Bitkisel Yem Bileşenleri: İşlevsellik için stabilite kritik öneme sahiptir

Bitkisel yem bileşenleri, hayvan refahını, performansını ve sürdürülebilir üretimi destekleyebilen fonksiyonel bitki bazlı bileşiklerdir. Bu faydaların tam olarak ortaya çıkabilmesi için aktif bileşenlerin stabilitesinin işleme ve depolama sırasında korunması gerekir. Ayrıca bu bileşenlerin hedeflenen şekilde uygulanması, etki gösterecekleri noktada işlevsellik ve etkinliğin devamı açısından kritik öneme sahiptir.

Hayvancılık sektörü, performans, kârlılık ve sürdürülebilirliği dengeleme konusunda giderek artan bir baskı altındadır. Yem verimliliği ve üretkenlik merkezdeki öncelikler olmaya devam etse de ürün kalitesinin (ör. besin yoğunluğu, duyusal özellikler) artırılması, hayvan refahının iyileştirilmesi ve antibiyotiklere bağımlılığın azaltılması giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Bu değişiklikler, tüketicilerin değişen beklentilerini ve küresel düzenlemelerin sıkılaşmasını yansıtmaktadır.

Bu bağlamda, otları, baharatları ve bitki ekstraktlarını kapsayan bitkisel bileşenler yeniden ilgi görmeye başlamıştır. Esansiyel yağlar, flavonoidler, fenolik asitler, tanenler ve saponinler gibi biyoaktif bileşenler, geniş spektrumlu fonksiyonel özellikleriyle bilinmektedir. Antioksidatif, antimikrobiyal, immünomodülatör veya sindirimi kolaylaştırıcı etkileri sayesinde bu bileşenler, hayvanların direncini artırma ve sentetik katkı maddelerine veya terapötik maddelere bağımlılığı azaltma potansiyeli sunmaktadır.

Ancak bu potansiyelin gerçekleşmesi sadece doğru bitkiyi seçmekle sınırlı değildir. Fitojenik bileşenlerin yem işleme, depolama ve sindirim sırasındaki stabilitesi, etkinliklerini belirleyen kritik bir faktördür. Pek çok bitkisel madde; sıcaklık, ışık, oksijen ve pH değişimleri gibi çevresel faktörlere doğası gereği duyarlıdır. Eğer bu aktif maddeler hayvanda etki noktalarına ulaşmadan önce parçalanırsa, işlevsel değerleri kaybolur.

STABİLİTE: BİTKİSEL FONKSİYONELLİK İÇİN KRİTİK BİR ZORLUK
Yem üretimi sırasında peletleme, ekstrüzyon veya kurutma gibi aşamalar, bileşenleri termal ve mekanik strese maruz bırakır. Ayrıca uzun süreli depolama ve oksijenle temas, hassas aktif maddelerde oksidatif bozulmaya yol açabilir. Bu süreçler yapısal bütünlüğün kaybına, biyoaktivitenin azalmasına ve nihayetinde performans sonuçlarının düşmesine neden olabilir.

BİTKİSEL POTANSİYEL İLE PERFORMANS ARASINDAKİ AÇIĞI KAPATMAK
Bozulma sadece hedeflenen fonksiyonel etkinliği (örneğin bağırsak bütünlüğünü veya bağışıklık yanıtını destekleme) zayıflatmakla kalmaz, aynı zamanda ürün performansında tutarsızlıklara ve yem üreticileri ile hayvancılık işletmeleri için ekonomik kayıplara yol açabilir. Dolayısıyla üretim ve uygulama boyunca stabilitenin sağlanması, bitkisel bileşenlerin tüm faydalarından yararlanabilmek için kritik öneme sahiptir.

MartinBauer Animal Nutrition olarak, potansiyel ile performans arasındaki bu açığı kapatmayı hedefliyoruz. Seçilmiş bitki ekstraktlarının gerçek yem işleme ve depolama koşullarındaki dayanıklılığını inceliyor, böylece biyoaktivitenin nasıl korunabileceğine ve bitkisel bileşenlerin hayvan beslemede güvenilir, bilimsel temelli bir şekilde nasıl uygulanacağına dair bilgiler sağlıyoruz.

GERÇEK KOŞULLARIN SİMÜLASYONU
Şekil 1’de gösterilen üç bitkisel ekstrakt, şirket içi bir çalışma kapsamında farklı stres koşulları altında test edilmiş ve temel biyoaktif maddelerinin stabilitesi açısından değerlendirilmiştir. Bu ekstraktların bir karışımı (yüzde 1 zerdeçal, yüzde 1,5 yeşil çay, yüzde 1,5 zeytin yaprağı), basitleştirilmiş bir yem matrisine eklenmiştir. Matris; bezelye proteini (%14), mısır nişastası (%16,5), lif (%1,5), kanola yağı (%7,5) ve sudan (%56,5) oluşmuştur. Bozulmayı araştırmak için Tablo 1’deki biyoaktif belirteçler seçilmiştir.

DENEYSEL DÜZENEKLER
Yem üretimi ve depolamada karşılaşılan pratik zorlukları simüle etmek için, yem matrisi üç koşul altında test edilmiştir:

1. Çok faktörlü stres testi
Örnekler, 1 yıllık raf ömrü koşullarını simüle etmek için 48 saat boyunca sıcaklık (oda sıcaklığı, 2 dakika boyunca 100 °C’de pastörizasyon, 3 dakika boyunca 121 °C’de sterilizasyon), pH seviyeleri (5 ve 7) ve ışığa maruz kalma kombinasyonlarına tabi tutulmuştur.

2. Ekstrüzyon testi
Matris 110 °C’de ve 5 bar basınç altında, pilot ölçekte, yüksek kesme kuvvetli çift vidalı ekstrüder ile 3 kg/saat ürün çıkışıyla işlenmiştir. Böylece basınç altında termal stabilite değerlendirilmiştir.

3. Oksidatif stabilite testi
Yem, saf oksijenle (700 kPa, 100 °C) kapalı bir haznede depolanmıştır. İndüksiyon zamanı (basıncın %10 düşmesi olarak tanımlanır) antioksidan potansiyelin ölçütü olarak belirlenmiştir.
Fitojenik bileşiklerin bozulması HPLC-UV/Vis yöntemiyle ölçülmüş, farklı koşullarda bileşik bütünlüğü hassas şekilde izlenmiştir.

Çok Faktörlü Stres – Uygulamada Stabilite Kritik Öneme Sahiptir
Başlıca bulgular (Şekil 2):
• Sıcaklık, bozulmayı etkileyen en baskın faktör olmuştur. Tüm aktif maddeler, artan ısıyla birlikte belirgin şekilde azalmıştır. EGCG’nin sıcaklık kaynaklı oksidasyona hassas olduğu görülmüş, pH 7’de konsantrasyonu yaklaşık %50 düşmüştür.
• pH etkisi karmaşık olmuştur. Oda sıcaklığında EGCG hariç, çoğu bileşik pH 7’de daha stabil kalmıştır. Termal stres altında, EGCG ve oleuropein pH 5’te daha yüksek stabilite gösterirken, kurkumin pH 7’de tutarlı bir şekilde daha stabil kalmıştır.
• Işık maruziyetinin, test edilen koşullarda ihmal edilebilir düzeyde etkisi olmuştur.

EKSTRÜZYON İŞLEMİ – ISI DUYARLILIĞI BELİRLEYİCİDİR
Başlıca bulgular (Tablo 2):
• EGCG, çok faktörlü testin sonuçlarıyla uyumlu olarak, bir kez daha ısıya en duyarlı madde olduğunu kanıtlamıştır.
• Oleuropein ve kurkumin, minimum bozulma ile olağanüstü termal direnç göstermiştir.
• İlginç biçimde kurkumin, ekstrüzyon sırasında statik ısıl strese kıyasla daha yüksek stabilite sergilemiştir. Bu durum, hızlı ve yüksek basınçlı işlem sırasında matris etkilerinden veya diğer aktiflerin fedakâr antioksidan olarak koruyucu etkileşimlerinden kaynaklanıyor olabilir.

OKSİDATİF STABİLİTE – GÜÇLÜ ANTİOKSİDATİF SİNERJİLER
Oksidatif stres koşullarında indüksiyon zamanı, antioksidan kapasitenin göstergesi olarak kullanılmıştır. Şekil 3’te gösterildiği üzere, bitkisel ekstrakt karışımını içeren yem matrisinin indüksiyon zamanı, ekstrakt içermeyen kontrol matrisine kıyasla iki katına çıkmıştır. Bu sonuç, bitkisel bileşenler arasındaki güçlü antioksidatif sinerjiyi vurgulamakta ve bu tür karışımlar içeren yem formülasyonları için daha uzun raf ömrü potansiyeline işaret etmektedir.

SONUÇ: KAYNAKTAN STABİLİTEYE BİTKİSEL UZMANLIK
Hayvan beslemede bitkisel bileşenlerin kullanımı büyük umut vaat etmektedir, ancak bu potansiyelin gerçekleşmesi yalnızca işlevsel fayda sağlayan bir bitki seçmekten ibaret değildir. Yem işleme, depolama ve sindirim gibi pratik koşullar altında aktif maddelerin kimyasal davranışını derinlemesine anlamayı gerektirir.

Bulgularımız, termal ve oksidatif bozulmanın, özellikle EGCG gibi hassas bileşikler için etkinliğin önündeki temel engeller olduğunu doğrulamaktadır. Buna karşın oleuropein ve kurkumin gibi bileşikler, özellikle ekstrüzyon koşullarında kayda değer dayanıklılık göstermektedir. Sonuçlar ayrıca aktif maddelerin stratejik kombinasyonlarının, sinerjik etkiler ve oksidatif tamponlama yoluyla genel matris stabilitesini artırabileceğini göstermektedir.

MartinBauer Animal Nutrition olarak biz, yem sektörünün deneme-yanılman yönteminin ötesine geçmek için bitkisel kaynak temini, ekstraksiyon ve standardizasyon konusundaki uzmanlığımızı kullanıyoruz. Fitokimyasal bilimi, pratik formülasyon ihtiyaçlarıyla birleştirerek, ortaklarımıza sadece işlevsel değil; aynı zamanda tohumdan yeme kadar stabil, ölçeklenebilir ve güvenilir bitkisel çözümler sunuyoruz.

Dr. Lisa-Marie Sandberg Hakkında
Martin Bauer’de Hayvan Besleme Satış Müdürü olarak görev yapan Dr. Lisa-Marie Sandberg, bitkisel bileşenlerin faydalı özelliklerini yem sektörüne taşımak için hayvan besleme konusundaki uzmanlığını kullanmaktadır. Kiel Üniversitesi’nden Hayvan Islahı ve Yetiştiriciliği alanında doktora, Rostock Üniversitesi’nden Hayvan Bilimleri ve Agroekoloji alanında lisans derecelerine sahiptir. Yedi yıllık sektör tecrübesiyle güçlü bir akademik birikimi birleştirmektedir. Dr. Lisa-Marie Sandberg, en güncel araştırmaları pratik yem çözümlerine ve pazar stratejilerine dönüştürerek, hayvan performansını artıran bitkisel çözümler geliştirmeye tutkuyla bağlıdır.

Tobias Härtl Hakkında
Martin Bauer’de Ürün Geliştirici olarak görev yapan Tobias Härtl, Friedrich-Alexander Erlangen Üniversitesi’nde kimya yüksek lisansında edindiği fitokimya bilgisini; Aroma ve Koku Araştırmaları Kürsüsü’nde duyusal bilimler alanındaki akademik araştırma deneyimleriyle birleştiriyor. Tobias Härtl, en son bilimsel bulguları köklü geleneksel bilgilerle birleştiren bitki bazlı çözümler yaratmaya tutkuyla bağlıdır. Amacı, hayvan yemlerinde en yüksek işlevsellik ve performansı sağlamak ve uygulama gereksinimlerini tam olarak karşılamaktır.