Naturalne substancje roślinne budzą coraz większe zainteresowanie badaczy i rolników. Wiele z nich może być skutecznym i przyjaznym środowisku sposobem na zwalczanie chorób i poprawę wydajności bydła mlecznego i mięsnego. Czy jednak wiemy o nich na tyle dużo, by powszechnie wprowadzić je do żywienia zwierząt?
Zgodne z modą na ekologiczną produkcję
Temat wykorzystania naturalnych ekstraktów roślinnych w żywieniu zwierząt gospodarskich od kilku lat cieszy się coraz większym zainteresowaniem. Wielu ekspertów od żywienia zwierząt oraz naukowców badających mikrobiom znajduje w nich sposób na modyfikację funkcji żwacza i poprawę m.in. metabolizmu białek.
Ich pomocy szuka się również w zmniejszaniu produkcji metanu, jednego z głównych gazów cieplarnianych.
Takie substancje otrzymywane z roślin, jak saponiny, taniny i olejki eteryczne mają ogromny potencjał do manipulowania procesami zachodzącymi w układzie pokarmowym krów i tym samym zwiększania ich produktywności.
A ponieważ stanowią naturalną część diety roślinożerców, mogą być z powodzeniem stosowane w produkcji ekologicznej i pomagać ograniczyć zużycie mniej przyjaznych substancji, takich jak antybiotyki.
Badania nad roślinnymi składnikami nadal jednak trwają, a ich wpływ na zdrowie i wyniki produkcyjne zwierząt nie zawsze jest jednoznaczny .
Saponiny kontra orzęski
Saponiny to grupa związków chemicznych należących do glikozydów (substancji mających w budowie cukier), które można znaleźć w całej masie roślin, m.in. mydlnicy lekarskiej i nagietku lekarskim. Ze względu na to, że rozpuszczone w wodzie delikatnie się pienią, czasami wykorzystuje się je jako substytut mydła w kosmetykach.
Badania eksperymentalne pokazują, że saponiny mogą pozytywnie wpływać na reakcje zachodzące w żwaczu poprzez hamowanie działania orzęsków – pierwotniaków występujących w krowim przedżołądku.
Orzęski są normalnym składnikiem ekosystemu przedżołądka i powodują w nim głównie rozkład białek bakterii żwaczowych, które w innym przypadku mogłyby zostać strawione i wykorzystane przez organizm krowy.
Z tego powodu wykorzystanie białka u krów można poprawić poprzez zmniejszenie lub eliminację działalności pierwotniaków. Chociaż niektórzy naukowcy uważają, że mogło by to z kolei źle wpływać na rozkład włókien roślinnych, ogólny pogląd jest taki, że zahamowanie rozkładu białek przez orzęski zwiększyłoby produktywność zwierząt.
Wiele badań zademonstrowało, że saponiny oraz rośliny je zawierające hamują rozkład białek przez pierwotniaki. W jednym z nich suplementacja saponin z juki (Yucca schidigera) w ilości 77 ppm dziennie znacząco zmniejszała liczbę orzęsków w żwaczu krów, zwiększała populację bakterii w przedżołądku i poprawiała strawność materii organicznej u zwierząt. Podobne wnioski wyciągnięto w badaniach, w których stosowano saponiny z ekstraktów z roślin m.in. z rodziny bobowatych oraz rodzaju Acacia.
Korzystny wpływ saponin dotyczy również zmniejszania produkcji metanu.
Zmniejszenie produkcji metanu to cel sprzyjający nie tylko środowisku, ale również kieszeni rolnika. Szacuje się, że przez produkcję tego gazu zwierzę traci od 2 do 12 % całkowitej energii, która mogłaby zostać wykorzystana na przyrosty masy lub produkcję mleka.
Głównymi mikroorganizmami odpowiadającymi za wytwarzanie metanu w przedżołądku są Archeony, których rozwój hamują saponiny.
Garbniki roślinne o wielu obliczach
Garbniki roślinne, inaczej taniny, to naturalnie wytwarzane przez rośliny pochodne fenoli. Występują w wielu ważnych komponentach paszowych, m.in. roślinnach strączkowych i niektórych zbożach.
Garbniki uważa się za grupę substancji generalnie hamującą wzrost mikroorganizmów żwacza, co nie zawsze jest zjawiskiem korzystnym.
Pomocne mogą być tylko niektóre garbniki, które hamują wzrost bakterii chorobotwórczych bądź tych rozkładających białko, które mogłoby zostać wykorzystane przez organizm krowy. Precyzyjny dobór odpowiednich garbników, które często bardzo różnią się budową chemiczną i działaniem, tak aby wspierać funkcje żwacza to trudne zadanie, nad którym nadal pracuje wielu żywieniowców.
Podobnie trudny do określenia jest wpływ garbników na pierwotniaki żwaczowe. Niektóre z badań pokazują, że hamują ich wzrost, inne dostarczają jednak wprost przeciwnych wniosków.
Nieco bardziej jasny wydaje się wpływ garbników na Archeony produkujące metan. Taniny m.in. z roślin z rodziny bobowatych wyraźnie zmniejszały objętość produkowanego przez krowę gazu.
Olejki eteryczne nie zawsze skuteczne
To lotne lub rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych wyciągi z roślin. Powszechnie występują w ziołach i roślinach przyprawowych, zapewniając im ochronę przed bakteriami, grzybami i owadami. Ich potencjalne wykorzystanie w żywieniu zwierząt interesuje bardzo wielu badaczy.
Badania pokazują, że olejki eteryczne i ich komponenty mogą zwiększać wykorzystanie azotu i energii u przeżuwaczy. Wynika to prawdopodobnie z ich hamującego wpływu na bakterie rozkładające aminokwasy w żwaczu i produkujące amoniak. Taki pozytywny efekt obserwuje się jednak tylko w przypadku stosowania bardzo wysokich stężeń olejków eterycznych, które mogą z kolei niekorzystnie wpływać na fermentację zachodzącą w żwaczu.
Jedne z najnowszych badań sugerują ponadto, że olejki pozytywnie wpływają na wchłanianie w żwaczu kationów Na+, Ca2+ and NH4+.
Ich wpływ na produkcję metanu z kolei nie jest jasny. Badacze uważają, że aby odpowiednio hamować za pomocą olejków eterycznych powstawanie tego gazu, należy bardzo dokładnie wyselekcjonować odpowiednie olejki i ich komponenty.
Eksperymenty z udziałem zwierząt pokazały ponadto, że mikroorganizmy żwacza mogą przyzwyczajać się do obecności olejków eterycznych i adaptować do nich, aby uniknąć ich działania. Może to tłumaczyć brak pozytywnych efektów w długoterminowych badaniach.
Czy oznacza to, że olejki eteryczne nie mają praktycznego zastosowania? Być może najlepiej będzie je wykorzystywać jako okresową suplementację lub w celu rozwiązania bieżącego problemu. Badania pokazują przykładowo, że olejki mają bardzo silne działanie wobec patogennych bakterii, takich jak E. coli oraz Salmonella. Chociaż jeszcze nie znamy ich dokładnego działania, mogą stanowić bardzo dobrą alternatywę dla antybiotyków.
Źródła:
Benchaar, C., et al. "A review of plant-derived essential oils in ruminant nutrition and production." Animal Feed Science and Technology 145.1-4 (2008): 209-228.
Patra, Amlan K., and Jyotisna Saxena. "Dietary phytochemicals as rumen modifiers: a review of the effects on microbial populations." Antonie van Leeuwenhoek 96.4 (2009): 363-375.
Braun, H-S., et al. "Dietary supplementation of essential oils in dairy cows: evidence for stimulatory effects on nutrient absorption." animal 13.3 (2019): 518-523.