Bartosz Korytkowski

Witaminy i składniki mineralne zawarte w pokarmie są niezbędne do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania organizmu, choć nie stanowią dla niego źródła energii i materiału budulcowego. Szczególną uwagę w tej grupie składników pokarmowych zwraca się na przeciwutleniacze, które jako substancje bioaktywne, wpływają korzystnie nie tylko na organizm, ale w przypadku drobiu również na cechy jakościowe jaj i mięsa.

Rola przeciwutleniaczy, nazywanych również antyoksydantami, jest w organizmie zwierzęcym bardzo istotna. Polega na ochronie komórek i tkanek przed szkodliwym działaniem wolnych rodników tlenowych, czyli atomów, cząsteczek lub fragmentów cząsteczek, które zawierają jeden lub więcej niesparowanych elektronów, zdolnych do niezależnej aktywności. Aktywność ta prowadzi do inicjacji procesów utleniania, czego skutkiem może być niekorzystne oddziaływanie na cząsteczki i struktury komórkowe ważne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu (np. białka, kwasy rybonukleinowe czy błony lipidowe). Obecne w dawce pokarmowej antyoksydanty uniemożliwiają lub obniżają zdolność wolnych rodników tlenowych do inicjacji procesów utleniania. W niektórych sytuacjach umożliwiają także naprawę poniesionych przez komórki uszkodzeń.
Wolne rodniki są usuwane poprzez dwa mechanizmy: enzymatyczny i nieenzymatyczny. System enzymatyczny, który tworzą wyspecjalizowane enzymy, ma za zadanie przeprowadzać reakcje usuwające wolne rodniki oraz zapobiegać ich powstawaniu. Należą do nich m.in. dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa oraz katalaza. System nieenzymatyczny tworzą substancje ochronne, które same przekazują wolnym rodnikom swoje elektrony, czyli przechodzą w postać utlenioną, która cechuje się małą reaktywnością i tym samym uniemożliwiają utlenianie innych składników. Związki te reagują z wolnymi rodnikami, zabezpieczając komórki przed reakcjami wolnorodnikowymi. Wśród nich wyróżniamy związki endogenne oraz egzogenne (rozpuszczalne w wodzie i w tłuszczach). Do związków endogennych należy np. zredukowany glutation, który unieszkodliwia nieaktywne formy tlenu i chroni grupy tiolowe białek przed wywołaną przez nie nieodwracalną inaktywacją. Do związków egzogennych należy m.in.: witamina C, witamina E, karotenoidy oraz flawonoidy.
W organizmach ptaków rolę antyoksydacyjną pełnią przede wszystkim witamina E i selen. Istnieje wzajemna zależność pomiędzy tymi związkami, gdyż oddziałują one na siebie synergicznie. Niedobór selenu w organizmie zwiększa zużycie witaminy E i odwrotnie. Zbyt duża zawartość witaminy E powoduje zmniejszenie zapotrzebowania na selen. Jest to ważne dla prawidłowego zbilansowania diety ptaków.
Witamina E jest nazwą grupy organicznych związków chemicznych, które są rozpuszczalne w tłuszczach, w skład których wchodzą tokoferole (T) i tokotrienole (T3).
Do rodziny witaminy E zalicza się 8 naturalnie występujących homologów: α-, β-, γ-, δ-tokoferole odznaczające się nasyconym bocznym łańcuchem węglowym i składające się z trzech jednostek izoprenoidowych oraz ich odpowiedniki w postaci nienasyconych α-, β-, γ-, δ-tokotrienoli.
Zapotrzebowanie drobiu na witaminę E jest różne w zależności od gatunku, wieku i kierunku użytkowania. Całe ziarna zbóż, śruty zbożowe i zarodki zbożowe oraz oleje roślinne stanowią największe źródło witaminy E. Stanowiąc dodatek do paszy, witamina E jest absorbowana w jelitach podczas trawienia tłuszczów. Do tkanek i wątroby trafia w postaci chylomikronów. Za pomocą lipoprotein jest transportowana z wątroby do krwiobiegu.
Właściwości antyoksydacyjne witaminy E przejawiają się w zdolności do neutralizacji wolnych rodników w środowisku hydrofobowym. Zabezpiecza ona przed utlenieniem kwasy tłuszczowe wchodzące w skład fosfolipidów błon biologicznych oraz lipoprotein osocza. Jej stosowanie, w dawce większej niż zalecana, neutralizuje wolne rodniki powstające w stresie oksydacyjnym, uwarunkowanym czynnikami zapalnymi. Oddziaływanie tokoferoli na komórki układu immunologicznego polega na zapobieganiu oraz przerywaniu postępującej reakcji oksydacji, oraz niwelacji nieaktywnych form tlenu i wolnych rodników.
Ponadto witamina E stymuluje aktywność enzymów uczestniczących w przekazywaniu sygnałów, np. kinazy białkowej C (PKC) przekazującej sygnały z receptora dla cytokin. Proces ten dotyczy monocytów, makrofagów i neutrofili. W komórkach tych następuje inaktywacja PKC. α-tokoferol blokuje przemieszczanie cytozolowego czynnika p47phox, co w konsekwencji zaburza połączenie oksydaza-NADPH. Rezultatem jest obniżenie produkcji O2•–, będącego podstawą mechanizmu degradacji patogenów. Wpływ witaminy E obejmuje również mechanizm działania pośredniego polegający na obniżeniu wydzielanych przez aktywowane makrofagi mediatorów immunosupresyjnych: PGE2 oraz nadtlenku wodoru. Oddziałując na uwalnianie PGE2, witamina E pośrednio stymuluje odpowiedź immunologiczną zależną od Th2. Zwiększenie dawek witaminy E wiąże się z jej wpływem na ograniczenie ryzyka chorób, w etiologii których istotną rolę odgrywa proces oksydacji przez wolne rodniki. Naturalny α-tokoferol występujący w produktach pochodzenia roślinnego lub odłożony w produktach zwierzęcych jest blisko dwukrotnie bardziej aktywny niż syntetyczna forma witaminy E.
Dodanie do paszy rosnących ilości α-tokoferolu zwiększa ilość witaminy E w żółtku jaja i mięsie. Oczywiście w przypadku mięsa do zaobserwowania korzystnych zmian niezbędny jest dłuższy okres czasu. Z uwagi na wysoką zawartość podatnych na utlenianie nienasyconych kwasów tłuszczowych w strukturach fosfolipidowych, mięso drobiowe jest bardziej wrażliwe na proces peroksydacji niż inne rodzaje mięs. Witamina E spowalnia zmiany zachodzące w mięsie pod wpływem czynników utleniających. Ponadto zwiększenie udziału wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w diecie kurcząt zwiększa podatność mięsa drobiowego na jełczenie oksydacyjne, które wywołuje proces psucia mięsa i produktów mięsnych. Skutkiem procesu utleniania lipidów mięśni jest pogorszenie smaku i zapachu mięsa, wystąpienie zmian w jego strukturze i barwie oraz akumulacja szkodliwych związków.
Witamina E podana jako suplement do paszy wnika do dwuwarstwowej fosfolipidowej struktury błon komórkowych i może skuteczniej zapobiegać oksydacji lipidów. Witamina E zastosowana bezpośrednio do mięsa nie wnika do tych struktur, przez co jej aktywność przeciwutleniająca jest ograniczona.
Jak wspomniano, kluczowym antyoksydantem oprócz witaminy E jest selen. Jest to pierwiastek z grupy niemetali, który stanowi istotny składnik około 20 enzymów. W naturze występuje zarówno w formie organicznej, jak i nieorganicznej. Do nieorganicznych form selenu należą selenek, selenin, selenian. Formy te są przyswajane przez rośliny, a następnie wbudowywane w cząsteczki białka na drodze syntezy aminokwasów siarkowych (selenoaminokwasów) takich jak: selenometionina lub selenocysteina. Związki te są kumulowane w tkankach po przechwyceniu przez organizm. Selen występuje we wszystkich komórkach organizmów zwierzęcych. Selen organiczny jest magazynowany w tkankach, gdzie jego część wiąże się z enzymem – peroksydazą glutationu, a reszta z hemoglobiną i innymi białkami.
Pasze pochodzenia zwierzęcego i roślinnego zawierają selen (najczęściej w formie selenianu lub selenocystyny). Jego zawartość podyktowana jest głównie rejonem uprawy zbóż i zasobnością gleby w ten składnik. Pasze pochodzenia zwierzęcego zawierają więcej tego niezbędnego mikroelementu, ale w porównaniu z paszami pochodzenia roślinnego jest on mniej przyswajalny przez ptaki. Duża zawartość selenu cechuje zboża, kiełki pszenicy, drożdże, czosnek i lucernę.
W przypadku drobiu przyswajanie selenu z paszy dochodzi do około 80%. Przyswajalność ta zwiększa się w diecie obfitującej w małocząsteczkowe białka i witaminy E, A i C. Działanie przeciwutleniające selenu jest jego najważniejszą funkcją. Peroksydaza glutationowa, której selen jest ważnym składnikiem, jest silnym przeciwutleniaczem chroniącym komórkę przed wolnymi rodnikami. Właściwa zawartość selenu w żywieniu drobiu chroni ptaki przed różnymi schorzeniami oraz polepsza wartość odżywczą mięsa i jaj wchodząc w ich skład chemiczny. Brak lub zbyt mała ilość selenu w paszy ogranicza wytwarzanie i czynność peroksydazy glutationowej, co prowadzi do powstania wodoronadtlenków lipidowych w komórkach zawierających ogromne ilości tlenków i następnie prowadzi do uszkodzenia ściany komórkowej.
Istotą zaburzeń na tle niedoboru selenu i witaminy E są ciężkie uszkodzenia błon biologicznych, z których najbardziej podatne są błony mitochondrialne i mikrosomalne komórek. Niedobór selenu może prowadzić do uszkodzenia mięśni, małych naczyń krwionośnych (drobnych tętnic, żył i naczyń włosowatych) oraz może także zwiększać kruchość kapilar. Niedobór selenu może prowadzić do dystrofii mięśniowej. Zbyt mała ilość selenu przy prawidłowej dawce innych składników pokarmowych prowadzi do zaniku komórek gruczołowych trzustki. Selen pełni rolę silnego przeciwutleniacza, który skutecznie chroni rozwijające się w jądrach plemniki przed niekorzystnym działaniem wolnych rodników. Jego niedobór u dorosłych osobników prowadzi do obniżenia płodności. Ponadto niska zawartość selenu w diecie drobiu skutkuje jego obniżeniem w jajach i mięsie, które są uznawane za produkty, będące źródłem tego pierwiastka.
Należy zwrócić uwagę, że selen jest niezbędny dla organizmu, ale w odpowiednich stężeniach, gdyż w zbyt wysokich staje się toksyczny. Jego nadmiar w diecie może prowadzić do spadku wylęgowości i deformacji zarodków, dlatego jego dodawanie do paszy musi być ograniczone.
Do istotnych antyoksydantów należy również witamina C, która w komórkach odgrywa ważną rolę w utrzymaniu odpowiedniego potencjału oksydoredukcyjnego przez uczestnictwo w neutralizowaniu powstających w metabolizmie komórkowym reaktywnych form tlenu i azotu. Ponadto uczestniczy ona w regenerowaniu antyoksydantów hydrofobowych – α-tokoferolu i β-karotenu z ich postaci rodnikowych. Rolę antyoksydacyjną odgrywa również witamina A, która wykazuje zdolność usuwania tlenu singletowego i nadtlenków lipidów. Grupą wykazującą działanie przeciwutleniające są również flawonoidy, którą to grupę cechuje zdolność hamowania aktywności lipooksygenaz i cyklooksygenaz oraz chelatowania jonów metali przejściowych (np. żelaza), uczestniczących w reakcjach prowadzących do wytwarzania reaktywnych form tlenu.
Komórki organizmów żywych wykształciły mechanizmy pozwalające zapobiegać czy zmniejszać negatywne skutki oddziaływania wolnych rodników. Do mechanizmów tych należy zaliczyć w pierwszej kolejności antyoksydacyjny mechanizm obronny. Przeciwutleniacze chronią ptaki przed różnymi schorzeniami oraz wpływają na stabilność oksydacyjną i skład kwasów tłuszczowych podczas przechowywania produktów drobiarskich. Wchodząc w skład chemiczny jaj i mięsa polepszają ich wartość odżywczą, będąc źródłem łatwo przyswajalnych antyoksydacyjnych związków ważnych dla zdrowia konsumenta. Należy pamiętać, że działanie przeciwutleniaczy zależy od przyjmowanej dawki. Suplementowane w zbyt dużych ilościach mogą prowadzić do objawów chorobowych.

Spis piśmiennictwa dostępny u autora.