Use of Medicinal and Aromatic Plants in Poultry Nutrition

Abstract

Due to the ban on antibiotics as feed additives in the European Union in 2006 and the adverse health effects of synthetic products, medicinal and aromatic plants, as well as the herbal extracts and essential oils derived from them, have gained importance in poultry farming as natural products. In recent years, the production of certain aromatic plants has begun, and market volume has increased, particularly in developed countries, due to the rising use in humans, animals, and plants. These plants exhibit numerous effects such as antioxidant, antifungal, antiviral, anti-inflammatory, antimicrobial, and digestive system stimulation. These effects are mediated through secondary metabolites. Consequently, herbal extracts and essential oils obtained from medicinal and aromatic plants (phytobiotics) have become attractive in poultry nutrition. This review aims to present current information on the importance, physical and chemical properties, modes of action, purposes of use, and significance of using herbal extracts and essential oils derived from medicinal and aromatic plants in poultry nutrition.

Keywords

• Medicinal and aromatic plants
• Herbal extracts Essential oils
• Poultry nutrition

Tıbbi ve Aromatik Bitkilerin Kanatlı Beslemede Kullanımı

Abstract

Antibiyotiklerin 2006 yılında Avrupa Birliğinde yem katkı maddesi olarak yasaklanmasından ve sentetik ürünlerin sağlığa olumsuz etkilerinin olmasından dolayı tıbbi ve aromatik bitkiler ve bunlardan elde edilen bitkisel ekstraktlar ve esansiyel yağlar doğal ürünler olarak kanatlı yetiştiriciliğinde önem kazanmıştır. Son yıllarda özellikle gelişmiş ülkelerde insan, hayvan ve bitkilerdeki kullanımın artması sonucu bazı aromatik bitkilerin üretimi yapılmaya başlanmış ve pazar hacmi artmıştır. Antioksidan, antifungal, antiviral, antiinflamatuar, antimikrobiyal ve sindirim sistemini uyarıcı gibi pek çok etkisi bulunmaktadır. Bu etkilerini sekonder metabolitler ile oluştururlar. Bu etkilerinden dolayı tıbbi ve aromatik bitkilerden (fitobiyotikler) elde edilen bitkisel ekstraktlar ve esansiyel yağlar kanatlı beslenmesinde çekici hale gelmişlerdir. Bu derlemede tıbbi ve aromatik bitkilerden elde edilen bitkisel ekstraktlar ve esansiyel yağların önemi, fiziksel ve kimyasal özellikleri, etki şekilleri, kullanım amaçları ve kanatlı beslemede kullanımının önemi hakkında güncel bilgilerin sunulmasını amaçlanmıştır.

Keywords

• Tıbbi ve aromatik bitkiler
• Bitkisel ekstraktlar
• Esansiyel yağlar
• Kanatlı besleme

References

1. Abd El-Hack, M. E., El-Shall, N. A., El-Kasrawy, N. I., El-Saadony, M. T., Shafi, M. E., Zabermawi, N. M., Alshilawi, M. S., Alagawany, M., Khafaga, A. F., Bilal, R. M., Elnesr, S. S., Aleya, L., AbuQamar, S. F., & El-Tarabily, K. A. (2022). The use of black pepper (Piper guineense) as an ecofriendly antimicrobial agent to fight foodborne microorganisms. Environmental Science and Pollution Research International, 29(8): 10894–10907. https://doi.org/10.1007/s11356-021-17806-7
2. Abd El-Hack, M. E., Mahgoub, S. A., Alagawany, M., & Ashour, E. A. (2017). Improving productive performance and mitigating harmful emissions from laying hen excreta via feeding on graded levels of corn DDGS with or without Bacillus subtilis probiotic. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 101(5): 904–913. https://doi.org/10.1111/jpn.12522
3. Abdul Basit, M., Abdul Kadir, A., Loh, T. C., Abdul Aziz, S., Salleh, A., Kaka, U., & Banke Idris, S. (2020). Effects of Inclusion of Different Doses of Persicaria odorata Leaf Meal (POLM) in Broiler Chicken Feed on Biochemical and Haematological Blood Indicators and Liver Histomorphological Changes. Animals : an open access journal from MDPI, 10(7): 1209. https://doi.org/10.3390/ani10071209
4. Adıyaman, E., & Ayhan, V. (2010). Etlik Piliçlerin Beslenmesinde Aromatik Bitkilerin Kullanımı. Journal of Animal Production, 51(1).
5. Akram, M. Z., Salman, M., Jalal, H., Asghar, U., Ali Z., Javed M. H., & Khan M. (2019). Evaluation of dietary supplementation of Aloe vera as an alternative to antibiotic growth promoters in broiler production. Turkish Journal of Veterinary Research, 3(1): 21-26.
6. Alem W. T. (2024). Effect of herbal extracts in animal nutrition as feed additives. Heliyon, 10(3): e24973. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24973
7. Anonim. (2019). Tıbbi ve aromatik bitki çeşitliliğinin korunmasında, bunların üretiminde ve pazarlanmasında karşılaşılan sorunlar ile alınması gereken tedbirlerin belirlenmesi amacıyla kurulan meclis araştırması komisyonu raporu. https://acikerisim.tbmm.gov.tr/server/api/core/bitstreams/55c24001-21fd-43b1-83e5-8ece5e650098/content.
8. Arslan, D., Aydın, M., & Türker, S. (2021). Extraction Methods of Medicinal and Aromatic Plants, Its Use in Foods and Evaluation in Food Supplement Field. Turkish Journal of Agriculture- Food Science and Technology, 9(5): 926–936. https://doi.org/10.24925/turjaf.v9i5.926-936.4399

9. Aslan, R., & Karakuş, Z. (2019). Gelenekten günümüze tıbbi ve aromatik bitkiler. Göller Bölgesi Aylık Hakemli Ekonomi ve Kültür Dergisi, 6(73): 60-66.
10. Asrat, M., Zeryehun, T., Amha, N., & Urge, M. (2018). Effects of supplementation of different levels of garlic (Allium sativum) on egg production, egg quality and hatchability of White Leghorn chicken, Livestock Research for Rural Development, 30(3). http://www.lrrd.org/lrrd30/3/tesf30037.html
11. Aydın, M. Ö. (2023, Aralık). Farklı yerleşim sıklığında yetiştirilen bıldırcınların rasyonlarına bitkisel ekstrakt karışımı katılmasının performans, et kalitesi ve bazı oksidatif stres parametreleri üzerine etkisi [Doktora tezi, Aydın Adnan Menderes Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü]. Adnan Menderes Üniversitesi Açık Erişim Sistemi.http://adudspace.adu.edu.tr:8080/xmlui/bitstream/handle/11607/4910/meltem%20%c3%b6zt%c3%bcrk%20ayd%c4%b1n%20pdf%20tez.pdf?sequence=1&isAllowed=y
12. Babacan, O., Cengiz, S., & Akan, M. (2012). Detection of antibacterial effect of oregano plant on various Salmonella serotypes. Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 59(2): 103-106. https://doi.org/10.1501/Vetfak_0000002510
13. Basmacıoğlu-malayoğlu, H., Özdemir, P., & Hameş-kocabaş, E. E. (2011). Chemical compositions and antibacterial activity of the essential oils from some plant species. Journal of Agriculture Faculty of Ege University, 48(1): 11-18.
14. Costa, L. B., Luciano, F. B., Miyada, V. S., & Gois, F. D. (2013). Herbal extracts and organic acids as natural feed additives in pig diets. South African Journal of Animal Science, 43(2):181–193.
15. Çetin, M. (2012). Hayvan beslemede antibiyotik ve antiparaziterlere alternatif olarak bitkisel ekstraklar ve Pelinotu’nun (Artemisia Absinthium) kullanılması. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi, 15(4): 58-63. https://doi.org/10.18016/ksujns.75907
16. Çimrin, T., & Demirel, M. (2016). Influences of rosemary essential oil on some blood parameters and small intestine microflora laying hens. Türk Tarım - Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi , 4(9): 769-775.
17. Daş, B., Daş, A., Koyuncu, İ., Bilal, O., Çetin, M., Kırar, N., Tufan, T., & Şengül, A. Y. (2020). Bıldırcın rasyonlarına nane yağı ilavesinin besi performansı, et kalitesi, karkas kompozisyonu ve oksidadif stres belirleyicileri üzerine etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 7(1): 186-194. https://doi.org/10.30910/turkjans.680061
18. Dilbato Dinbiso, T., Deressa, F. B., Legesse, D. T., Shumi Gebisa, E., Choramo Diko, A., & Tolosa Fulasa, T. (2022). Antimicrobial activity of selected ethnoveterinary medicinal plants of southern region, Ethiopia. Infection and Drug Resistance, 15: 6225–6235. https://doi.org/10.2147/IDR.S366063
19. Dorman, H. J., & Deans, S. G. (2000). Antimicrobial agents from plants: antibacterial activity of plant volatile oils. Journal of Applied Microbiology, 88(2): 308–316. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2000.00969.x
20. El-Shall, N. A., Abd El-Hack, M. E., Albaqami, N. M., Khafaga, A. F., Taha, A. E., Swelum, A. A., El-Saadony, M. T., Salem, H. M., El-Tahan, A. M., AbuQamar, S. F., El-Tarabily, K. A., & Elbestawy, A. R. (2022). Phytochemical control of poultry coccidiosis: a review. Poultry Science, 101(1): 101542. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101542
21. Erten, K., Coskuntuna, L., & Koc, F. (2023). Toplam karışım rasyonuna bitki ekstraktları katkısının in vitro gaz üretim parametreleri üzerine etkisi. Journal of Agriculture Faculty of Ege University, 60(2): 317-329. https://doi.org/10.20289/zfdergi.1232824
22. Gadang, V. P., Hettiarachchy, N. S., Johnson, M. G., & Owens, C. (2008). Evaluation of antibacterial activity of whey protein isolate coating incorporated with nisin, grape seed extract, malic acid, and EDTA on a Turkey frankfurter system. Journal of Food Science, 73(8): M389–M394. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2008.00899.x
23. Gilani, S. M. H., Rashid, Z., Galani, S., Ilyas, S., Sahar, S., Zahoor-Ul-Hassan, Al-Ghanim, K., Zehra, S., Azhar, A., Al-Misned, F., Ahmed, Z., Al-Mulham, N., & Mahboob, S. (2021). Growth performance, intestinal histomorphology, gut microflora and ghrelin gene expression analysis of broiler by supplementing natural growth promoters:
24. A nutrigenomics approach. Saudi Journal of Biological Sciences, 28(6): 3438–3447. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.03.008
25. Greene, E. S., Maynard, C., Owens, C. M., Meullenet, J. F., & Dridi, S. (2021). Effects of herbal adaptogen feed-additive on growth performance, carcass parameters, and muscle amino acid profile in heat-stressed modern broilers. Frontiers in Physiology, 12: 784952. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.784952
26. Gürsoy, E. (2021). Bitkisel ekstraktların hayvan beslemede kullanımı. Kadirli Uygulamalı Bilimler Fakültesi Dergisi, 1(1): 71–79.
27. Güven, Ş. (2021, Ocak). Tam yağlı süte organik asit, bitkisel ekstrakt ve prebiyotik karışımı ilave edilmesinin süt emme dönemindeki siyah alaca buzağılarda performans, dışkı ve kan parametreleri üzerine etkileri [Yüksek Lisans tezi, Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü]. Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Kurumsal Akademik Arşiv. https://openaccess.mku.edu.tr/server/api/core/bitstreams/8663893f-2c2b-4593-981e-94da772c42d3/content
28. Huang, M. H., Lin, Y. H., Lyu, P. C., Liu, Y. C., Chang, Y. S., Chung, J. G., Lin, W. Y., & Hsieh, W. T. (2021). Imperatorin interferes with LPS binding to the TLR4 co-receptor and activates the Nrf2 antioxidative pathway in RAW264.7 murine macrophage cells. Antioxidants (Basel, Switzerland), 10(3): 362. https://doi.org/10.3390/antiox10030362
29. Irchhaiya R, Kumar A, Yadav A, Gupta N, Kumar S, Gupta N, Kumar S, Yadav V, Prakash A, Gurjar H. (2015). Metabolites in plants and its classification. World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences (WJPPS), 4(1): 287-305.
30. Isah T. (2019). Stress and defense responses in plant secondary metabolites production. Biological Research, 52(1): 39. https://doi.org/10.1186/s40659-019-0246-3
31. İflazoğlu Mutlu, S., Çelik, Ö., Bayrak, O., Emreoğlu, L., Terlemez, F., Azman, M. A., Şişek, Ü. G., Özçelik, M., Çerçi, İ. H., Kenar, M., Çiftçi, M. (2015). Soğuk stres koşulları altında bıldırcın karma yemlerine ilave edilen saponin bakımından zenginleştirilmiş çöven ekstraktının performans ve kan parametreleri üzerine etkileri. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Veteriner Dergisi, 29(2): 103-109. https://doi.org/10.33988/auvfd.717013
32. Jalal, H., Akram, M. Z., Canoğulları Doğan, S., Yaman Fırıncıoğlu, S., Irshad, N., & Khan, M. (2019). Role of aloe vera as a natural feed additive in broiler production. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 7(sp1): 163–166. https://doi.org/10.24925/turjaf.v7isp1.163-166.2800
33. Jobe, M. C., Ncobela, C. N., Kunene, N. W., & Opoku, A. R. (2019). Effects of Cassia abbreviata extract and stocking density on growth performance, oxidative stress and liver function of indigenous chickens. Tropical Animal Health and Production, 51(8): 2567–2574. https://doi.org/10.1007/s11250-019-01979-y
34. Kahraman, Z. (2009). Bitkisel yem katkı maddelerinin yumurta tavuğu yemlerinde kullanımı. Tavukçuluk Araştırma Dergisi, 8(1): 34–41.
35. Kırkpınar, F., Ünlü, H. B., & Özdemir, G. (2011). Effects of oregano and garlic essential oils on performance, carcase, organ and blood characteristics and intestinal microflora of broilers. Livestock Science, 137: 219-225.
36. Kikusato, M. (2021). Phytobiotics to improve health and production of broiler chickens: functions beyond the antioxidant activity. Animal Bioscience, 34(3): 345–353. https://doi.org/10.5713/ab.20.0842
37. Kumar, M., Kumar, V., Roy, D., Kushwaha, R. B., & Vaswani, S. (2014). Application of Herbal Feed Additives in Animal Nutrition - A Review -. International Journal of Livestock Research, 4: 1-8.
38. Mishra, B., & Jha, R. (2019). Oxidative stress in the poultry gut: Potential challenges and interventions. Frontiers in Veterinary Science, 6: 60. https://doi.org/10.3389/fvets.2019.00060
39. Misra, A. K., Varma, S. K., & Kumar, R. (2018). Anti-inflammatory effect of an extract of agave americana on experimental animals. Pharmacognosy Research, 10(1): 104–108. https://doi.org/10.4103/pr.pr_64_17
40. Mohammed, F. S., Akgül, H., Sevindik, M., & Khaled, B. M. T. (2018). Phenolic content and biological activities of Rhus coriaria var. zebaria. Fresenius Environmental Bulletin, 27(8): 5694-5702.
41. Okey, S. N. (2023). Alternative feed additives to antibiotics in improving health and performance in poultry and for the prevention of antimicrobials: A review. Nigerian Journal of Animal Science and Technology (NJAST), 6(1): 65-76.
42. Ortatatlı, M., Oğuz, H., Hatipoğlu, F., & Karaman, M. (2005). Evaluation of pathological changes in broilers during chronic aflatoxin (50 and 100 ppb) and clinoptilolite exposure. Research in Veterinary Science, 78(1): 61–68. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2004.06.006
43. Öner, M. (2023, Temmuz). Mısır (Zea mays. L.) bitkisinin çimlenme ve fide dönemlerinde uygulanan kitosanın fizyolojik ve morfolojik özellikler üzerine etkisi [Yüksek Lisans Tezi. Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü]. Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Kurumsal Akademik Arşiv. https://acikerisim.subu.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/20.500.14002/2403/816812.pdf?sequence=1&isAllowed=y
44. Öztürk Aydın, M., & Cengiz, Ö. (2023). Farklı yerleşim sıklığında yetiştirilen bıldırcınların rasyonlarına bitkisel ekstrakt karışımı katılmasının performans, et kalitesi ve bazı oksidatif stres parametreleri üzerine etkisi. Kocatepe Veterinary Journal, 16(4): 481-490. https://doi.org/10.30607/kvj.1261555
45. Rafeeq, M., Bilal, R. M., Alagawany, M., Batool, F., Yameen, K., Farag, M. R., Ali, S., Elnesr, S. S., & El-Shall. N. A. (2022). The use of some herbal plants as effective alternatives to antibiotic growth enhancers in poultry nutrition. World's Poultry Science Journal. 78(4): 1067–1085. https://doi.org/10.1080/00439339.2022.2108362
46. Rafeeq, M., Bilal, R. M., Batool, F., Yameen, K., Farag, M. R., Madkour, M., Elnesr, S. S., El-Shall, N. A., Dhama, K., & Alagawany, M. (2023). Application of herbs and their derivatives in broiler chickens: a review. World’s Poultry Science Journal, 79(1): 95–117. https://doi.org/10.1080/00439339.2022.2151395
47. Rahman, M. R. T., Fliss, I., & Biron, E. (2022). Insights in the development and uses of alternatives to antibiotic growth promoters in poultry and swine production. Antibiotics (Basel, Switzerland), 11(6): 766. https://doi.org/10.3390/antibiotics11060766
48. Reda, F. M., El-Saadony, M. T., El-Rayes, T. K., Farahat, M., Attia, G., & Alagawany, M. (2021). Dietary effect of licorice (Glycyrrhiza glabra) on quail performance, carcass, blood metabolites and intestinal microbiota. Poultry Science, 100(8): 101266. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101266
49. Saraç, H. G. (2019, Temmuz). Kekik (Origanum onites) uçucu yağının etlik piliç rasyonlarında besi performansı, jejenal villus uzunluğu ve bazı kan parametreleri üzerine etkisi [Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü]. Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezDetay.jsp?id=6fQ79O1NPYmOqmN_uvEIKw&no=Klfup3314VenYfYR2csUSA
50. Sordillo L. M. (2013). Selenium-dependent regulation of oxidative stress and immunity in periparturient dairy cattle. Veterinary Medicine International, 2013: 154045. https://doi.org/10.1155/2013/154045
51. Soycan Önenç, S., & Korkmaz Turgud, F. (2019). Effect of oregano, cumin and cinnamon essential oils on fermentation quality in alfalfa silages. Journal of Agriculture Faculty of Ege University, 56(3): 367-373. https://doi.org/10.20289/zfdergi.516234
52. Spernakova, D., Mate, D., Rozanska, H., & Kovac, G. (2007). Effects of dietary rosemary extract and alpha-tocopherol on the performance of chickens, meat quality, and lipid oxidation in meat storaged under chilling conditions. Bulletin of the Veterinary Institute in Puławy, 51(4): 585-589.
53. Şahin, T., Kaya, Ö., Sarı, M. (2012). Effects of ground echinacea (Echinacea purpurea) supplementation quail diets on growth performance and carcass traits. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi. 18(1): 15-19.
54. Şahin-Nadeem, H., Dinçer, C., Torun, M., Topuz A., & Özdemir, F. (2013). Influence of inlet air temperature and carrier material on the production of instant soluble sage (Salvia fruticosa Miller) by spray drying. LWT-Food Science and Technology, 52(1): 31-38.
55. Tavangar, P., Gharahveysi, S., Rezaeipour, V., & Irani, M. (2021). Efficacy of phytobiotic and toxin binder feed additives individually or in combination on the growth performance, blood biochemical parameters, intestinal morphology, and microbial population in broiler chickens exposed to aflatoxin B1. Tropical Animal Health and Production, 53(3): 335. https://doi.org/10.1007/s11250-021-02778-0
56. Tipu, M. A., Akhtar, M. S., Anjum, M. I., & Raja, M. L. (2006). New dimension of medicinal plants as animal feed. Pakistan Veterinary Journal, 26(3): 144-148.
57. Tundis, R., Iacopetta, D., Sinicropi, M. S., Bonesi, M., Leporini, M., Passalacqua, N. G., Ceramella, J., Menichini, F., & Loizzo, M. R. (2017). Assessment of antioxidant, antitumor and pro-apoptotic effects of Salvia fruticosa Mill. subsp. thomasii (Lacaita) Brullo, Guglielmo, Pavone & Terrasi (Lamiaceae). Food and Chemical Toxicology : an International Journal Published for The British Industrial Biological Research Association, 106(Pt A): 155–164. https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.05.040
58. Urban, J., Kareem, K. Y., Matuszewski, A., Bień, D., Ciborowska, P., Lutostański, K., & Michalczuk, M. (2024). Enhancing broiler chicken health and performance: the impact of phytobiotics on growth, gut microbiota, antioxidants, and immunity. Phytochemistry Reviews, 1-15. https://doi.org/10.1007/s11101-024-09994-0
59. Yakoub, A. R., Abdehedic, O., Jridi, M., Elfalleh, W., Nasri, M., & Ferchichi, A. (2018). Flavonoids, phenols, antioxidant, and antimicrobial activities in various extracts from Tossa jute leave (Corchorus olitorus L.). Industrial Crops and Products, 118: 206–213. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.03.047
60. Yanar, K. E., & Aktaş, M. S. (2021). Ruminantlarda Fitoterapi Uygulamaları. Bahri Dağdaş Hayvancılık Araştırma Dergisi, 10(1): 76-86.
61. Yang, L., Wen, K. S., Ruan, X., Zhao, Y. X., Wei, F., & Wang, Q. (2018). Response of Plant Secondary Metabolites to Environmental Factors. Molecules (Basel, Switzerland), 23(4): 762. https://doi.org/10.3390/molecules23040762
62. Yeşilbağ, D. (2007). Fitobiyotikler. Uludağ Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 26(1-2): 33-39.
63. Yeşilbağ, D. (2018). Yumurtacı bıldırcın rasyonlarına biberiye ve rezene uçucu yağı ilavesinin performans ve yumurta kalite parametreleri üzerine etkisi. Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 65(4): 413-418. https://doi.org/10.1501/Vetfak_0000002875
64. Zahrazadeh, M., Riasi, A., Farhangfar, H., & Mahyari, S. A. (2018). Effects of close-up body condition score and selenium-vitamin E injection on lactation performance, blood metabolites, and oxidative status in high-producing dairy cows. Journal of Dairy Science, 101(11): 10495–10504. https://doi.org/10.3168/jds.2017-14196