Warum wird Tannin als Futtermittelzusatzstoff bevorzugt?

Tannin, auch Gerbstoff und Gerbsäure genannt, ist ein wichtiges sekundäres Stoffwechselprodukt der Pflanzen. Neben Lignin ist Tannin eine der am häufigsten vorkommenden phenolischen Verbindungen von Pflanzen, die in den Blättern, Schalen, dem Fleisch und der Rinde von Pflanzen weit verbreitet ist. Tannine in Pflanzen werden in einer Organelle gespeichert, die von Chloroplasten stammt. Sie sind in Zellflüssigkeit eingeschlossen und interagieren nicht mit Proteinen und anderen Nährstoffen, sodass sie nicht in den Pflanzenstoffwechsel eingreifen. In der Vergangenheit war Tannin im Futter auf den „Anti-Nährstoff-Faktor“ beschränkt. In den letzten Jahren wurde festgestellt, dass Tannin eine besondere adstringierende und Anti-Durchfall-Wirkung auf den Darmtrakt von Tieren hat, was pathogene Mikroorganismen hemmen und die antioxidativen, antiviralen und Anti-Krebs-Fähigkeiten von Tieren verbessern kann. Tannine sind derzeit von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) als Lebensmittelzusatzstoffe für Getränke und Fleischprodukte zugelassen. Tannin wurde 2016 von der Europäischen Union als neuer Futtermittelzusatzstoff zur Verwendung bei einigen Nutztieren und Geflügel zugelassen. Eine große Anzahl von Experimenten hat bewiesen, dass dem Futtermittel zugesetzte Gerbsäure das Tierwachstum wirksam fördern, antibakteriell und antibakteriell wirken, das mikroökologische Milieu im Darm verbessern kann, verhindert Durchfall von Ferkeln und so weiter.

Einstufung von Tanninen

Die mehreren phenolischen Hydroxylgruppen von Tannin können sich mit Polysacchariden, Alkaloiden, Proteinen und Metallionen verbinden, um eine Komplexierung oder elektrostatische Reaktion einzugehen, wodurch ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften verändert werden. Nach ihren chemischen Eigenschaften lassen sich Monogerbstoffe in hydrolysierte Tannine, kondensierte Tannine und komplexe Tannine einteilen.

Hydrolysiertes Tannin kommt hauptsächlich in der Rinde und den Früchten von chinesischem Porzellangut, Granatapfel, Cotinus, Hamamelis und anderen Pflanzen mit einem relativen Molekulargewicht von 500 bis 3000 vor und besteht aus Gallussäure oder Gerbsäure auf Zuckerbasis und ihren Derivaten. Gerbsäure ist eine wichtige hydrolysierte Gerbsäure, auch bekannt als Gerbsäure, chemische Formel C76H52O46, Struktur ist unten gezeigt, es ist ein leicht riechendes, bittergelbes oder hellbraunes, hellkristallines Pulver, löslich in Glycerin, Wasser und Ethanol, kann zu Gallussäure, Glucose hydrolysiert werden.

Kondensiertes Tannin ist ein Polymer, das aus Flavan-3-Alkohol (Catechin) als Einheit besteht. Es kommt hauptsächlich in Onobrychis viciifolia, krautigen Wurzeln, Traubenschalen und Samen vor. Sein relatives Molekulargewicht beträgt 1900~28000, auch bekannt als Preanthocyanin und Polyflavanole. Kondensierte Gerbsäure hat eine starke Anti-Nährstoff-Absorptionswirkung und wird als Anti-Nährstofffaktor in Futtermitteln definiert. Eine große Anzahl von Studien hat gezeigt, dass Gerbsäure stark antibakteriell, bakterizid, antioxidativ, konvergierend und leistungssteigernd in der Tierproduktion wirkt und als Zusatzstoff in der Tierernährung verwendet werden kann.

Pharmakologische Wirkungen von Tannin im Futterzusatz

Darm adstringierende Wirkung

Nach dem Eintritt in den Verdauungstrakt von Tieren verbindet sich Tannin mit den Proteinen oder einigen Verdauungsenzymen auf der Oberfläche der Magen-Darm-Schleimhaut, wodurch die Verdauung und Aufnahme von Nährstoffen im Darm reduziert wird, sodass Tannin eine ernährungshemmende Wirkung hat. Tannin bildet durch koagulierende Proteine ​​einen Schutzfilm auf der Darmschleimhautoberfläche und fördert so den lokalen Darmtrakt, um eine entzündungshemmende, hämostatische und reduzierte Exsudation zu erreichen. Tannin und Darmschleimhautproteine ​​​​durch hydrophobe Bindungs- und Wasserstoffbindungspolymerisationsreaktion erzeugen einen Darmkonvergenzeffekt und reduzieren die Stimulation der Darmperistaltik, verlangsamen den Durchgang von Chymus im Darm, fördern die vollständige Absorption von Darmwasser und lindern dann Durchfall.

Gerbsäure kann die Darmperistaltik verlangsamen, die Bewegung des Speisebreis im Darm verlangsamen, sodass Wasser und Nährstoffe besser verdaut und aufgenommen werden können, wodurch das Auftreten von Durchfall bei abgesetzten Ferkeln verringert wird. In einem Experiment wurden abgesetzte Ferkel im Alter von 22 Tagen mit 0.07 % Pflanzenextrakt mit Gerbsäure als Hauptbestandteil (80 % Gehalt) gefüttert und mit 0.04 % 15 % Aureomycin verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Durchfallrate bei Ferkeln in der Gerbsäuregruppe um 30.4 % (p < 0.05) im Vergleich zu der in der Aureomycingruppe verringert war. Daher war die Antidiarrhoe-Wirkung von mit Gerbsäure ergänztem Pflanzenextrakt besser als die von Aureomycin.

Antibakteriell, antiparasitär, antiviral

Tannine bilden durch Bindung an Membranproteine, Polysaccharide und Phospholipide von Krankheitserregern Niederschläge und stören die Aufnahme von Nährstoffen durch Bakterien. Gerbsäure schwächt auch die Abschirmung von Medikamenten, indem es die Zellwandstruktur zerstört und die Durchlässigkeit der Zellmembran verändert, und inaktiviert sie dann, indem es Wasserstoffbrückenbindungen mit bakteriellen Enzymen und toxischen Proteinen bildet, wodurch die meisten Bakterien, Parasiten und Pilze gehemmt werden.

Ein Experiment ergab, dass Gerbsäure eine signifikant bessere Hemmwirkung auf grampositive Bakterien als auf gramnegative Bakterien hatte, und die minimale Hemmkonzentration (MIC) von Gerbsäure gegen Micrococcus gargaris, Staphylococcus aureus und Bacillus subtilis betrug 0.19 mg/ml, 0.39 mg/ml bzw. 0.39 mg/ml. Die MHK von Kaliumsorbat gegen alle drei Bakterien war größer als 6.25 mg/ml. Darüber hinaus hat Gerbsäure eine bessere Hemmwirkung auf Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa und Penicillium, was besser ist als Kaliumsorbat. Darüber hinaus kann Gerbsäure die Bildung aller Arten von bakteriellem Biofilm hemmen und die Anzahl der bakteriellen Biofilmbildung bei 0.08 mg/ml (p < 0.05) signifikant reduzieren, wodurch eine antibakterielle und bakteriostatische Wirkung ausgeübt wird. Schlägt vor, dass Tannine das Potenzial haben, „Superbug“ -Infektionen zu behandeln.

Antioxidantien

Gerbsäure hat in vitro eine starke antioxidative Wirkung. Der durch seine reichlich vorhandene o-Hydroxylgruppe freigesetzte Wasserstoff kann Fe3+ reduzieren, freie Radikale (ROS, DPPH, OH·, HO2·, NO·) beseitigen, die Kettenreaktion blockieren und die Lipidperoxidation hemmen, wodurch eine starke antioxidative Kapazität gezeigt wird. Vitro-Antioxidantientests zeigten, dass Tannin eine bessere abfangende Wirkung auf freie DPPH-Radikale hatte als Ascorbinsäure und die Aktivität antioxidativer Enzyme verbessern und das Niveau von oxidativem Stress in vivo reduzieren konnte.

Sie unterstützen die Darmgesundheit und -leistung bei Geflügel und sind wirksame Antioxidantien. Sie können freie Radikale im Darm abfangen, die die Darmzellmembranen schädigen und oxidativen Stress und Entzündungen verstärken können. Der Antioxidans-Test in vitro zeigte, dass die DPPH-Clearance-Rate von 0.01 mg/ml Gerbsäure 92.13 % betrug, was besser war als die von Ascorbinsäure bei derselben Konzentration. Die Entfernungsrate von OH durch 1.0 mg/ml reine Gerbsäure betrug 65.58 %. Der IC50-Wert von Gerbsäure betrug 2.10 μg/ml. Die Ergebnisse zeigten, dass mit der Erhöhung des Gerbsäure-Ergänzungsspiegels in der Nahrung von Mastschweinen der Gehalt an Serum-Kreatinkinase (CK) abnahm, der T-SOD-Gehalt allmählich zunahm und der MDA-Gehalt signifikant niedriger war als der des Mastschweins Kontrollgruppe. Der Serum-CK-Gehalt in der Gruppe mit 0.045 % Gerbsäure war im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant erniedrigt (p < 0.05), der T-SOD-Gehalt war erhöht (p < 0.05) und der MDA-Gehalt war erniedrigt (p < 0.05). Dies weist darauf hin, dass Gerbsäure freie Sauerstoffradikale im Körper wirksam beseitigen und die Aktivität antioxidativer Enzyme verbessern kann. Reduziert oxidativen Stress im Körper.

Darmmilieu verbessern

Tannin kann Darmentzündungen lindern, die Morphologie der Darmschleimhaut verbessern und die Darmmikroökologie regulieren. Es verbindet sich mit Proteinen zum Tanninprotein, das im alkalischen Milieu des Dünndarms Tannin zersetzt und freisetzt, dadurch Proteine ​​auf der entzündlichen Oberfläche der Darmschleimhaut koaguliert und entzündliche Exsudate reduziert und somit eine Rolle bei der Linderung von Darmentzündungen spielt. Es wurde auch berichtet, dass Tannin die Synthese von Proteinen, die an der Abwehr von oxidativem Stress und der Zellwandbiotransformation in Milchsäurebakterien beteiligt sind, hochregulieren, nützliche Bakterien (Milchsäurebakterien, Bifidobakterien usw.) vermehren und sich an Tierdärme anpassen kann. Dies deutet darauf hin, dass Tannin zur Regulierung der Darmflora von Vieh und Geflügel verwendet werden kann, um die Darmimmunregulation und die Darmgesundheit zu fördern.

Eine bestimmte Menge Gerbsäure, die dem Futter zugesetzt wird, kann den Bereich der vom Dünndarm aufgenommenen Nährstoffe und die Aktivität der Verdauungsenzyme im Dünndarm verbessern, was der Aufnahme von Nährstoffen durch Tiere förderlich ist. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von 1000 mg/kg Gerbsäure zum Futter von abgesetzten Ferkeln die Aktivität von Verdauungsenzymen verbessern kann. Verglichen mit der Kontrollgruppe ohne Gerbsäure war die Aktivität des Mageneiklarenzyms um 37.51 % (p < 0.05), die Aktivität der Amylase um 44.03 % (p < 0.05) und die Lipase um 34.45 % (p < 0.05) in der Gruppe mit 0.1 % Gerbsäure. Die Zugabe von 0.05 %, 0.1 %, 0.15 % und 0.2 % Gerbsäure zur Grundnahrung von Broilern kann die Anzahl von Bifidobakterien und Lactobacillus im Blinddarm von Broilern erhöhen und das Wachstum von Escherichia coli hemmen.

Verbesserung der Nährstoffverdaulichkeit

Forscher untersuchen nun die Vorteile der Verwendung von Tanninen in Tierfutter zur Steigerung der Produktivität und Milchleistung. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe von geeigneter Gerbsäure die Leistung von Masthähnchen in der späteren Phase signifikant verbessern konnte, und die optimale Ergänzungsmenge lag bei 1.5 kg/t. Verglichen mit der Kontrollgruppe war im Alter von 42 Tagen das durchschnittliche Körpergewicht der Broiler in der Gruppe mit 0.15 % Gerbsäure um 10.65 % (p < 0.05) erhöht, die Futteraufnahme war um 14.39 % (p < 0.05) erhöht und Fleisch-Futter-Verhältnis wurde um 13.74 % verringert (p < 0.05).

Kurz gesagt, Tannin gilt im Allgemeinen als unbedenklich für die Verwendung in Tierfutter. Es ist auch umweltfreundlich, was es zu einem hervorragenden Zusatzstoff für die Futtermittelindustrie macht. Weitere Vorteile von Tanninen für Nutztiere sind die Verbesserung der Tiergesundheit durch die Förderung der Aufnahme von Proteinen und die Verbesserung der Abwehrkräfte der Tiere. Sie glauben, dass die Antioxidantien in Tanninen dem Pansen helfen können, Krankheitserreger abzuwehren und das Protein der Pflanze zu schützen. Darüber hinaus reduzieren Gerbstoffe die Methanemissionen im Magen des Tieres. Dies kann durch Hemmung der Aktivität von mikrobiellen Enzymen und Mikroorganismen, die Zellulose abbauen, erreicht werden. Dies ist ein großer Vorteil für Vieh und Umwelt.