以循环方式增强动物韧性

动物生产中的可持续性通常通过饲料转化率、碳足迹和资源利用来衡量。尽管主要饲料原料在这一讨论中占据主导地位,但低添加量的功能性补充剂对于动物如何应对现代生产压力,以及如何减少生产性能或肉品质量损失,发挥着重要作用。

十月 16
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将橄榄加工副产物用作饲料原料,有助于延长果园生物质的价值,并支持形成更具循环性的生产链。图片:Rawpixel.com、Magnific.com

橄榄果渣是一个很好的例子。它在特级初榨橄榄油生产过程中产生,可以经过标准化处理后用作饲料原料。它保留了复杂的基质,其中含有纤维、残留脂质、酚类物质和天然存在于果实中的三萜类化合物。因此,其可持续价值既体现在副产物流的资源化利用上,也体现在对动物韧性的潜在支持上。

从橄榄中获得的不只是油。在典型的 2 阶段提取过程中,1,000 kg 橄榄可产出约 200 kg 橄榄油,以及约 800 kg 湿果渣及相关固体物。具体比例会因品种、果实成熟度和加工条件而异。橄榄加工的副产物流传统上用于能源生产、堆肥,或较不理想地作为垃圾填埋。

控制不当的施用可能造成环境负担。不过,橄榄果渣仍保留着有助于实现更高价值利用的化合物:约三分之二的橄榄三萜类化合物,以及相当大比例的若干类酚类化合物,都留在残余组分中,而非橄榄油本身。

贯穿价值链的循环性

橄榄园通过树木和土壤捕获并储存碳。国际橄榄理事会的数据表明,一棵树龄为 40 年的橄榄树每年可吸收约 110 千克 CO₂,相当于每生产一千克橄榄油,估计可捕获 11.6 千克 CO₂。生产和包装装在 500 毫升玻璃瓶中的 1 千克特级初榨橄榄油会排放 4.07 千克 CO₂;与之相比,这可抵消净额 -7.53 千克 CO₂(图 1)。虽然这些数值会因农业实践、包装和生命周期边界而异,且无法直接分配给橄榄果肉,但将这一副产品用作饲料材料可以延伸果园生物质的利用价值,尤其是在使用较低环境影响的能源进行干燥时。

橄榄油提取工艺也会影响橄榄油及其副产物流的环境特征。与 3 相卧式螺旋卸料沉降离心机相比,2 相系统通常无需额外用水,也不会产生大量废水。

图 1 - 橄榄油价值链的碳平衡示意图。

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来源:国际橄榄理事会。数据可能因果园类型、生产实践、包装和生命周期边界而异。


为什么橄榄全成分很重要

橄榄果肉的优势在于保留了橄榄整体(图 2):即植物基质中天然存在的多种化合物。这包括羟基酪醇和酪醇、橄榄苦苷、酚酸和黄酮类化合物,以及无环三萜角鲨烯和五环三萜,例如马斯里酸和齐墩果酸。

研究表明,涵盖多个类别的这类化合物具有协同作用。酚类物质可以清除活性物质、螯合金属,并与细胞氧化还原信号传导相互作用;而五环三萜已被证明具有抗氧化和抗炎机制。因此,与单一分离分子相比,完整基质可能会增强整体反应。

图 2 - 橄榄果浆整体物的代表性成分。

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然而,保留这种天然复杂性也意味着需要管理变异性。橄榄果浆的组成受栽培品种、风土、采收成熟度、橄榄油提取条件、干燥和储存的影响。为保持一致性,可能会优先选择纯化提取物;但橄榄果浆标准化也能提供类似的控制,同时保留整体物更广泛的生化多样性。本文评估的原料源自科罗尼基橄榄,这是一种与高酚含量相关的希腊栽培品种,并通过可追溯的采购和分析流程进行标准化,以确保符合特定的化学规格。

此外,在一项由某专家大学实验室开展的细胞氧化应激研究中,Korevion 的标准化橄榄果肉与羟基酪醇和酪醇的等摩尔组合进行了比较。两者均降低了细胞内活性氧,但只有橄榄果肉增强了多种抗氧化防御,包括提高谷胱甘肽水平、减少脂质过氧化,并调节应激诱导的 NFE2L2 表达;该基因编码抗氧化调节因子 Nrf2。这表明橄榄果肉能够更广泛地保护细胞免受氧化损伤,并支持一种无法仅凭羟基酪醇和酪醇复现的整体效应。

通过一系列涵盖多种机制的额外体外测试,包括自由基清除、电子转移和氧化应激缓解,证实了其广泛的抗氧化活性,为动物的抗氧化防御提供了支持。尽管这些测定无法再现动物体内的消化和代谢过程,但结果为进一步的生物学评估提供了有力依据。

肉鸡:作为初步概念验证

随后,肉鸡研究评估了在不同生产条件下对生产性能、氧化状态和肉质的影响。在一项为期 42 天的研究中,研究人员评估了标准化橄榄果肉 Korevion 在日粮中的效果;日粮中添加的维生素 E 分别为 80 mg/kg 和较低水平的 40 mg/kg。向维生素 E 添加量较低的日粮中添加 40 或 60 mg/kg 橄榄果肉。

与预期一致,降低维生素 E 增加了氧化压力。尽管各处理组的生产性能(体重、采食量、饲料转化率和胴体产量)均得以维持,但维生素 E 水平降低影响了组织和肉品质量。60 mg/kg 橄榄果渣处理组的结果最为稳定,可降低胸部和消化组织中的脂质过氧化标志物,并提高腿部组织的抗氧化能力。这表明该处理在氧化压力下能更好地保护组织。此外,该处理组的木样肉严重程度最低。

其他研究也发现了一些互为补充的迹象,涉及血浆抗氧化能力、组织脂质氧化和肉品保水能力,其中包括热应激条件下的研究。

从防护到效率

氧化失衡会影响饲料、水和能量转化为生产性能和肉质的效率。热应激、高饲养密度、氧化的膳食脂肪、健康挑战以及胸肌快速发育,都可能增加氧化压力。生产性能受损、死亡率上升、组织损伤、肉品降级和加工损失,都会减少投入资源所带来的有效产出。

这里,我们介绍功能性补充剂与可持续发展之间一种可信的关联。这种补充剂的贡献并非仅仅源于材料天然或循环利用,而是在于它有助于维持韧性、性能或产品质量,从而减少可避免的损耗。

仍需在不同物种中开展进一步研究。我们的橄榄果肉补充剂提供了一个实际案例,展示了饲料创新如何通过将副产品增值利用与可测量的生物学结果相联系,助力现代畜牧生产更高效地利用资源。