Use of Flavonoids and Saponins in Ruminant Animal Nutrition

Abstract

In the present study, it is aimed to consider the advantages and disadvantages of plants containing flavonoids and saponins and the effects that may arise from the use of these ingredients in feed raw materials and to regulate their rations accordingly. For this purpose, the proportions found in different feed ingredients will be shown in a table and their effects on animals will be revealed. In terms of animal nutrition, the problems that may arise in case of excessive use of plants containing flavonoid and saponin vary depending on the species, physiological condition of the animal, the structure and amount of the grain. Treatment with synthetic and natural antioxidants is applied as a standard process so that flavonoids can be stored for a long time without spoiling. Both the nutritional protection properties of these compounds and their ability to act as antioxidants after entering metabolism and protect the cell against oxidizing agents are known. The most important functions of saponins are; by acting on the hypothalamus, it can be counted as appetite enhancing, ammonia binding, inhibiting urease activity, lowering surface tension in intestinal epithelial cells, anti-protozoal, antibacterial, anti-fungal and antioxidant properties. In many plants such as legumes, alfalfa, spinach, and beets, saponins from 0.5 g / kg to 87 g / kg of DM can be found and from 5% to 18%. Although there is a difference in the literature on the usage rates, it is suggested that 1500 ppm Yucca Schidigera (YS) and 30 g / day tea saponin can be used in ruminant diets.

Keywords

• Saponins
• Animal nutrition
• Ration
• Methane release

Flavonoid ve Saponinlerin Ruminant Hayvan Beslemede Kullanımı

Abstract

Mevcut çalışmada, flavonoid ve saponin içeren bitkilerin avantaj ve dezavantajları ile yem hammaddelerde bu içeriklerinin kullanılmasından doğabilecek etkilerinin göz önüne alınması ve buna göre rasyonlarının düzenlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla farklı yem hammaddelerinde bulunan oranları tablo halinde belirtilerek hayvanlar üzerindeki etkileri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Hayvan besleme açısından flavonoid ve saponin içeren bitkilerin fazla kullanılması durumunda doğabilecek sorunlar hayvanın türüne, fizyolojik durumuna, tanenin yapısına ve miktarına bağlı olarak değişmektedir. Flavonoidler besinlerin uzun süre bozunmadan saklanabilmesi için sentetik ve doğal antioksidanlarla muamele standart bir işlem olarak uygulanmaktadır. Bu bileşiklerin hem besin koruma özellikleri hem de metabolizmaya girdikten sonra antioksidan olarak davranıp hücreyi oksitleyici maddelere karşı koruma özellikleri bilinmektedir. Saponinlerin en önemli fonksiyonları; hipotalamusa etki ederek iştah arttırıcı, amonyak bağlayıcı, üreaz faaliyetini önleyici, bağırsak epitel hücrelerinde yüzey gerilimini düşürücü, anti-protozoal, antibakteriyel, anti-fungal ve antioksidan özellikleri olarak sayılabilir. Baklagiller, yonca, ıspanak, pancar gibi birçok bitkide 0,5 g/kg KM’den 87 g/kg KM’ye kadar ve % 5’ten % 18’e kadar saponin bulunabilmektedir. Kullanım oranları ile ilgili araştırılan literatürlerde farklılık olmakla birlikte ruminant rasyonlarında 1500 ppm Yucca Schidigera (YS), 30 g/gün çay saponini kullanılabileceği önerilmektedir.

Keywords

• Saponinler
• Hayvan besleme
• Rasyon
• Metan salınımı

References

1. Aguerre MJ, Capozzolo MC, Lencioni P, Cabral C, Wattiaux MA. 2016. Effect of quebracho-chestnut tannin extracts at 2 dietary crude protein levels on performance, rumen fermentation, and nitrogen partitioning in dairy cows. J Dairy Sci, 99(6): 4476-4486.
2. Akbaşlı İT. 2013. Flavonoidler ve antioksidan özellikleri. URL: https://www.researchgate.net/publication/281849678 (erişim Tarihi: 30 Mart 2021).
3. Aktaş T, Çölgeçen H. 2017. Farklı bitki türlerinden bitki doku kültürü teknikleriyle flavonoidlerin üretimi. Karaelmas Fen ve Müh Derg, 7(2): 665-673.
4. Arikan Ş, İpek M, Pirlak L. 2017. Antioksidan sistemler. In: Proceeding of 1st International Turkish World Engineering and Science Congress in Antalya, Türkiye, December 7-10, pp. 1089-1094.
5. Balabanlı C, Albayrak S, Türk M, Yüksel O. 2006. Türkiye çayır meralarında bulunan bazı zararlı bitkiler ve hayvanlar üzerindeki etkileri. Süleyman Demirel Üniv Orman Fak Derg Seri: A, 2: 89-96.
6. Budağ C. 2009. Baklagil tane yemleri ve ruminant beslenmede kullanımı. YYÜ Fen Bil Enst Derg, 14(2): 88-107.
7. Değirmencioğlu T. 2020. Mandalarda [Bubalus bubalis (Linnaeus, 1758)] termal stresin azaltılma olanakları. Anadolu J, 30(1): 117-123.
8. Durmuş İ, Aytekin İ, Küçükkurt İ, İnce S, Eryavuz A, Gürler Z. 2016. Sütçü sığırlarda yeme Yucca Schidigera ilavesinin kan oksidan-antioksidan denge, bazı biyokimyasal parametreler ve süt kalitesine etkisi. Kocatepe Vet J, 9(4): 339-347.

9. Eryavuz A, Küçükkurt İ, İnce S, Fidan AF, Avcı G, Bülbül T. 2015. Kuzularda rasyona Yucca Schidigera tozu katılması ve günlük dozunun rumen fermentasyonu ile verime etkilerinin araştırılması. Kocatepe Vet J, 8(2): 1-10.
10. Faydaoğlu E, Sürücüoğlu MS. 2013. Tıbbi ve aromatik bitkilerin antimikrobiyal, antioksidan aktiviteleri ve kullanım olanakları. EÜFBED - Fen Bil Enst Derg, 6(2): 233-265.
11. Fidan AF, Dündar Y. Yucca Schidigera ve içerdiği saponinler ile fenolik bileşiklerinin, hipokolesterolemik ve antioksidan etkileri. Lalahan Hay Araşt Enst Derg, 47(2): 31-39.
12. Güçlü BK, Kara K. 2009. Ruminant beslemede alternatif yem katkı maddelerinin kullanımı: 1. probiyotik, prebiyotik ve enzim. Erciyes Üniv Vet Fak Derg, 6(1): 65-75.
13. Güçlü BK, Uyanık F. 2004. Saponinler ve biyolojik önemi. Erciyes Üniv Vet Fak Derg, 1(2): 125-131.
14. Gümüş R, İmik H. 2012. Saponinlerin hayvan beslemede yem katkı maddesi olarak kullanımı. Atatürk Üniv Vet Bil Derg, 7(3): 221-229.
15. Gümüş R, İmik H. 2016. Kuzu rasyonuna Yucca Schidigera tozu ilavesinin rumen total protozoa sayısı ve pH’sı üzerine etkisi. Atatürk Üniv Vet Bil Derg, 11(2): 159-165.
16. Gümüş R. 2013. Kuzu rasyonlarına katılan saponinin (Yucca Schidigera) besi performansı, bazı rumen ve kan parametreleri ile immun sistem ve karaciğer dokusundaki antioksidan metabolizma üzerine etkisi. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Anabilim Dalı, Erzurum, pp. 90.
17. Guyader J, Eugène M, Doreau M, Morgavi DP, Gérard C, Martin C. 2017. Tea saponin reduced methanogenesis in vitro but increased methane yield in lactating dairy cows. J Dairy Sci, 100: 1845-1855.
18. Holtshausen L, Chaves AV, Beauchemin KA, McGinn SM, McAllister TA, Odongo NE, Cheeke PR, Benchaar C. 2009. Feeding saponin-containing Yucca schidigera and Quillaja saponaria to decrease enteric methane production in dairy cows. J Dairy Sci, 92: 2809-2821.
19. Hristov A N, McAllister TA, Van Herk FH, Cheng KJ, Newbold CJ, Cheeke PR. 1999. Effect of Yucca schidigera on ruminal fermentation and nutrient digestion in heifers. J Anim Sci, 77(9): 2554-2563.
20. Ibrahima FI, Kırkpınar F. 2019. Moringa (Moringa Oleifera) bitkisinin özellikleri ve hayvan beslemede kullanımı. 5. Uluslararası Öğrenci Sempozyumu Bildiriler Kitabı-7- Fen Bilimleri-Ziraat-Sağlık, Aralık 6-8, İstanbul, Türkiye, pp.140-162.
21. Kaboğlu Y. 2017. URL: https://gidabilinci.com/flavonoid-nedir-faydalari-nelerdir-hangi-gidalarda bulunur. (Erişim tarihi: 19 Mart 2020).
22. Kale O, Durmuş İ. 2020. Koyunlarda yeme zeolit ve Yucca Schidigera tozu ilavesinin bazı karaciğer enzimlerine (ast, alt, ggt) etkilerinin karşılaştırılması. Türk Tarım – Gıda Bilim ve Teknol Derg, 8(9): 1923-1927.
23. Kara K, Güçlü BK, Oğuz FK. 2014. Propolis ve fenolik asitlerin ruminant beslemede kullanımı. Erciyes Üniv Vet Fak Derg, 11(1): 43-53.
24. Kaurinovic B, Vastag D. 2019. Flavonoids and phenolic acids as potential natural antioxidants. In: Shalaby E., editors. Antioxidants, IntechOpen, New York, USA, 1th ed., pp. 2019.
25. Küçükkurt İ, Fidan AF. 2008. Saponinler ve bazı biyolojik etkileri. Kocatepe Vet J, 1: 89-96.
26. Langley SC. 2000. Consumption of black tea elicits an increase in plasma antioxidant potential in humans. Int J of Food Sci and Nutri, 51(5): 309-15.
27. Lovett DK, Stack L, Lovell S, Callan J, Flynn B, Hawkins M, O’Mara FP. 2006. Effect of feding Yucca schidigera extract on performance of lactating dairy cows and ruminal fermantation parameters in steers. Livestock Sci, 102: 23-32.
28. Lu CD, Jorgensen NA. 1987. Alfalfa saponins affect site and extent of nutrient digestion in ruminants. J Nutr, 117(5): 919-27.
29. Meral Y, Biricik H. 2013. Ruminantlarda metan emisyonunu azaltmak için kullanılan besleme yöntemleri. VII. Ulusal Hayvan Besleme Kongresi, Eylül 26-27, Ankara, Türkiye, p.34.
30. Miller AL. 1996. Antioxidant flavonoids: structure, function and clinical usage. Alternative Medicine Rev, 1(2): 103-111.
31. Mutlu M, Yıldız A. 2020. Bıldırcın rasyonlarında yonca unu ve enzim kullanımının performans, karkas ve ince bağırsak parametrelerine etkisi. Türk Tarım – Gıda Bil ve Tek Derg, 8(6): 1353-1358.
32. Öztürk P. 2015. Fitobiyotiklerin metanogenezise etkisi. Bahri Dağdaş Hay Araş Derg, 4(2): 30-36.
33. Özyurt D. 2005. Toplam flavonoid miktarının geliştirilen spektrofotometrik yöntem ile tayini. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı İstanbul, pp. 85.
34. Pen B, Sar C, Mwenya B, Kuwaki K, Morikawa K, Takahashi J. 2006. Effects of Yucca schidigera and Quillaja saponaria extracts on in vitro ruminal fermentation and methane emission. Animal Feed Sci and Technol, 129(3-4): 175-186.
35. Seven İ, Taylan A, Seven PT. 2007. Propolis ve hayvan beslemede kullanımı. YYÜ Vet Fak Derg, 18(2): 79-84.
36. Sevim S, Sarıözkan S. 2020. Kısa süreli saklanan tavşan spermasının spermatolojik parametreleri üzerine taxifolinin etkileri, Erciyes Üniv Vet Fak Derg, 17(2): 164-172.
37. Töngel MÖ, Ayan İ. 2005. Samsun ili çayır ve meralarında yetişen bazı zararlı bitkiler ve hayvanlar üzerindeki etkileri. OMÜ Zir Fak Derg, 20(1): 84-93.
38. Tunç AE, Cufadar Y. 2019. Ruminant hayvanların beslenmesinde guar fasulyesi küspesinin kullanımı. Lalahan Hay Araşt Enst Derg, 59(2) 79-86.
39. Wang B, Tu Y, Zhao SP, Hao YH, Liu JX, Liu FH, Xiong BH, Jiang LS. 2017. Effect of tea saponins on milk performance, milk fatty acids, and immune function in dairy cow. J Dairy Sci, 100: 8043-8052.
40. Wilson RC, Overton TR, Clark JH. 1998. Effects of Yucca shidigera extract and soluble protein on performance of cows and concentrations of urea nitrogen in plasma and milk. J Dairy Sci, 81(4): 1022-7.
41. Yavaşer R. 2011. Doğal ve sentetik antioksidan bileşiklerin antioksidan kapasitelerinin karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Adnan Menderes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Aydın, pp.104.
42. Yıldız B, Öztürk, YE, Kardeş YM, Mut H, Gülümser E. 2021. Kaba yem olarak değerlendirilen ökse otunun antioksidan özellikleri ve kondanse tanen içeriklerinin belirlenmesi. Anadolu Tarım Bil Derg, 36(1): 132-137.
43. Yücelt Ö. 2021. Saponinler, saponin kaynaklar ve çevre. URL: http://www.ekolgida.com/makale/16/saponinler-saponin-kaynaklar-ve-cevre (erişim Tarihi: 30 Mart 2021).