und weniger gestresst durch Herausforderungen oder anormale Bedingungen sind.

Schlussfolgerung

Supplant D veranschaulicht, wie natürliche und naturidentische pflanzliche funktionelle Futtermittelzutaten die Leistung von Tieren verbessern können, indem sie die entzündungsfördernden Auswirkungen von ROS und entzündlichen Zytokinen umkehren. Das Wissen um ihre Wirkungsweise wird dazu beitragen, diese Phytogene in Futterrationen zu verwenden. In dieser Hinsicht sind noch viele Fortschritte über die Beziehungen zwischen den verschiedenen Arten von Phytogenen zu machen. Mit jeder Entdeckung gewinnen wir ein besseres Verständnis dafür, was wesentliche zelluläre Prozesse antreibt, und eröffnen so neue Bereiche für die weitere Erforschung und Leistungsverbesserung.

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Rob Goedegebuure
Regional Sales Manager Agrimprove EMEA North

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