Su ürünleri yem ham maddelerinin antioksidan yönetimi

Su ürünleri yemi üretiminde kullanılan ham maddelerin antioksidan yönetimi; balık yağı, soya yağı ve kanatlı ununda sucul hayvanlara zarar verebilecek lipid oksidasyonunu önlemek açısından çok önemlidir. Çeşitli antioksidanlar farklı dozlarda test edilmiş, stabiliteyi uzatma ve MDA oluşumunu azaltma konusunda farklı etkinlikler gösterdiği tespit edilmiştir. Sonuçlar, uygun antioksidan seçiminin ham maddelerin tazeliğini önemli ölçüde artırabileceğini, ancak etkinliğin yağ ve un türlerine göre farklılık gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu durum, optimal formülasyonların daha ayrıntılı olarak değerlendirilmesini teşvik etmektedir.

Lipid oksidasyonu, lipidlerin, özellikle doymamış yağ asitlerinin kimyasal bozulmasını ifade eder ve gıda bozulması, biyolojik yaşlanma ve hastalık süreçlerinde önemli bir rol oynar. Lipid oksidasyonunun otooksidasyon, enzimatik oksidasyon ve fotooksidasyon olmak üzere üç ana formu vardır. Otooksidasyon (serbest radikal oksidasyonu olarak da bilinir), en yaygın formdur ve oksijen varlığında kendiliğinden meydana gelir. Bu süreç, lipid radikallerinin oluştuğu başlatma aşaması, zincirleme reaksiyonla lipid peroksitlerin oluştuğu yayılma aşaması ve radikallerin radikal olmayan ürünlerle birleştiği sonlandırma aşaması olmak üzere üç aşamadan oluşur. Lipid peroksitlerin parçalanma ürünleri, aldehitler, ketonlar ve alkollerden oluşur ve tipik olarak acılaşma kaynaklı kokudan sorumludur. Enzimatik oksidasyon, canlı organizmalarda meydana gelir ve lipoksijenaz, siklooksijenaz veya sitokrom P450’nin varlığını içerir. Lipoksijenaz, soya küspesi gibi bitkisel kökenli yem bileşenlerinde bulunabilir ve serbest yağ asitleri ile oksijen arasındaki reaksiyonu katalize ederek lipid peroksitlerin oluşmasına neden olur. Foto-oksidasyon ise klorofil veya riboflavin gibi ışığa duyarlı maddelerin varlığında gerçekleşir ve bu maddeler ışıkla uyarılınca üçlü oksijeni tekli oksijene dönüştürebilirler. Tekli oksijen, yağ asitleriyle doğrudan reaksiyona girerek lipid peroksitlerin oluşmasına neden olur.

Çok sayıda kanıt, lipid oksidasyonunun sucul hayvan sağlığını olumsuz etkilediğini göstermektedir. Su ürünleri yemlerinde, özellikle etçil türlerde, lipid seviyeleri genellikle %15–16 seviyesindedir. Atlantik somonu gibi soğuk su balıklarına yönelik formülasyonlarda ise bu oran %30–35’i aşar. Dolayısıyla, lipidlerin tazeliği sucul hayvanlarda optimum büyüme ve sağlık için kritik öneme sahiptir. Ne yazık ki ticari olarak mevcut lipid kaynakları (hayvansal yağlar, bitkisel yağlar) genellikle kalite ve tazelik açısından tutarsız bulunmuştur. Bu çalışma, çeşitli antioksidanların balık yağı, soya yağı ve kanatlı unu üzerindeki etkinliğini incelemektedir.

MALZEMELER VE METODLAR
Çin’in Zhuhai ve Wuhan şehirlerindeki iki yem fabrikasından üç sıvı antioksidan (Ürün BC, Ürün DBX, Ürün YZD) ve iki toz antioksidan (Ürün ATY, Ürün KYB) numune olarak temin edilmiştir. Her bir üründen, kullanılmamış 20 kg’lık paketten 2 kg örnek alınmış, ışık geçirmez torba veya şişelerde mühürlenmiştir. Tüm numuneler daha sonra Kemin Zhuhai laboratuvarına gönderilmiştir. İki sıvı antioksidan (BaroxTM ve Oxivia C200LQ) ve bir toz antioksidan (Oxivia C200DR) Kemin Industries firmasından temin edilmiştir. Antioksidan içermeyen balık yağı ve soya yağı numuneleri, Çin’in Zhuhai şehrindeki bir yem fabrikasından alınmıştır. Kontrol ve işlem görmüş yağların stabilitesi, Oksidatif Stabilite Cihazı (OSI) ile test edilmiştir. Bu testte yağ, 80°C’de (balık yağı) veya 100°C’de (soya yağı) ısıtılmış ve sürekli olarak hava (5,5 psi) ile akış sağlanmıştır. Bu işlem, uçucu oksidasyon ürünlerinin oluşumuyla beraber oksidasyonu hızlandırmaktadır. Bu ürünler, iletkenliği sürekli olarak ölçülen su içinde tutulmaktadır. İletkenliğin keskin artışına kadar geçen süre “indüksiyon süresi” olarak adlandırılır; indüksiyon süresi ne kadar uzun olursa, yağ o kadar stabildir. Testlerde sıvı antioksidanlar 500 ve 2000 g/t yağ dozlarında uygulanmıştır.

Antioksidan içermeyen kanatlı unu, Çin’in Guangzhou kentindeki yem fabrikasından temin edilmiştir. Bu numuneler, Oxivia C200DR (500 g/t) veya Ürün ATY (550 g/t) ile işlem görmüştür. Numuneler eşit şekilde karıştırılmış, ışık geçirmez poşetlere konulmuş ve oda sıcaklığında saklanmıştır. Her yedi günde bir, un numunelerindeki malondialdehit (MDA) içeriği belirlenmiştir. MDA, lipid oksidasyon reaksiyonunun bir ürünüdür ve Çin Ulusal Standardına (GB 5009.181-2016) göre TBARS yöntemiyle ölçülmüştür. MDA seviyesi ne kadar yüksekse, unun oksidasyonu o kadar fazladır.

Kanatlı unu ayrıca RapidOxy testiyle de analiz edilmiştir. Bu testte numune ısıtılmakta ve oksijen kullanılarak basınç altına alınmaktadır. Numune oksitlendiğinde basınç düşecektir. Basıncın %10 oranında düşmesi için gereken süre, oksidatif stabilitenin ölçüsü olarak kabul edilmektedir. Bu süre ne kadar uzun olursa numune o kadar stabildir. Bu test için una 500 g/t oranında Oxivia C200DR ve 600 g/t oranında Ürün KYB ilave edilmiştir.

SONUÇ VE TARTIŞMA
Balık yağına antioksidan uygulamasının etkisi OSI testinde 80°C’de değerlendirilmiştir. İki çalışmada üç farklı sıvı antioksidan test edilmiştir. Şekil 1 ve 2’de görüldüğü gibi, deneme gruplarının (antioksidan eklenmiş balık yağı) indüksiyon süresi, kontrol grubuna göre daha yüksektir. 500 g/t doz testinde en uzun indüksiyon süresi 12,35 saat ile Kemin Industries’in Barox antioksidan grubunda görülmüştür. Bu süre, Ürün BC (7,50 saat) ve Ürün DBX (6,58 saat) ile karşılaştırıldığında sırasıyla %64,67 ve %87,69 daha uzun olmuştur. Benzer şekilde 2000 g/t doz testinde de (Şekil 2) en yüksek değer Barox grubunda bulunmuş ve Ürün BC’ye göre %76,18, Ürün DBX’e göre %192,46 daha uzun indüksiyon süresi tespit edilmiştir.

Açıkça görülmektedir ki, antioksidan takviyesi balık yağının indüksiyon süresini uzatmakta ve oksidasyonu önlemektedir. Mevcut çalışmada Barox en iyi performansı göstermiş, diğer iki antioksidanı geride bırakmıştır. Özellikle 2000 g/t testinde, 500 g/t testine kıyasla Barox ile diğer iki antioksidan arasındaki etkinlik farkının daha da büyüdüğü gözlemlenmiştir.

Antioksidan ilavesinin soya yağının stabilitesi üzerindeki etkisi, 100°C’de OSI testiyle incelenmiştir. Bu test için antioksidan ilavesi 2000 g/t olmuştur. Şekil 3’te görüldüğü gibi, tüm antioksidan grupları (Oxivia C200LQ, Ürün BC ve Ürün YZD), kontrol grubundan daha iyi sonuçlar vermiştir. Oxivia C200LQ ve Ürün BC gruplarının etkinliği temelde aynıdır ve Ürün YZD’den çok daha iyidir.

Kontrol ve işlem görmüş kanatlı unundaki MDA içeriğinin değişimi, 1, 2 ve 4 haftalık sürelerde oda sıcaklığında test edilmiştir. Bu çalışmanın başlangıçtaki amacı, antioksidanların kanatlı unundaki MDA oluşumunu kontrol etmedeki etkinliğini değerlendirmekti. Bu amaçla, Oxivia C200DR (Kemin Industries) ürününün %10 daha yüksek dozajlı ATY ürünü ile karşılaştırılabilir olup olmadığını belirlemek için iki farklı dozaj uygulanmıştır.

Şekil 4’teki sonuçlar, 0. günden 28. güne kadar tüm MDA değerlerinin 1,0 ppm’in altında kaldığını ve oksidasyonun meydana gelmediğini göstermektedir. Ancak kanatlı unundaki MDA içeriğinin genel eğilimi kademeli olarak artmıştır. En yüksek değer, 28. günde kontrol grubunda 0,97 ppm olarak bulunmuş, bu da antioksidan kullanılmadığında oksidasyonun daha şiddetli gerçekleştiğini ve zararlı oksidatif ürünlerin biriktiğini göstermiştir. Ürün ATY 550 g grubuna kıyasla, Oxivia 500 g grubunda daha düşük MDA değeri (0,65 ppm) ölçülmüştür. Mevcut çalışmaya göre Oxivia C200DR’nin antioksidan etkinliği, %10 daha yüksek dozda kullanılan Ürün ATY ile eşdeğerdir. Bunun nedeni, Oxivia C200DR’nin daha iyi homojenlik ve granül boyutuna sahip olması ve bu sayede una daha eşit şekilde dağılması olabilir.

RapidOxy testinde kanatlı unu numuneleri 120°C ve 7 bar koşullarında test edilmiştir. Çalışmanın amacı, iki farklı dozajda iki antioksidanın etkinliğini değerlendirmek ve Oxivia C200DR’nin (Kemin Industries) %20 daha yüksek dozajlı Ürün KYB ile karşılaştırılabilir olup olmadığını belirlemektir.

Tablo 1’de görüldüğü üzere, antioksidan kullanılan gruplar (Oxivia C200DR ve Ürün KYB), kontrol grubuna kıyasla daha iyi sonuç vermiştir. Oxivia C200DR’nin RapidOxy sonucu 111,4 dakika ile Ürün KYB’den biraz daha yüksek çıkmıştır. MDA testinde olduğu gibi, daha iyi homojenlik ve granül yapısı sayesinde Oxivia C200DR’nin her gramında KYB’ye kıyasla daha fazla partikül bulunmakta, bu da ham maddenin içinde daha eşit bir dağılım sağlamaktadır. Bu durum, %20 daha düşük doz (500 g/t) kullanılan Oxivia C200DR’nin, daha yüksek doz (600 g/t) kullanılan KYB’den daha iyi performans göstermesini açıklayabilir.

SONUÇ
Ham madde oksidasyonu sucul hayvanlar için son derece zararlıdır. Antioksidanlar, kanatlı unu, balık yağı ve soya yağı gibi ham maddelerde oksidasyonu önlemede kritik çözümlerden biridir. Piyasadan toplanan çeşitli antioksidanların etkinliği değerlendirilmiştir. Sonuçlar, toplamda dört sıvı ve iki toz form antioksidanın bu çalışmada iyi performans sergilediğini göstermiştir. Bunlar arasında, balık yağında Barox, soya yağında Oxivia C200LQ ve Ürün BC, kanatlı ununda ise dozaj miktarı dikkate alındığında Oxivia C200DR en iyi sonuçları vermiştir.

Richard Liu Hakkında
Norveç Yaşam Bilimleri Üniversitesi’nden (Norwegian University of Life Sciences) Yem Üretim Teknolojisi alanında yüksek lisans derecesine sahip olan Richard Liu, 2015 yılından bu yana su ürünleri yetiştiriciliği konusunda ürün geliştirme ve yönetimi alanlarında aktif olarak çalışmaktadır. Halen Kemin AquaScience’da Küresel Proje Müdürü olarak görev yapan Liu, yem fabrikalarıyla yakın iş birliği içinde çalışarak besin verimliliği ve yem güvenliği çözümleri geliştirmekte ve optimize etmektedir. Çalışmaları, temelde sürdürülebilir su ürünleri yetiştiriciliği ilkeleriyle uyumludur. Yem verimliliğini ve güvenliğini artırarak, çiftçilikte atık ve kaynak tüketimini azaltmaya doğrudan katkıda bulunmaktadır.