Antioksidan stratejilerini ve Selenyumlu maya üretim sırlarını ele almak
Yazan: Lallemand Animal Nutrition
Lallemand Animal Nutrition, yüksek kaliteli Selenyumla zenginleştirilmiş mayasının yeni yetki almış formülü olan ALKOSEL R397 3000"in piyasaya sürümünü kutlamak için geçtiğimiz günlerde şirketin maya tesisine ev sahipliği yapan Grenaa, Danimarka"da "Antioksidan Günleri"ni gerçekleştirdi.
Hayvan yetiştirme sürecinde oluşan oksidatif stres ile hayvan besinlerinde ALKOSEL ve Melofeed adlı antioksidan çözümlerinin kullanımı ve uygulanmasını anlamaya yönelik bu teknik seminere Avrupa"nın her yerinden katılımcılar katıldı. Etkinlik, katılımcıların selenyum ile zenginleştirilmiş maya üretim sürecine yönelik bilgi edindiği maya tesisinin turuyla sona erdi.
Selenyum ile zenginleştirilmiş maya ne demek?
Tallinn, Estonya"da bulunan Gıda ve Fermantasyon Teknolojileri Merkezi Ar-Ge Proje Yöneticisi Kaspar Kevvai, maya fermantasyon süreçlerinde uzman ve selenyum ile zenginleştirilmiş maya üretimi hakkındaki bilgi birikimini paylaştı. Se maya olarak da bilinen Selenyum ile zenginleştirilmiş maya, Selenometiyonin ve Selenosistein gibi yüksek seviyede organik selenyum (Se) bileşenleri içeren ekmek mayasıdır (Saccharomyces cerevisiae).
Kevvai"nin anlattıklarına göre maya için Se"ye ihtiyaç yoktur ve mayada az miktarda selenyum bulunur. Se mayayı üretmek için maya büyütücü ortama sodyum selenit gibi inorganik bir selenyum bileşeni kademeli olarak eklenir. Büyüyen hücreler Selenyum atomlarını organik olarak sülfür yerine amino asitlerde toplar (selenometiyonin veya selenosistein) (Şekil 1). Bu nedenle, Se mayası üretimi hassas bir süreçtir.
Öncelikle, organik Selenyum"un maya hücrelerine organik olarak optimum bir biçimde alınmasını sağlamak için Lallemand"daki bilim insanları özel bir maya suşu (Saccharomyces cerevisiae NCYC R397) seçmişlerdir. Bu seçim, özellikle önemli ölçüde organik Se toplayabilme yetisi, Se"nin hücrelerin farklı moleküler kısımlarında dengeli dağılması ve gruplar arası güvenilirlik gibi kilit kriterlerin temel alınması yoluyla yapılmıştır. Ardından, ürünün optimum ve istikrarlı bir kaliteye sahip olmasını sağlamak amacıyla özel bir üretim süreci geliştirmişlerdir. ALKOSEL R397, beslemeli işlem kültürü ile üretilir: Selenyum dahil olmak üzere besin maddeleri, büyüyen hücrelere aşamalı olarak verilir (Şekil 1).
Kaspar Kevvai bu durumu, "Önemli olan şey, doğru bir zaman aralığı içerisinde doğru miktarda selenyum eklemek. Çok az eklendiğinde nihai üründe Selenyum düşük konsantrasyonlu oluyor. Aşırı eklendiğinde ise mayanın büyümesi engelleniyor." şeklinde açıklıyor.
Avrupa Komisyonu1 tarafından besinsel bir yem katkı maddesi olarak yakın zaman önce onaylanan ALKOSELR397 3000 adlı yeni Se maya formülü, tüm hayvan türlerine yönelik olarak AB piyasasında bulunan ve garantili minimum Selenyum içeriği 3000 ile 3500 mg/kg arasında olan ilk Se maya. Bu ürün, üretim süreci optimizasyonu alanında yapılan önemli yatırımların bir meyvesi. Hem ALKOSEL R397 2000 (2000 mg/kg minimum içerikli) hem de yeni ALKOSEL R397 3000"in sırasıyla yüzde 97 ile 99 arası organik Selenyum ve de 3150 ppm ve 4700 ppm sekenometiyonin içerdiği garanti ediliyor (%63).
Se mayanın kalitesi nasıl değerlendirilir?
ALKOSEL adlı Se maya, inorganik Se ve sentetik selenometiyonin kaynakları ile kıyaslandığında hayvan besinlerine yönelik biyolojik olarak yüksek oranda kullanılabilen bir Se kaynağı olarak tanımlanıyor (Biyolojik olarak kullanılma oranı, yemden hayvan kanına, süt veya yumurtaya Se iletimi aracılığıyla değerlendiriliyor.) (Şekil 2). Bu da, SeMet"in Se metabolizmasındaki tek önemli bileşen olmadığını gösteriyor.
Yapılan analizler, ALKOSEL"in SeMet"in yanı sıra özellikle selenosistein gibi diğer organik Se biçimlerini de içerdiğini gösteriyor ve vücuttaki Se metabolik yolları yalnızca SeMet"i değil aynı zamanda özellikle selenosistein gibi diğer amino asitleri de içeriyor. Bu nedenle, SeMet ve SeSis"in ALKOSEL"de bir arada bulunuşu, hayvanların Se alımı ve kullanımına yönelik optimum dengeyi sağlayabilir. Bu özellik, ALKOSEL"in daha yüksek biyolojik kullanımını açıklıyor2.
Tüm Se mayalar birbirine eşdeğer değil. K. Kevvai, Se maya analizi hakkında daha ayrıntılı bilgi veriyor. Kevvai"ye göre, toplam Se içeriği ölçümü yeterli olmuyor; aynı zamanda selenometiyonin gibi kilit organik selenyum bileşenlerinin içeriğini de ölçmek önem taşıyor. Bu ölçüm, selenyumun yüksek oranda biyolojik kullanımlı organik moleküllere başarılı bir şekilde alımının bir göstergesi niteliğinde.
Oksidatif stres ne anlama geliyor?
Antioksidanlara yönelik araştırmacı Dr Florence BARBE, oksidatif stres konusunu ve bunun hayvan sağlığı ve performansını nasıl etkilediğini açıklıyor. Oksidatif stres, reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretimi ve hücresel antioksidan yollar tarafından tüketilmeleri veya devre dışı bırakılmaları arasındaki dengesizlikten kaynaklanıyor.
ROS oluşumunun normal bir fizyolojik süreç olduğunu hatırlamak önem taşıyor: Vücutta bazı gerekli hücresel işlevleri uyguluyor ve örneğin bağışıklık savunmasında önemli rol oynuyorlar.
Normal koşullar altında bu ROS"lar, iki ana tipte tanımlanabilen farklı antioksidan yolları aracılığıyla toksinlerden arındırılıyor. Bunlar:
Ana antioksidan yolları: ROS"ları hücrelere hasar vermeden önce toksinlerden arındırıp yeniden işleme alan enzimatik sistemler (örn: süperoksit dismutaz glutatyon peroksidaz, katalaz).
İkincil antioksidanlar: Ana hücresel bileşenlere saldırının gerçekleşmesinin ve bu bileşenlerin ikincil serbest radikallere dönüşmesinin ardından serbest radikalleri engelleyen ve "kartopu etkisi"ni durduran E Vitamini veya C Vitamini, polifoneller, vb. moleküller.
Ana antioksidan enzimler, oksidatif dizilerin yukarısına doğru hareket ederken ikincil antioksidan moleküller harekete sonradan geçer ve tam oranlı olarak hareket eder (bir serbest radikale bir antioksidan molekülü karşılık gelecek şekilde). Bu nedenle, antioksidan enzimlerin toksinlerden arındırıcı etkisi ikincil antioksidanlardan daha fazla.
Canlı hayvanların yetiştirilme koşulları, performans kaybı ile sağlık sorunlarına yol açabilen çeşitli seviyelerde olumsuz etkilere sahip oksidatif strese neden olabilir. Bu durum, hayvanın toplam antioksidan statüsü ile ölçülebilir (TAS). Düşük antioksidan statüsünün, zayıf sağlık durumu, bağışıklık sistemi etkinliğinde kayıp, üremede olumsuz etki (üretkenlik, doğurma) ve zooteknik performanslar (büyüme, yem alımı, ölüm oranları, vb.) ile bağlantılı olduğu görülmüştür. Çiftçi için bunlar daha düşük sürü performansı ve ekonomik kayıp anlamına gelmektedir.
Canlı hayvanlarda oksidatif stres ile mücadele
Genellikle ikincil antioksidanlar (E veya C Vitamini) olmak üzere antioksidanlar, hayvanların oksidatif dengeyi sürdürmesi için yem ile verilir. Ancak, ana antioksidan savunma sistemlerinin de yemler ile geliştirilmesi mümkündür. Optimum bir antioksidan stratejisinin tek bir molekülü yüksek düzeylerde sunmaktansa sinerjik etkileri için birbirlerini tamamlayan farklı molekülleri bir araya getirmesi gerekliliği giderek daha fazla kabul görmektedir.
Örneğin, kavundan gelen Superoksit Dismutaz, insanlar ve tüm hayvan türleri için kullanılan doğal ana antioksidan kaynaklarından biridir. SOD ve Se mayanın kombinasyonunun verilmesinin (Se, ana antioksidan olan glutatyon peroksidazın etkinliğine girer), her iki ana antioksidanın farklı ancak birbirini tamamlayan enzimatik yollar aracılığıyla sinerjik hareketi ile antioksidan savunma sistemlerini pekiştirmeye yönelik optimum bir strateji olduğu görülmektedir.
Gün içinde domuz, kümes hayvanı, at ve gevişgetiren türlerinde bu kombine yaklaşımı (ALKOSEL ve MELOFEED) kullanan birçok örnek deneme gerçekleştirilmiştir ve bağışıklık, üretkenlik, sağlık ve strese dayanıklılık (örneğin ısı stresi) ile diğer bakımlardan sağlanan yararlar sergilenmiştir.
Son olarak, zooteknik ve sağlık bakımından sağlanan yararlara ek olarak Lallemand Animal Nutrition"da Antioksidan Ürün Yöneticisi olan Monika Korzekwa, et kalitesinin arttırıldığı et örneğinde görüldüğü gibi antioksidan desteğinin aynı zamanda tüketicilere yönelik nihai ürünleri de geliştirebildiğini belirtmiştir.
Diğer araştırmalar, süt ineklerine veya yumurtalık tavuklara Se mayası takviye edilmesinin süt ve yumurtada sırasıyla selenyum oranlarını arttırdığını ortaya koymuştur (Şekil 2). Bu durum, gıda ürünlerinin kalitesi (Se içeriği daha yüksek olan yumurtaların daha dayanıklı olduğu görülmüştür) ve ayrıca tüketicilerin sağlığını da olumlu etkilemesi bakımından ilginç olabilir ve hem tüketicilere hem de çiftçilere katma değer sağlayabilir.
Son zamanlarda, besinsel ve sağlıkla ilgili taleplere uygun olarak Se ile zenginleştirilmiş peynir üretimi olasılığının değerlendirilmesi amacıyla Ling ve ark. Tarafından bilimsel bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Söz konusu çalışma, süt ve peynirdeki Se içeriğini inorganik Se takviyesine kıyasla ALKOSEL takviyesinin yapılması ile arttırmıştır. Beş haftalık bir takviyeden sonra peynir ve sütte istikrarlı bir Se içeriğine ulaşılmıştır ve bu seviye, araştırmanın yazarlarına göre peynirdeki Se içeriğine yönelik besinsel ve sağlıkla ilgili taleplere uygun özellik göstermiştir3.
Referanslar
1.Official Journal of the European Union L 156, 20.6.2017, s. 22–23 http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32017R1086
2.Barbé F., Sacy A., Poulain S., Chevaux E., Castex M. Comparison of selenium bioavailability in laying hens fed different organic selenium sources. 2017 Kümes Hayvanlarının Beslenmesine Yönelik 21. Avrupa Sempozyumu, Salou / Vila-Seca, İspanya, 8-11, Mayıs 2017
3.Ling K. ve ark., Selenium supplementation of diets of dairy cows to produce Se-enriched cheese. International Dairy Journal, 71. Sayı, Ağustos 2017, s 76–81
Melofeed Hakkında
Superoksit Dismutaz (SOD), kilit bir antioksidan enzimdir: SOD, Süperoksit Anyon adlı en güçlü serbest radikali hidrojen perokside dönüştürebilen tek enzimdir. Hidrojen peroksit ardından kalataz ve glutatyon peroksidaz ile su ve oksijene dönüştürülür.
Melofeed, kavundan elde edilen doğal bir SOD kaynağıdır. Standardize edilmiş ve garantili konsantrasyonlarda SOD sağlar. Özel ve patentli mikroenkapsülasyon teknolojisi (sebze kaynaklı) sayesinde mide özsuyuna dayanıklıdır.
