 Final-3.jpg "Avicultura")
LICOPENUL: antioxidant pentru prevenirea stresului oxidativ indus de stresul termic, în avicultură
Stresul termic este unul dintre cei mai importanÈ›i factori ce pune la încercare industria avicolă, la nivel mondial, mai ales în regiunile cu climat tropical È™i sub-tropical. Stresul oxidativ indus de cel termic aduce pierderi economice prin scăderea productivității È™i a performanÈ›ei, determinând totodată morbiditate È™i mortalitate în cadrul efectivelor.
Licopenul este un bine cunoscut antioxidant, regăsit în produsele alimentare sub formă de pigment carotenoid. Sursele cheie sunt legumele È™i fructele, cu precădere tomatele.
O serie de studii realizate atât in vivo cât È™i in vitro sugerează o capacitate extraordinară de antioxidare a licopenului, în comparaÈ›ie cu alÈ›i pigmenÈ›i ai aceleiaÈ™i clase de compuÈ™i. Prin administrarea de suplimente derivate din tomate (Solanum lycopersicum) în hrana păsărilor, s-a observat faptul că licopenul este responsabil pentru menÈ›inerea unui echilibru oxidativ în organismul acestora, prin capacitatea sa de distrugere a radicalilor liberi È™i activarea unor enzime cu rol de antioxidant, precum superoxid dismutaza (SOD), glutation peroxidaza (GSH-Px) È™i catalaza (CAT).
Structura chimică și principalele surse de licopen
Fiind foarte răspândit în natură, licopenul a fost pentru prima dată izolat în formă pură în 1903, fiind denumit licopen abia în 1937 (Arain et al., 2018). Se prezintă sub forma unui compus de natură pigmentară, roÈ™u-închis, cu consistență de ceară. Punctul de topire este de 168oC, consistenÈ›a fiind ulterior transformată în una de tip cristalin.
Cea mai bogată sursă de licopen este reprezentată de tomate È™i produsele derivate ale acestora. În tomate, sub formă pură, aspectul este acela al unor cristale alungite, cu formula moleculară C40H56. Alte fructe cu conÈ›inut suficient de ridicat sunt: papaya, caisele, grapefruit-ul roz È™i pepenele verde (tabelul 1) (Clinton, 1998).
Tabelul 1 - Conținutul aproximativ de licopen al diferitelor produse alimentare (rezultate obținute prin utilizarea a diferite metode de laborator) (mg/100 g greutate umedă) (după Clinton, 1998)
| Produs alimentar și forma acestuia | Conținut (mg/100 g) |
|---|---|
| Tomate, proaspete | 0,88-4,20 |
| Tomate, preparate termic | 3,70 |
| Sos de tomate | 6,20 |
| Pastă de tomate | 5,40-150,00 |
| Supă de tomate (condensată) | 7,99 |
| Pudră de tomate | 112,63-126,49 |
| Suc de tomate | 5,00-11,60 |
| Tomate uscate în ulei | 46,50 |
| Sos pentru pizza (conservă) | 12,71 |
| Ketchup | 9,90-13,44 |
| Caise proaspete | < 0,01 |
| Caise la conservă | 0,06 |
| Caise uscate | 0,86 |
| Grapefruit roz, proaspăt | 3,36 |
| Pepene verde, proaspăt | 2,30-7,20 |
| Papaya, proaspăt | 2,00-5,30 |
Efectul stresului termic asupra organismului păsărilor în contextul sistemelor intensive de producÈ›ie
Stresul este prin definiÈ›ie un răspuns non-specific al organismului la diferiÈ›i stimuli, cauza fiind denumită factor de stres. Orice tip de stres acÅ£ionează prin apariÈ›ia unui răspuns fiziologic sau reacÈ›ie la aceÈ™ti stimuli, care deteriorează echilibrul homeostazic. O serie de factori de mediu, precum radiaÅ£ia termică, temperatura aerului, razele solare È™i umiditatea ar putea reprezenta cauze ale diferitelor dezechilibre. Stresul termic la păsări determină o scădere a consumului de furaj, implicit în timp o scădere a performanÈ›elor de creÈ™tere (Lara È™i Rostagno, 2013).
Consecințele stresului termic la nivel fiziologic, ce determină ulterior o reducere a consumului de furaj, sunt:
- creșterea temperaturii corporale;
- producerea unor variații puternice ale nivelului pH-ului sanguin, prin dezechilibrele electroliților;
- imunitate scăzută;
- alterarea funcțiilor endocrine și de reproducție;
- cantitate redusă de energie la nivel celular;
- dezechilibre ale digestibilității și metabolismului anumitor substanțe nutritive;
- dezechilibru la nivelul microflorei și mucoasei intestinale;
- creșterea nivelului de cortizol din circulația sanguină (Arain et al., 2018; Lara și Rostagno, 2013; Yahav, 2009).
Mai recent, s-a demonstrat faptul că stresul termic induce stres oxidativ, ceea ce determină o reducere a capacității proprii de antioxidare a organismului. Nivelul crescut de metaboliÈ›i È™i radicali liberi poate altera în mod negativ structura constituenÈ›ilor celulari, precum lipidele, proteinele È™i acizii nucleici. Acest mecanism este cel ce determină stresul oxidativ (Sahin, 2015).
Imunomodularea este mediată de către un sistem complex ce rezultă din implicarea sistemelor nervos, endocrin È™i imun. Studiile întreprinse de-a lungul timpului au demonstrat că stresul termic determină o reducere a capacității sistemului imunitar de a oferi protecÈ›ie. Acest mecanism se bazează pe activitatea biomarkerilor de tip imun, precum anticorpii, IgM È™i IgG. În cazul expunerii la stres termic pe termen lung, apariÈ›ia acestora este mult redusă, implicit È™i activitatea lor specifică (Felvergant et al., 2012; Aengwanich, 2010).
Stresul oxidativ și efectul licopenului
PotenÈ›ialul de promovare a unei stări de sănătate optime È™i cel antioxidant al licopenului se datorează unui conÈ›inut ridicat de diene conjugate, ce conferă abilitatea de a găsi È™i distruge radicalii liberi. În 2008, Sahin È™i colab. au demonstrat că un adaos de pudră de tomate în furaj a determinat o creÈ™tere semnificativă a consumului acestuia, o creÈ™tere în greutate È™i o scădere a malondialdehidei (MDA) de la nivel muscular, hepatic È™i seric în cazul prepeliÈ›elor menÈ›inute în condiÈ›ii de stres termic. În mod similar, puii broiler în al căror furaj a fost inclus un adaos de 5% licopen sub formă de supliment pudră de tomate, au demonstrat o creÈ™tere a performanÈ›ei în perioada de stres termic, concomitent cu o scădere a nivelului MDA (Selim et al., 2013).
Licopenul protejează celulele și țesuturile de distrugerile cauzate de radicalii liberi. Cel mai important rol al acestuia este de fapt acela de a proteja ADN-ul de efectele novice ale stresului oxidativ, prin legarea oxigenului și inhibarea mutațiilor ce determină apariția bolilor cu caracter cronic. Prin structura sa alungită și legăturile duble conjugate, licopenul este considerat de specialiști cel mai puternic compus de legare a oxigenului dintre toți cei clasați ca și carotenoizi (Van Bremen și Pajkovic, 2008).
În cazul puilor de carne, aplicarea unui regim furajer bogat în soia È™i porumb nu furnizează o cantitate suficient de mare de antioxidanÈ›i necesari combaterii efectelor nocive ale stresului termic. Astfel, se poate lua în considerare adaosul de suplimente cu conÈ›inut de licopen. Forma utilizată în studii a fost aceea a pudrei de tomate È™i concentraÈ›ia nu a depășit 5%. Efectele au fost cât se poate de vizibile, prin creÈ™terea performanÈ›ei, scăderea nivelului de trigliceride È™i colesterol total, precum È™i scăderea MDA la nivel seric ÅŸi muscular. S-a putut astfel demonstra faptul că antioxidanÈ›ii din surse naturale, precum licopenul, pot îmbunătăți semnificativ activitatea enzimelor antioxidante, reducând peroxidarea lipidelor la nivel eritrocitar (Zhang et al., 2014).
La găinile ouătoare, stresul termic determină similar o reducere a consumului de furaj. Implicit se produce o scădere a calității ouălor produse È™i a numărului acestora. Totodată, la fel ca È™i în cazul puilor de carne, se produce o scădere a capacității răspunsului imun de a proteja organismul, astfel că se instalează diferite stări morbide ce se pot solda cu mortalitate (Arain et al., 2018). Studiile în acest sector au arătat că administrarea de supliment cu conÈ›inut bogat de licopen (pudră de tomate) nu numai că au îmbunătățit semnificativ statusul oxidativ, dar au ÅŸi determinat o creÈ™tere a nivelului de vitamine din sânge (Karadas et al., 2006). Adkemir È™i colab. (2012) au observat ulterior că suplimentarea furajului cu pudră de tomate determină un transfer al conÈ›inutului de carotenoizi în gălbenuÈ™, ceea ce a îmbunătățit substanÈ›ial stabilitatea oxidativă È™i culoarea acestuia.
Efectul benefic al licopenului a fost studiat È™i în cazul prepeliÈ›elor. Sahin È™i colab. (2008) au arătat că adaosul de pudră de tomate în furaj asigură protecÈ›ie împotriva stresului termic prelungit, prin scăderea concentraÈ›iei MDA la nivel hepatic È™i sanguin. Totodată, s-a demonstrat È™i faptul că markerii specifici stresului oxidativ au fost reduÈ™i direct proporÈ›ional cu cantitatea de supliment furajer pe bază de licopen.
Concluzii:
Licopenul reprezintă un antioxidant cât se poate de promițător pentru contracararea efectelor negative ale stresului termic la păsări.
Mecanismul său de protecÈ›ie nu este încă pe deplin elucidat, însă caracteristicile observate până la ora actuală îl situează printre cele mai potente substanÈ›e cu rol antioxidant, atât pentru industria avicolă, cât È™i pentru sănătatea omului.
În ceea ce priveÈ™te avicultura, sunt însă necesare studii suplimentare pentru ca ulterior în privinÈ›a acestui compus să fie trasate recomandări specifice, atât speciei păsărilor, cât È™i vârstei la care adaosul furajer să fie realizat, în funcÈ›ie de forma cea mai potrivită pentru o absorbÈ›ie È™i utilizare optime.