eu_green_logo_szare.png

Aktualności

Dr Sierżant z UPWr z nagrodą NFA 2017

Dr Kamil Sierżant z Wydziału Biologii i Hodowli Zwierząt UPWr wyróżniony nagrodą Nor-Feed-Award 2017 – za pracę doktorską dotyczącą zastosowania polifenoli w żywieniu zwierząt hodowlanych.

Dostał Pan nagrodę za…

…pracę doktorską na temat dodatków polifenolowych do pasz. To grupa naturalnych przeciwutleniaczy, które otrzymujemy z roślin, a które wpływają na poprawę pracy między innymi stanu układu krążenia. Najlepiej widać to na przykładzie tzw. francuskiego paradoksu, który występuje w krajach basenu Morza Śródziemnego.

Co to jest?

Każdy z nas słyszał, że mieszkańcy tej części świata rzadziej zapadają na choroby układu krążenia, choć jedzą dość tłusto (a w przypadku Francuzów z rejonu Bretanii wyjątkowo tłusto, słono i słodko), często późno, a w ich diecie obecne jest wino. Powszechnie sądzi się, że jest to efekt działania polifenoli, konkretnie rezweratrolu obecnego w czerwonym winie, jednakże związki te znajdują się także w herbacie, kawie, owocach – zwłaszcza tych z ciemną skórką, jak porzeczki, śliwki i oczywiście w winogronach. Polifenole to związki, które neutralizują reaktywne wolne rodniki wpływające np. na procesy starzenia się organizmu, czy zwiększające ryzyko wystąpienia niektórych nowotworów. Wolne rodniki biorą zresztą udział w patogenezie wielu chorób, w tym w rozwoju chorób sercowo-naczyniowych. Oczywiście rośliny wytwarzają polifenole nie po to, by nas zadowolić, lecz dla własnych potrzeb, a konkretniej, by bronić się przed zjedzeniem np. cierpkim smakiem tanin, przed drobnoustrojami – wytwarzany przez winogrona rezweratrol chroniący przed szarą pleśnią, ale także przed promieniowaniem UV, czy w celu zwabienia owadów zapylających ich kwiaty. Polifenole to jednak przede wszystkim efektywnie działające przeciwutleniacze, co wykorzystuje się m.in. w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. Sporo jest też prac związanych ze stosowaniem tych związków także jako dodatki przeciwutleniające do żywności. W swojej pracy postanowiłem jednak sprawdzić, czy związki te mogą oddziaływać także na zwierzęta (tutaj były to kurczęta) – jeśli będziemy dodawać je do paszy, którymi są one żywione.

To znaczy?

W przypadku żywienia zwierząt odpowiedni dobór preparatów zawierających polifenole, np. ekstraktów roślinnych czy olejków eterycznych może zmienić frekwencję niektórych mikroorganizmów przewodu pokarmowego, wykazując działanie zbliżone do antybiotyków paszowych, których rutynowe stosowanie jest obecnie zabronione w krajach Unii Europejskiej. Część związków polifenolowych łagodzi także stres oksydacyjny wewnątrz organizmu, spowodowany różnymi czynnikami, jak np. stres cieplny czy infekcje, co może poprawić kondycję zwierząt oraz ich dobrostan.

Jest szansa, że wyniki Pana pracy w perspektywie będą miały znaczenie dla badań związanych z działaniem polifenoli na człowieka?

Taką mam nadzieję, aczkolwiek już nasze babcie stosowały (a niektóre nadal stosują) naturalne źródła tych związków, np. w trakcie przeziębienia. Warto tu wspomnieć o soku z malin czy z czarnego bzu, lub chociażby o syropie z cebuli. Moja praca celowała jednak, oprócz aspektu mikrobiologicznego, także w poprawę stabilności oksydacyjnej mięsa. W mięsie, które spożywamy zachodzi proces nazywany peroksydacją lipidów, czyli wolnorodnikowego utleniania nienasyconych kwasów tłuszczowych. Odpowiada on za psucie się żywności zawierającej tłuszcze. By spowolnić ten proces możemy stosować dodatki syntetycznych lub naturalnych przeciwutleniaczy do żywności, które mają ten proces spowolnić. Ja pracuję natomiast nad tym, aby proces ten spowolnić dodatkowo poprzez zastosowanie naturalnych dodatków o działaniu przeciwutleniającym w paszy dla zwierząt, ponieważ wybrane z tych związków mają tendencję do odkładania się w tkance mięśniowej.

Czyli jak będziemy karmić kurę paszą z dodatkiem polifenoli, to upraszczając, jajka, które zniesie kura będą dłużej świeże?

W dużym uproszczeniu tak i dotyczy to nie tylko jaj, ale także mięsa.

kamil_sierzant-1
Dr Kamil Sierżant: – Konkurs z roku na rok budzi coraz większezainteresowanie. Tym
większą mam satysfakcję z nagrody
fot. Tomasz Lewandowski

Jakie polifenole Pan wykorzystał?

Zawarte m.in. w ekstrakcie z czarnej porzeczki, w tej chwili już unikalnym, bo producent wycofał się z jego produkcji i obecnie sprzedaje tylko formę olejową tego ekstraktu, ale także polifenole rozmarynu. W doświadczeniu mikrobiologicznym dodatkowo zaś ekstrakty z kory sosny, liścia oliwki oraz rozmarynu, a także czysty związek polifenolowy z grupy flawonoidów – kwercetynę. Są to dosyć złożone kwestie, ale generalnie przeciwutleniacze stosowane w paszach dla zwierząt zabezpieczają obecne w nich tłuszcze przed procesami jełczenia, co z kolei przekłada się na lepszą jakość i zdrowotność produktu finalnego oraz kondycję zwierząt. Wiemy np. jak dobroczynne działanie mają kwasy tłuszczowe omega-3. Są one pożądane w diecie współczesnego człowieka, zwłaszcza w krajach rozwiniętych, w których obserwujemy ich deficyt. My, jako żywieniowcy w zakresie żywienia zwierząt możemy po przez zmianę profilu kwasów tłuszczowych w paszy, niejako uzyskać produkt pochodzenia zwierzęcego nieco lepszy pod tym kątem. W szczególności możemy uzyskać poprawę proporcji kwasów omega-6 do omega-3 do poziomu zalecanego przez Światową Organizację Zdrowia (tj. ok. 4 : 1), lub nawet na lepszą, co ma istotne znaczenia w profilaktyce chorób układu krążenia. Z kolei odpowiedni dodatek wybranych źródeł związków polifenolowych lub innych przeciwutleniaczy spowoduje, że tłuszcze znajdujące się w tej paszy będą wolniej jełczały, co jest niezwykle istotne ze względu na bardzo wysoką wrażliwość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych na proces peroksydacji. Warto tutaj także nadmienić, że ze względu na tą wrażliwość, każda ingerencja w kierunku zwiększenia udziału wybranych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w paszy, a więc później i w tuszy zwierząt, obniża stabilność oksydacyjną paszy oraz uzyskanego produktu i spowoduje zwiększoną intensywność procesów utleniania. Tym bardziej więc w całości chodzi o to, by tym procesom zapobiegać. To, co teraz robię, nazywam swego rodzaju „ścieżką optymalizacyjną” – by tak dobrać stężenie testowanych polifenoli na drodze wieloetapowej procedury eksperymentalnej, by uzyskać jak najlepszy efekt ochronny w danej paszy, zawierającej wybrane źródło tłuszczów, np. omega-3. I dopiero wtedy, po odpowiedniej kalibracji dodać je do diety np. kurcząt, chociaż nie tylko. Ten etap powinien zmaterializować się w ciągu nadchodzącego roku i pozwoli rozstrzygnąć, czy możemy modyfikować przy pomocy czynnika żywieniowego nasz produkt na lepszy, z wyższym udziałem kwasów omega-3, bez ujemnego wpływu na jego trwałość, jak i na trwałość samej mieszanki paszowej.

Czemu Pan się zajął właśnie polifenolami w paszach?

To długa historia – z tematem wolnych rodników, które są jednym z głównych czynników inicjujących procesy utleniania spotkałem się jeszcze w liceum w jakimś programie informacyjnym i zastanawiałem się wtedy, jak to możliwe, że takie cząsteczki przyczyniają się do procesu starzenia. Później na studiach dowiedziałem się, że podobnymi zagadnieniami zajmuje się Katedra Fizyki i Biofizyki. Kiedy tam poszedłem, skierowano mnie do profesor Janiny Gabrielskiej i tak zaczęła się cała przygoda… Miałem zresztą duże szczęście, gdyż moja promotor w sposób niezwykle profesjonalny, rzetelny oraz przyjazny, pełniła opiekę nad realizowaną pracą magisterską, dając mi również możliwość samodzielnego działania. Za to wszystko, oraz za całokształt, zawsze byłem i będę Jej bezwzględnie wdzięczny.

Wracając do tematu – na początku sprawdzaliśmy działanie wysokooczyszczonych ekstraktów polifenolowych oraz czystych polifenoli na proces utleniania lipidów z wykorzystaniem liposomów. Testowana była również zdolność tych ekstraktów do neutralizacji wolnych rodników oraz ich interakcje z błonami lipidowymi. Ponieważ byłem wówczas studentem biologii na Wydziale Biologii i Hodowli Zwierząt, toteż badania powiązane bardziej z technologią żywności były poza moim zasięgiem. Okazało się jednak, że mogę kontynuować te badania w trakcie studiów doktoranckich na macierzystym wydziale – w Katedrze Żywienia Zwierząt i Paszoznawstwa – i poprzez żywienie zwierząt iść w kierunku żywienia człowieka. Stało się to dzięki profesorowi Januszowi Ordzie – któremu także chciałbym podziękować za promotorstwo mojej pracy doktorskiej, a także za wcześniejszą recenzję pracy magisterskiej. W pewnym sensie przypomina mi to trochę prawo Hessa, zgodnie z którym ciepło reakcji chemicznej przebiegającej w tych samych warunkach zależy jedynie od stanu początkowego i końcowego, a nie od tego jaką drogą przebiegła ta reakcja. W tym przypadku owe drogi trzeba było przecierać na nowo i zmierzyć się niejednokrotnie z różnicami aparaturowymi i metodycznymi, oraz zbudować podstawowy warsztat. Jednakże dzięki temu objęty cel może być dziś realizowany, aczkolwiek trochę inaczej.

Nagroda dla Pana pracy to duże wyróżnienie.

Tak. W tym roku konkurs był organizowany już po raz czwarty i rośnie zainteresowanie nim, także ze względu na zwiększające się zainteresowanie w wykorzystaniu dodatków zawierających polifenole w żywieniu zwierząt. Zgłoszenia w poprzedniej edycji przysłano między innymi z Chin, Danii czy Austrii, więc naprawdę mam satysfakcję, że dostrzeżono to, co robię. Dość ciekawie całość podsumowali jednak sami Francuzi, określając, że paradoks francuski nie musi być przecież ograniczony tylko do człowieka. Zobaczmy zatem, jak działa na zwierzęta, tym samym poprawiając ich stan, kondycję i zdrowie.

kbk

Powrót
16.08.2018
Głos Uczelni
badania
sukcesy

magnacarta-logo.jpglogo European University Associationlogo HR Excellence in Researchprzejdź do bip eugreen_logo_simple.jpgica-europe-logo.jpg