Esans yağlar bağırsak mikrobiyatasını iyileştiriyor

Esans yağlar, antibakteriyel, antienflamatuar ve antioksidan fonksiyonları ile etlik piliçlerde sindirim enzim aktivitesini artırmakta, bağırsak morfolojisini, epitel bariyer fonksiyonlarını ve mukozal bağışıklık durumunu iyileştirmektedir. Yapılan araştırmalar, esans yağların kanatlı sindirim sistemi üzerindeki bu olumlu etkileri sayesinde, mikrobiyota dengesini yeniden sağlamaya ve besin emilimini artırmaya yardımcı olduklarını göstermektedir. Esans yağlar, etlik piliçlerin büyüme performansının iyileştirilmesinde uygulanabilir besleme stratejisi olarak görülmektedir.

Kanatlı rasyonlarında yem katkı maddesi olarak antibiyotik kullanımında ilk kısmi yasaklar 1969 yılında İsveç’ten gelmiş, 2006 yılında Avrupa Birliği ülkelerinde, 2010 yılında ülkemizde, 1 Temmuz 2020 yılında da Çin’de tamamıyla yasaklanmıştır. Kanatlı endüstrisi, büyüme uyarıcı olarak antibiyotik kullanımının yasaklanmasının ardından performansta düşme, hastalık direncinde azalmalara bağlı ekonomik kayıplar yaşamıştır.

Etlik piliçlerin performansını, savunma sistemini, bağırsak sağlığını korumaya yönelik güvenli, etkili besleme stratejilerinin geliştirilmesi ve doğal kaynakların yem katkı maddesi olarak kullanımı için baskı artmıştır (Zhang ve ark., 2023). Bu baskılar sonrasında patojen mikroorganizmaların çoğalmasını önlemede, mide bağırsak mikroflorasını dengede tutmada ve sindirim kanalı içindeki enzimlerin aktivitesi için pH’yı dengelemede etkili olan esans yağ(lar)ın kullanım olanakları araştırılmaya başlanmıştır.

Bu araştırmaların sonucunda esans yağların etken maddelerine göre antioksidan, antienflamatuar, antialerjen, antidepresif ve antimikrobiyel özelliklerinin olduğu, etken maddelerin birlikte kullanımı durumunda sinerjik etki gösterebildikleri ve antibiyotiklere alternatif olabilecekleri bildirilmektedir.

ESANS YAĞLAR
Esans yağlar, aromatik bitkisel materyalden su, sulu alkol çözeltilerle buharlı damıtma veya sıvı karbondioksit altında basınçla ya da solvent ektraksiyon işlemiyle elde edilmektedir (Kırkpınar ve Açıkgöz, 2021). Uçucu özellikte, oda sıcaklığında sıvı, kolay kristalleşebilen, yağlı görünümde ve aromatik bileşikler halinde bulunan esans yağlar, yapısal olarak fenilpropanoidlerin ve terpenoidlerin alkol, ester ve aldehit derivatları olarak sınıflandırılmaktadırlar (Bilal ve ark., 2008).

ESANS YAĞLARIN HAYVAN BESLEMEDE YERİ
Hastalıkları tedavi etmek, metabolizmayı düzenlemek, yemden yararlanmayı artırmak amacıyla kullanılan antibiyotiklerin yasaklanmasının ardından, tüketimi herhangi bir sorun oluşturmayan, aksine olumlu etkiler sergileyen, katkı maddesi olarak güvenli kullanım sunan esans yağlar, son yıllarda kanatlı rasyonlarında sıklıkla yer almaya başlamıştır.

Hayvan beslemede esans yağlar, yem lezzetini iyileştirmek, yem alımını artırmak, hayvanın direncini ve sağlık durumunu iyileştirmek, hastalıkları önlemek ve tedavi etmek, karkas randımanını ve kalitesini artırmak gibi çok çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır. Hatta enkapsülasyon gibi yeni teknolojilerle esans yağlarının biyoyarayışlılığı artırılmaktadır (Tekeli ve Kutlu, 2021).

Bu çerçevede esans yağlar;
• İştah açıcıdır ve yeme lezzet verir.
• Sindirim salgılarını ve safrayı uyarır.
• Patojen mikroflorayı yok edici antimikrobiyal etkiye sahiptir.
• Antioksidan enzimlerin aktivitesini artırır.
• Antienflamatuar özellikleriyle bağırsak morfolojisini (emilim yüzeyi, villus:kript oranı) iyileştirir.

ESANS YAĞLARIN ETKİ MEKANİZMASI
Esans yağlar, yapısında bulunan bileşenler (limonen, cinnamaldehyde, eugenol, α-terpineole, 1,8-cineole, carvacrol, linalool, menthol ve thymol) sayesinde antioksidatif, antibakteriyel ve antienflamatuar etkiler sergilemektedir (Adaszynska-Skwirzynska ve Szczerbinska, 2019).

Antioksidatif etkisini, dokularda antioksidan enzimlerin aktivitesini artırarak gerçekleştirmektedir. Böylece serbest radikallerin neden olduğu lipid peroksidasyonunu, protein karbonilasyonunu ve DNA zararını azaltabilmektedir (Baykal Çelik, 2021).

Antibakteriyel etkisi, lipofilik özelliğinden ileri gelmektedir. Bakterinin lipid yapıdaki hücre membranları, esans yağların yapısındaki aktif bileşenlere karşı son derece geçirgen olması nedeniyle hücre duvarı ve hücre içi yapıları hızla bozulabilmektedir (Bozkurt ve Akçay, 2021).

Antienflamatuar etkisi ise fagozitozu, sitokin üretimini, interferon-ү salınımını artırması sonucu prostaglandin ve nitrik oksit üretimini azaltması ile gerçekleştirilmektedir (Zhao ve ark., 2023).

ESANS YAĞLARIN BAĞIRSAK MİKROBİYOTASINA ETKİLERİ
Kanatlılarda esans yağların bağırsağın mikrobiyolojik özelliklerini değiştirdiğine ilişkin pek çok çalışma mevcuttur. Bu sonuçların önemli kısmı bağırsakta villi uzunluğunu artırdığı, mikrobiyal popülasyonu iyileştirdiği, enterit lezyonları azalttığı, sindirimde, emilimde, mukozal bariyerin oluşturulmasında rol oynayan genlerin ifadelenmesini artırdığını göstermektedir.

Kanatlı hayvanların sindirim sistemi içinde kolonize olmuş, probiyotik etkili Lactobacillus’ların oranı, enfeksiyonlara karşı direncin artırılmasında ve performansın iyileştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bağırsak mikroflorasının iyileştirilmesi amacıyla karma yeme 120 ppm düzeyinde zencefil (Z. Officinale) esans yağı eklenmesi, jejunumdaki toplam aerob mezofilik bakterileri varlığını azaltırken, laktik asit bakteri varlığını artırdığı belirlenmiştir. Rasyondaki zencefil (Z. Officinale) esans yağının daha yüksek dozları (240 ppm) ise bağırsak villi uzunluğunun iyileştirilmesine katkı sağlamıştır (Tekeli, 2007). Etlik piliç rasyonlarında farklı düzeylerdeki (0, 50, 100, 200 ve 400 mg/kg) esans yağ karışımının (%3,05 timol, %2,3 karvakrol ve %0,26 sinnamaldehit, taşıyıcı dekstrindir) besin maddelerinin sindirilebilirliğini, Jejunumda sükraz aktivitesini, villus yüksekliği ile kript derinliği oranını artırdığı, besin taşınmasıyla ilişkili kritik genlerin ifadelenme düzeylerini (örn. GLUT2, SGLT1, SLC38A, SLC79A ve SLC27A4) ve bariyer fonksiyonunu (TJP1) iyileştirdiği ortaya koyulmuştur. Ayrıca 200 mg/kg esans yağı kullanımının büyüme, bağışıklık ve bağırsak sağlığı üzerine olumlu etkiye sahip olduğu saptanmıştır (Su ve ark., 2021). Kanatlı rasyonlarında bağırsak sağlığını düzenleyici olarak organik asit gibi asit düzenleyicilerin performansı iyileştirdiği kanıtlanmıştır. Bağırsak sağlığını iyileştirmek amacıyla organik asit ve sinamaldehid esans yağ kombinasyonunun bakteriyel enterit lezyonlarını ve Clostridial popülasyonları azalttığı gösterilmiştir. Rasyondaki sinamaldehid düzeyi, bağırsaktaki laktik asit bakteri popülasyonunun korunmasında önemli bir rol oynamıştır (Vinolya ve ark., 2021).

Son zamanlarda enkapsülasyon teknolojisi, ilaç ve gıda endüstrisi başta olmak üzere esans yağlarının karışımlarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu teknoloji, küçük parçacıkların etrafının kaplama duvarı ile çevrelendiği bir işlemdir. Böylece çekirdekteki malzeme kimyasal ve fiziksel reaksiyonlardan uzak tutulmakta ve çekirdek ile duvar malzemesi arasında bariyer oluşturularak ürünün biyolojik, işlevsel ve fizikokimyasal özellikleri korunmaktadır. Bu şekliyle biyoaktif fitokimyasalları oksidatif bozunma ve buharlaşma reaksiyonlarından korumak, doğal biyoaktif bileşiklerin mikrokapsüllenmesinin temel faydasını oluşturmaktadır. Yapılan bir çalışmada, içeriği %12,5 nane, %50 kekik, %25 mercimek otu (yaz kekiği) ve %12,5 karabiber tohumundan oluşan esans yağı karışımı, 323 nm partikül boyutuna ve %96.2 enkapsülasyon verimliliğine sahip küresel mikrokapsüller olarak enkapsüle edilmiştir. S. enteritidis eradikasyonunda, enkapsüle esans yağ karışımının 0.5, 1 ve 2 kg/ton miktarlarında yeme ilavesinin etlik piliçlerin ileal morfostrüktürünü, bağırsak mikrobiyal popülasyonunu iyileştirdiği, ayrıca ileal dokudaki okludin ve SOD genlerinin ekspresyonunu artırarak antioksidan ve inflamasyon genlerini düzenlediği saptanmıştır (Moharreri ve ark., 2022). Esans yağlar, yeni bir taşıyıcı olan lipozomal kapsülleme teknolojisi kullanılarak etlik piliç endüstrisinde hedeflenen performans, bağırsak sağlığı ve antioksidan stabiliteye ulaşmada faydalı katkı maddesi olarak önerilmektedir. Yapılan bir çalışmada lipozomal enkapsülasyonlu esans yağı takviyesi hem serum hem de moleküler düzeyde sindirim enzimlerinin aktivitelerini artırmıştır. Faydalı bakterilere ek olarak bakteriyel metabolitlerin varlığında artış, patojenik bakterilerin varlığında azalış gözlemlenmiştir. Ayrıca antioksidan stabiliteden sorumlu genlerin (katalaz, süperoksit dismutaz 1, glutatyon peroksidaz 1, nükleer faktör eritroid 2 ile ilişkili faktör 2, NAD(P)H dehidrojenaz kinon 1 mRNA ekspresyonu ve hem oksijenaz-1) yanı sıra bariyer fonksiyonları (müsin-2 (MUC-2)) ve TJ (tight junction) proteinleri diğer adıyla sıkı bağlantı proteinleri (junctional adhesion molecule-2 ve occludin) için lipozomal enkapsülasyon esans yağının 400 mg/kg takviyesinin etlik piliçlerde yukarı yönlü regülasyonu sağladığı görülmüştür (Meligy ve ark., 2023). Bilindiği üzere Zonula Okludens Proteini (ZO-1), sinyal yolunun önemli düzenleyicisi olup bu sitoplazmik protein, belirli bölgelere bağlanarak plazma zarındaki diğer proteinlerin düzenlenmesinde önemli rol oynamaktadır. Eimeria ile enfekte edilmiş piliçlerin rasyonlarındaki kekik yağı ilavesi, ZO-1 ekspresyonunu artırmış, karanfil yağı uygulaması ise enfekte olmayan etlik piliçlerin duodenumlarında ZO-1 ekspresyon seviyesini yükseltmiştir. Karanfil veya kekik esans yağlarının rasyona ilavesi ile piliçlerin büyüme performansının iyileştirilebileceği ve bağırsak bütünlüğü ile et kalitesindeki koksidiyal hasarın kısmen hafifletilebileceği ortaya koyulmuştur (Zhang ve ark., 2023). Sıcaklık stresinin negatif etkilerini azaltmak amacıyla esans yağ karışımının (yıldız anason, tarçın, biberiye ve kekik yağı gibi fitonutrientler içermektedir) in ovo ve sonrasında da içme suyuna ilavesinin sıcaklığa toleransı artırdığı belirlenmiştir. Esans yağ uygulaması villus yüksekliği/kript derinliğini ve bağırsak bariyeriyle ilişkili genlerin (Claudin1,3,4, Occludin, Zona occludens-2 ve Mucin 2) mRNA ekspresyonunu artırmış, aynı zamanda amino asit taşıyıcı geninde (SLC1A1) yukarı yönlü regülasyonu sağlamıştır (Oladokun ve ark., 2023).

SONUÇ
Kanatlı yetiştiriciliğinde esans yağ takviyesi uygulamalarıyla ya da bu yağların enkapsülasyonu veya lipozomal teknoloji ile biyoyararlanımının artırılması sonucu, bağırsak mikrobiyatasında umut vaad eden başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Kanatlı hayvanlarda esans yağların kullanımına dair yapılan çalışmalarda, mikrobiyal toksinlerin ve enterit lezyonların azalması, besin madde sindirimi, emilimi ve mukozal bariyerin oluşturulmasında rol oynayan genlerin ifadelenmesinde artış saptanmıştır. Daha güçlü bağışıklık oluşturması, büyüme performansını ve et kalitesini iyileştirilebilmesi gibi özellikleri nedeniyle esans yağların kullanımı günümüzde kabul görmektedir.

Kaynaklar
1. Adaszynska-Skwirzynska, M., Szczerbinska, D. The effect of lavender (Lavandula angustifolia) essential oil as a drinking water supplement on the production performance, blood biochemical parameters, and ileal microflora in broiler chickens. Poultry Science, Volume 98, Issue 1, 1 January 2019, Pages 358-365. https://doi.org/10.3382/ps/pey385
2. Baykal Çelik, L. Esans yağların kümes hayvanlarında antioksidan olarak kullanımı. Öztürk E. ve Tekeli A. (Ed.), “Esans Yağlar” içinde. İksad Yayınevi, Ankara Türkiye. 2021; 616 sayfa, pp. 171-204. ISBN: 978-625-8007-39-8
3. Bilal, T., Keser, O. Abaş, İ. Esans yağların hayvan beslemede kullanılması. Erciyes Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 2008;5(1): 41-51.
4. Bozkurt, M., Akçay, H. Esans yağların kümes hayvanlarında antimikrobiyal etkileri. Öztürk, E. Tekeli, A. (Ed.), In: Esans Yağlar. İksad Yayınevi, Ankara Türkiye, 2021;616 sayfa, pp.205-240. ISBN: 978-625-8007-39-8
5. Kırkpınar, F., Açıkgöz, Z. Esans yağların kümes hayvanlarında yumurta kalitesi ve kuluçka performansı üzerine etkileri. Öztürk E. ve Tekeli A. (Ed.), “Esans Yağlar” içinde. İksad Yayınevi, Ankara Türkiye. 2021; 616 sayfa, pp. 267-292. ISBN: 978-625-8007-39-8
6. Meligy, A.M.A., El-Hamid, M.I.A., Yonis, A.E., Elhaddad, G.Y., Abdel-Raheem, S.M., El-Ghareeb, W.R., Mohamed, M.H.A., Ismail, H., Ibrahim, D. Liposomal encapsulated oregano, cinnamon, and clove oils enhanced the performance, bacterial metabolites antioxidant potential, and intestinal microbiota of broiler chickens. Poultry Science, Volume 102, Issue 6, June 2023. https://doi.org/10.1016/j.psj.2023.102683.
7. Moharreri, M., Vakili, R., Oskoueian, E., Rajabzadeh, G. Effects of microencapsulated essential oils on growth performance and biomarkers of inflammation in broiler chickens challenged with salmonella enteritidis. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, Volume 21, Issue 5, July 2022, Pages 349-357, https://doi.org/10.1016/j.jssas.2021.10.012
8. Oladokun, S., Dridi, S., Adewole, D. An evaluation of the thermoregulatory potential of in ovo delivered bioactive substances (probiotic, folic acid, and essential oil) in broiler chickens. Poultry Science, Volume 102, Issue 5, May 2023, 102602, https://doi.org/10.1016/j.psj.2023.102602
9. Su, G., Wang, L., Zhou, X., Wu, X., Chen, D., Yu, B., Huang, Z., Luo, Y., Mao, X., Zheng, P., Yu, J., Luo, J., He, J. Effects of essential oil on growth performance, digestibility, immunity, and intestinal health in broilers. Poultry Science, Volume 100, Issue 8, August 2021, 101242. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101242
10. Tekeli, A. Etlik civciv rasyonlarında doğal büyüme uyarıcı olarak bitkisel ekstraktların ve propolisin kullanım olanakları. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Zootekni Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 2007.
11. Tekeli, A., Kutlu, H.R. Esans yağların kümes hayvanlarında büyüme uyarıcı olarak kullanımı. Öztürk, E. ve Tekeli, A. (Ed.), “Esans Yağlar” içinde. İksad Yayınevi, Ankara Türkiye. 2021; 616 sayfa, pp. 149-170. ISBN: 978-625-8007-39-8
12. Vinolya, R.E., Balakrishnan, U., Yasi, B., Chandrasekar, S. Effect of dietary supplementation of acidifiers and essential oils on growth performance and intestinal health of broiler. Journal of Applied Poultry Research
13. Volume 30, Issue 3, September 2021, 100179. https://doi.org/10.1016/j.japr.2021.100179
14. Zhang, L., Huang, W.X., Huang, S., Shi, Y., Bai, H.X. Effects of dietary essential oil supplementation on growth performance, carcass yield, meat quality, and intestinal tight junctions of broilers with or without Eimeria challenge. Poultry Science, Volume 102, Issue 9, September 2023, 102874. https://doi.org/10.1016/j.psj.2023.102874
15. Zhao, Q., Zhu, L., Wang, S., Gao, Y., Jin, F. Molecular mechanism of the anti-inflammatory effects of plant essential oils: A systematic review. Journal of Ethnopharmacology, Volume 301, 30 January 2023, 115829. https://doi.org/10.1016/j.jep.2022.115829

Serap Can Hakkında
1998 yılında Adana’da doğan Serap Can, 2021 yılında Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Gıda Mühendisliği bölümünü ikincilikle tamamlamıştır. Nisan 2023’ten bu yana Pilyem Gıda Tarım San. ve Tic. A.Ş.’de gıda mühendisi olarak çalışmakta olan Can, 2024 yılında Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü Hayvan Besleme Anabilim Dalı’nda yüksek lisans eğitimine başlamıştır.

Ladine Baykal Çelik Hakkında
Çukurova Üniversitesi’nden Hayvan Besleme alanında doktora derecesine sahip Ladine Baykal Çelik, halen aynı üniversitede yemler ve hayvan besleme alanında, yem/yem katkı maddeleri ve savunma sistemi konularını kapsamlı olarak araştırmaktadır.
Baykal Çelik, Polonya-Krakow Üniversitesi’nde, İsrail-Hebrew Üniversitesi’nde, Almanya-Flensburg ve Kiel Üniversite’lerinde araştırmacı, ABD Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi’nde misafir öğretim üyesi olarak çalışmıştır.
Çok sayıda bilimsel makaleleri ve kitaplarda bölüm yazarlıkları vardır. Prof. Dr. Çelik’in yayınları 1000’den fazla atıf almıştır. 20 yüksek lisans ve doktora tezine danışmanlık yapan Çelik, yürüttüğü 50’den fazla proje ile ulusal ve uluslararası düzeyde çalışmalarına aktif olarak devam etmektedir.