Τα αρωματικά φυτά και τα αιθέρια έλαια στη διατροφή των παραγωγικών ζώων.

Τα αρωματικά φυτά έχουν χρησιμοποιηθεί για εκατοντάδες χρόνια σε κάθε σημείο της γης, από πολυάριθμους πολιτισμούς, στη διατροφή αλλά και στην αντιμετώπιση προβλημάτων υγείας.

Πολλά από τα αρωματικά φυτά χαρακτηρίζονται ως φαρμακευτικά, διότι περιέχουν ουσίες με αποδεδειγμένες θεραπευτικές ιδιότητες. Κοινό χαρακτηριστικό των αρωματικών φυτών η παρουσία των αιθέριων ελαίων (Essential Oils, EOs) που τους δίνουν ένα ιδιαίτερο άρωμα.

Τα αιθέρια έλαια είναι πτητικές ενώσεις μικρού μοριακού βάρους και περιέχουν κυρίως τερπενικούς υδρογονάνθρακες, αλκοόλες, αλδεϋδες, κετόνες, οξέα , εστέρες και φαινόλες. Μπορεί να βρεθούν περισσότερες από 200 ενώσεις σε ένα αιθέριο έλαιο. Τα κύρια συστατικά ωστόσο είναι συνήθως 5-10 και αποτελούν μέχρι και το 98% του συνόλου του αιθέριου ελαίου.

Αδενικά τριχώματα

Εσωτερικοί εκκριτικοί σχηματισμοί

Τα φυτά χρησιμοποιούν αυτές τις χημικές ενώσεις ως απωθητικά εντόμων και ζώων. Αναστέλλουν τη φύτρωση των σπερµάτων άλλων φυτών δηµιουργώντας γύρω από το φυτό που τα παράγει ένα µικροπεριβάλλον χωρίς ανταγωνισµό στην πρόσληψη νερού και θρεπτικών συστατικών από το έδαφος. Δηµιουργούν στην επιφάνεια των φυτικών οργάνων µια «ασπίδα» που απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία και προστατεύει τον πυρήνα των κυττάρων και τους χλωροπλάστες από βλάβες. Επίσης, δρουν ως αντιμικροβιακοί, αντιμυκητισιακοί και αντιβακτηριακοί παράγοντες ενάντια σε ένα ευρύ φάσμα μικροοργανισμών που μπορεί να απειλήσουν την επιβίωση των φυτών.

Τα φυτά αποθηκεύουν τα αιθέρια έλαια είτε σε εξωτερικούς εκκριτικούς σχηματισμούς, που βρίσκονται στην επιφάνεια του φυτού, είτε σε εσωτερικούς εκκριτικούς σχηματισμούς, που βρίσκονται εντός του φυτικού υλικού.  Οι εξωτερικοί εκκριτικοί σχηματισμοί ονομάζονται αδενικά τριχώματα. Βρίσκονται στην επιφάνεια του φυτού (όπως στα φύλλα) και πιστεύεται ότι είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή των χημικών ουσιών που αποτρέπουν ή προσελκύουν παράσιτα ή επικονιαστές. Εξωτερικά αδενικά τριχώματα παρατηρούνται συνηθέστερα σε φυτά της οικογένειας των Lamiaceae (Χειλανθή, - η οικογένεια με τον μεγαλύτερο αριθμό αρωματικών φυτών στην Ελλάδα). Οι εσωτερικοί εκκριτικοί σχηματισμοί εμφανίζονται ως μεγάλοι σφαιρικοί ή ωοειδείς μεσοκυττάριοι χώροι ή αγωγοί  και συνηθέστερα παρατηρούνται σε φυτά των οικογενειών Myrtaceae,  Asteraceae,  Pinaceae, Apiaceae κά.. 

 Τα αρωματικά φυτά και τα αιθέρια έλαια στη διατροφή των παραγωγικών ζώων.

Τις δύο τελευταίες δεκαετίες έχουμε δει μια σημαντική αύξηση στη χρήση αιθέριων ελαίων ως πρόσθετες ύλες στη διατροφή των ζώων. Ένας από τους κύριους λόγους για αυτήν την τάση είναι  η προσπάθεια υποκατάστασης της χρήσης των αντιβιοτικών ως αυξητικών παραγόντων, που έχουν εντελώς απαγορευθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση από το 2006, επειδή υπάρχουν βάσιμες υποψίες ότι συμβάλλουν στην αύξηση της αντίστασης των παθογόνων στα αντιβιοτικά.

Πολλά αρωματικά φυτά και αιθέρια έλαια χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση του αρώματος και τη γευστικότητα των ζωοτροφών ή για να επηρεάσουν άλλες παραμέτρους της ζωικής παραγωγής. Από τις πολυάριθμες μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί με αυτή την κατηγορία των πρόσθετων υλών, τα περισσότερα από τα θετικά αποτελέσματα εμφανίζονται  στην αύξηση της πρόσληψης τροφής, στο ποσοστό μετατρεψιμότητας των ζωοτροφών και στην αύξηση του βάρους των ζώων. Επίσης, ορισμένα αρωματικά φυτά και τα αιθέρια έλαιά τους  είναι γνωστά – όπως αναφέραμε προηγουμένως - για την  αντιμικροβιακή, αντιμυκητιακή και αντιϊική δράση τους. Επιπλέον, οι ισχυρισμοί που συχνά συνοδεύουν τη χρήση κυρίως αιθέριων ελαίων αφορούν στην ενίσχυση της παραγωγής των πεπτικών εκκρίσεων και στην απορρόφηση θρεπτικών συστατικών, στην ενίσχυση της εντερικής μικροχλωρίδας στον ανταγωνισμό της κατά των παθογόνων, στην εμφάνιση αντιοξειδωτικών ιδιοτήτων και στην ενίσχυση της ανοσολογικής απόκρισης των ζώων.

   Πτηνά  - Χοίροι  

Στα πουλερικά, οι περισσότερες μελέτες δεν έχουν δείξει καμία σημαντική αλλαγή στην πρόσληψη τροφής, αν και συχνά φάνηκε να ενισχύεται η ανάπτυξη και το ποσοστό μετατρεψιμότητας της τροφής (πίνακας 1).

Σε ανασκόπηση ερευνητικών εργασιών σε χοιρίδια αναφέρθηκε ότι η μέση βελτίωση στην αύξηση του  σωματικού βάρους, στη πρόσληψη και το ποσοστό μετατρεψιμότητας  της τροφής που προκαλείται από την ενσωμάτωση διαφόρων αιθέριων ελαίων ήταν 2.0, 0,9 και 3,0% αντίστοιχα. Η ενσωμάτωση αιθέριων ελαίων ειδικά στις δίαιτες χοιρομητέρων σε γαλουχία, έχει προσελκύσει αυξημένο ενδιαφέρον. Άλλοι ερευνητές ανέφεραν ότι η συμπλήρωση με 2 g/kg από ένα μίγμα αιθέριων ελαίων 10 ημέρες πριν την εκτιμώμενη ημερομηνία τοκετού μέχρι και τον απογαλακτισμό, βελτίωσε τη πρόσληψη τροφής των χοιρομητέρων στο πρώτο στάδιο της γαλουχίας, μείωσε  την απώλεια βάρους της χοιρομητέρας κατά τη διάρκεια της πρώτης εβδομάδας της γαλουχίας και αύξησε  το βάρος των χοιριδίων κατά τον απογαλακτισμό. Σε μια άλλη μελέτη, στην οποία συμπεριελήφθησαν 2100 χοιρομητέρες, βρέθηκε ότι οι χοιρομητέρες που τρέφονταν με ζωοτροφές που περιείχαν 1 g/kg αιθέριο έλαιο ρίγανης είχαν υψηλότερο ποσοστό πρόσληψης τροφής, χαμηλότερο ετήσιο ποσοστό θνησιμότητας (4.0% εναντίον 6,9%), μειωμένο ποσοστό θανάτων χοιρομητέρων κατά τη διάρκεια της γαλουχίας (8% έναντι 14%), αύξηση του ποσοστού θηλασμού (77.0 εναντίον 69,9%), αύξηση του αριθμού των ζώντων χοιριδίων ανά γέννα (10.49 εναντίον 9.95) και μείωση ποσοστού θνησιγένειας (0,91 εναντίον 0,81).

Ωστόσο, τα αποτελέσματα που εμφανίζονται στη διεθνή βιβλιογραφία είναι αντιφατικά και η γνώση του μηχανισμού δράσης των αιθέριων ελαίων ελλιπής. Αλλά ακόμη και αν υπάρχουν αβεβαιότητες, τα περισσότερα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά και δείχνουν ότι τα αρωματικά φυτά και τα αιθέρια έλαια είναι σε θέση να βελτιώσουν τις ζωοτεχνικές αποδόσεις σε χοίρους και πτηνά. 

   Μηρυκαστικά

Οι διαιτολόγοι των μηρυκαστικών έχουν κυρίως δείξει ενδιαφέρον  στη χρήση αιθέριων ελαίων λόγω της ιδιότητάς τους να βελτιώνουν τη γευστικότητα των ζωοτροφών. Ωστόσο, τα αποτελέσματα μελετών σε καλλιέργειες in vitro αποδεικνύουν ότι τα αιθέρια έλαια ή τα συστατικά τους έχουν τη δυνατότητα να βελτιώσουν την αξιοποίηση του αζώτου ή / και την ενέργεια των ζωοτροφών μεταβάλλοντας τον μικροβιακό πληθυσμό του πεπτικού συστήματος των μηρυκαστικών. Πρέπει όμως να τονιστεί ότι,  αυτές οι ανταποκρίσεις παρατηρούνται μόνο με υψηλές δόσεις αιθέριων ελαίων, οι οποίες όμως μπορούν να εμποδίσουν τη διαδικασία των ζυμωτικών διαδικασιών στη μεγάλη κοιλία και να προκαλέσουν πτώση στη συνολική παραγωγή πτητικών οξέων. Η μακροχρόνια έκθεση του μικροβιακού πληθυσμού της μεγάλης κοιλίας στα αιθέρια έλαια επιφέρει ωστόσο τη σταδιακή προσαρμογή του, με συνεπακόλουθο να παρατηρείται μείωση της αποδόμησης των πρωτεϊνών στη μεγάλη κοιλία και απορρόφησής τους στον εντερικό σωλήνα. Επίσης,  υπάρχουν αποδεικτικά στοιχεία ότι ορισμένα αιθέρια έλαια μειώνουν το ποσοστό παραγωγής αμμωνίας που παράγουν τα βακτήρια. Ως εκ τούτου, τα αιθέρια έλαια μπορεί να χρησιμοποιηθούν ώστε να χειραγωγηθεί η στομαχική ζύμωση με επιλεκτική διαφοροποίηση ορισμένων ειδών μικροβίων αν και, μέχρι στιγμής, η έρευνα βρίσκεται μάλλον σε πρώιμο στάδιο.

   Κουνέλια

Ένας σχετικά περιορισμένος αριθμός κλινικών δοκιμών in vivo εμφανίζονται στη διεθνή βιβλιογραφία σχετικά με τη χρήση αρωματικών φυτών στη διατροφή των κουνελιών. Σε κάποιες απ’ αυτές διαπιστώθηκε αύξηση της ανάπτυξης των κουνελιών μετά την ενσωμάτωση αποξηραμένης ρίγανης στη κονικλοτροφή ενώ σε άλλες παρατηρήθηκε βελτίωση της κατάστασης της υγείας των κουνελιών και βελτίωση του προφίλ των αμινοξέων του σφαγίου με την προσθήκη αιθέριων ελαίων ρίγανης και φασκόμηλου. Σε άλλες έρευνες διαπιστώθηκε πως η χρήση αιθέριου ελαίου δεν επηρέασε  τις αποδόσεις των κουνελιών αλλά παρατηρήθηκε μια αξιοπρόσεκτη βελτίωση των αντιοξειδωτικών χαρακτηριστικών του σφαγίου κατά τη διατήρησή του σε ψυκτικούς θαλάμους. Επίσης τα σφάγια αυτά εμφάνισαν λιγότερα βλεννώδη εκκρίματα και δυσάρεστες οσμές σε σύγκριση με τα κουνέλια της ομάδας ελέγχου. Πιθανολογείται ότι συστατικά του αιθέριου ελαίου της ρίγανης και του φασκόμηλου εισέρχονται στο κυκλοφορικό μέσω του οποίου κατανέμονται στους ιστούς και διατηρούνται για ικανό χρονικό διάστημα, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται τα αντιοξειδωτικά χαρακτηριστικά και αντιμικροβιακές ιδιότητες στο σφάγιο των κουνελιών.

 Τα αρωματικά φυτά και τα αιθέρια έλαια  ως φυσικά αντιοξειδωτικά.

Ως αντιοξειδωτικά χαρακτηρίζονται όλες οι ουσίες οι οποίες προστίθενται στα τρόφιμα με σκοπό να τα προστατεύσουν από την οξειδωτική τάγκιση, ανεξάρτητα από το μηχανισμό δράσης τους. Η προσθήκη αντιοξειδωτικών στα τρόφιμα είναι ιδιαίτερα σημαντική, επειδή, με την καταστολή σχηματισμού των ελευθέρων ριζών κατά την αυτοοξείδωση των λιπαρών ουσιών, παρεμποδίζει την ανάπτυξη των καρδιοαγγειακών παθήσεων και του καρκίνου και επιβραδύνει τη γήρανση του ανθρώπου.

Τα αντιοξειδωτικά που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση της οξειδωτικής τάγκισης των λιπαρών ουσιών στα τρόφιμα διακρίνονται σε:

α) συνθετικά αντιοξειδωτικά

και β) φυσικά αντιοξειδωτικά.

Τα τελευταία χρόνια υπάρχει ένα αυξανόμενο ενδιαφέρον που αφορά στη χρήση φυσικών πρόσθετων υλών για τη χρήση τους ως αντιοξειδωτικά, στα τρόφιμα. Το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για τα φυσικά αντιοξειδωτικά προκύπτει από πιθανούς κινδύνους που υποκρύπτουν για την υγεία του καταναλωτή τα συνθετικά αντιοξειδωτικά. Σε έρευνα που έγινε για την τοξικότητα των συνθετικών αντιοξειδωτικών βρέθηκε ότι ο γαλλικός προπυλεστέρας προκάλεσε κάποια μεταβολή στα νεφρά των πειραματόζωων. Τα υπόλοιπα αντιοξειδωτικά είχαν τόσο θετικές όσο και αρνητικές επιδράσεις. Για την βουτυλοϋδροξυανισόλη (ΒΗΑ) υπάρχουν πολλά στοιχεία για την αρνητική της επίδραση στα πειραματόζωα, αλλά τα στοιχεία είναι αντιφατικά για την επίδρασή της στον άνθρωπο. Το βουτυλικό υδροξυτολουόλιο (ΒΗΤ) πολλαπλασίασε την ανάπτυξη της υπερπλασίας του θυρεοειδούς σε πειραματόζωα, αλλά μείωσε την συχνότητα καρκίνων. Γενικά, θεωρείται ακίνδυνο για τον άνθρωπο, όταν χορηγείται σε χαμηλές συγκεντρώσεις, αλλά μια έρευνα έδειξε ότι προκαλεί καταστροφή των χρωμοσωμάτων. Η τριτογενής-βουτυλο-υδροκινόνη (ΤΒΗQ) προκάλεσε σημαντικές μεταβολές στον οισοφάγο και στο ανώτερο τμήμα του στομάχου σε πειραματόζωα αλλά μείωσε την συχνότητα των καρκίνων στο παχύ έντερο.

Τα Χειλανθή και ιδιαίτερα το δεντρολίβανο, η ρίγανη και η φασκομηλιά, έχουν μελετηθεί εκτενώς για τους αντιοξειδωτική τους δράση ως πρόσθετα τροφίμων. Τη μεγαλύτερη αντιοξειδωτική δράση φαίνεται να έχει το δενδρολίβανο, τα εκχυλίσματα του οποίου βρίσκουν σήμερα εμπορική εφαρμογή. Ωστόσο, από σχετικά πρόσφατη μελέτη⁽¹⁾ διαπιστώθηκε ότι «...το αιθέριο έλαιο των φυτών θρούμπι και θυμάρι και λιγότερο του δενδρολίβανου και του φασκόμηλου μπορούν να θεωρηθούν καλές πηγές φυσικών αντιοξειδωτικών, όταν προστεθούν στα τρόφιμα στις κατάλληλες συγκεντρώσεις. Συγκρινόμενα με τα γνωστά αντιοξειδωτικά ασκορβικό οξύ και BHT, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν σε ποσότητες 4-7 φορές μεγαλύτερες από αυτά. Το αιθέριο έλαιο της μυρτιάς, του σχίνου και πολύ περισσότερο του μάραθου δεν φαίνεται να έχουν αντιοξειδωτική δράση που να τα καθιστά χρήσιμα για τέτοιες χρήσεις στα τρόφιμα.»

Εκτός από την εφαρμογή των αρωματικών φυτών και των αιθέριων ελαίων τους ως φυσικά πρόσθετα για τη συντήρηση του επεξεργασμένου κρέατος, μελέτες έδειξαν ότι βελτιώνουν την οξειδοαναγωγική ισορροπία σε διάφορα όργανα του σώματος των ζώων και μετριάζουν τις οξειδωτικές βλάβες που μπορούν να προκληθούν από διάφορα φυσιολογικά στρεσογόνα. 

 Αντιμικροβιακή και κοκκιδιοστατική δράση των αρωματικών φυτών και των ΕΟs

Σε μελέτη σε χοιρίδια διαπιστώθηκε ότι, η προσθήκη 40 mg/kg μίγματος καρβακρόλης, θυμόλης, ανιθόλης και λιμονένιου στη ζωοτροφή τους, μείωσε το φορτίο E. coli μετά από μετρήσεις στο άκρο του ειλεού, και κατά συνέπεια τις παρατηρούμενες ποσότητες τοξικών βιογενών αμινών. Επίσης, ορισμένες μελέτες έδειξαν μια σαφής μείωση του Clostridium perfringens στη νήστιδα και στο τυφλό έντερο ορνίθων κρεατοπαραγωγής, μετά από προσθήκη μειγμάτων αιθέριων ελαίων στη τροφή τους.

Θα πρέπει όμως να δοθεί προσοχή, στις ενδεχόμενες αρνητικές επιπτώσεις που προκαλούνται από την προσθήκη αιθέριων ελαίων στα υγιή εντερικά βακτήρια. Σε μελέτη διαπιστώθηκε ότι προσθήκη αιθέριου ελαίου ρίγανης σε τροφή ορνίθων, παρατηρήθηκε ισχυρή βακτηριοκτόνο δράση ενάντια σε γαλακτοβάκιλλους, ενώ σε άλλη μελέτη βρέθηκε ότι το αιθέριο έλαιο ρίγανης επέδρασε αρνητικά στη συγκέντρωση των ευεργετικά συμβιούντων βακτηρίων του γένους Faecalibacterium prausnitzii.

φωτ. 1

Επίσης, στη βιβλιογραφία αναφέρεται ότι ενσωμάτωση αποξηραμένων φύλλων της Artemisia annua στη ζωοτροφή ορνίθων θα μπορούσαν να τις προστατεύσουν από τις αλλοιώσεις του τυφλού εντέρου που προκαλούνται από προσβολές του κοκκιδίου Eimeria tenella.(φωτ.1) Η ίδια δράση παρατηρείται και με την ενσωμάτωση αιθέριου ελαίου ρίγανης ή των αποξηραμένων φύλλων του. Ένα άλλο αρωματικό φυτό της μεσογειακής χλωρίδας, που ανήκει στην οικογένεια των Χειλανθών, το τσάι του Ολύμπου (Sideritis euboea - Σιδηρίτης η ευβοϊκή),  εμφανίζει επίσης κοκκιδιοστατική δράση σε κρεοπαραγωγά ορνίθια αν και σε σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα σε σχέση με εκείνη των κοινών εμπορικών κοκκιδιοστατικών.

 Διαπιστώσεις - Επίλογος

Η τεράστια αυξητική τάση στην παραγωγή αρωματικών φυτών και αιθέριων ελαίων δυστυχώς προηγείται της επιστημονικής τεκμηρίωσης. (γραφ. 1). Εκτός από τα αντιφατικά αποτελέσματα και τους

ασαφής μηχανισμούς δράσης των προϊόντων αυτών, οι προκλήσεις της χρήσης αιθέριων ελαίων και αρωματικών φυτών στη διατροφή των ζώων μπορεί επίσης να περιλαμβάνει παρενέργειες, ρυθμιστικά και τεχνολογικά εμπόδια και προβληματική σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας.  Η βαθύτερη κατανόηση των επιπτώσεων της χρήσης γενικότερα φυτογόνων ενώσεων στις τρεις συνιστώσες του γαστρεντερικού συστήματος, 1. εντερική χλωρίδα, 2. φυσιολογία του εντέρου και 3. ανοσολογία καθώς και τους μηχανισμούς δράσης των φυτογόνων ενώσεων, θα μας επέτρεπαν να κάνουμε την καλύτερη χρήση των ουσιών αυτών για μια οικονομικά αποτελεσματική και βιώσιμη ζωική παραγωγή. Τα μέχρι σήμερα αποτελέσματα δείχνουν ότι η χρήση των αρωματικών φυτών και των αιθέριων ελαίων στη διατροφή των ζώων και στη τεχνολογία των ζωικών προϊόντων είναι πολλά υποσχόμενη με την επισήμανση βέβαια ότι μέχρι να αποφανθεί η επιστήμη σχετικά, φρόνιμο θα είναι να μην πειραματιζόμαστε στη χρήση τους, θεωρώντας ότι είναι απλά «χόρτα»,  θέτοντας έτσι σε κίνδυνο την υγεία ζώων και ανθρώπων.   

Πηγές

(1) Χρυσαυγή Γαρδέλη, (2009) Μελέτη της Χημικής Σύστασης Αιθέριων Ελαίων ορισμένων Αρωματικών Φυτών της Ελληνικής Χλωρίδας, Διδακτορική διατριβή.

(2) Efterpi Christaki , Eleftherios Bonos , Ilias Giannenas  and Panagiota Florou-Paneri. Aromatic Plants as a Source of Bioactive Compounds, A review. Agriculture 2012, 2, 228-243.

(3) C. Franz, K. H. C. Baserb and W. Windischc, Essential oils and aromatic plants in animal
feeding – a European perspective. A review., Flavour Fragr. J. 2010, 25, 327–340.

(4) Chengbo Yang , M.A. Kabir Chowdhury , Yongqing Hou  and Joshua Gong. Phytogenic Compounds as Alternatives to In-Feed Antibiotics: Potentials and Challenges in Application. A review. Pathogens 2015, 4, 137-156.

(5) Zhaikai Zeng, Sai Zhang, Hongliang Wang and Xiangshu Piao. Essential oil and aromatic plants as feed additives in non-ruminant nutrition: a review. Journal of Animal Science and Biotechnology (2015) 6:7.

(6) M. Tajodini, P. Moghbeli, H.R. Saeedi and M. Effati. The Effect of Medicinal Plants as a Feed Additive in Ruminant Nutrition. Iranian Journal of Applied Animal Science (2014) 4(4), 681-686.