Antioxidantien für die Tierernährung

Im Laufe der Jahre hat sich die Tierernährungsindustrie ständig weiterentwickelt. Im städtischen Kontext war es notwendig, Richtlinien festzulegen, um die festgelegten Produktionsziele zu erreichen und aufrechtzuerhalten, und bereits im 20. Jahrhundert brachte die Globalisierung die Notwendigkeit mit sich, die Wettbewerbsfähigkeit durch den Einsatz von Antioxidantien in der Tierernährung zu steigern.

Warum Antioxidantien in der Tierernährung verwenden?

Die wichtigsten Zusatzstoffe, die zur Begrenzung des durch Lipidoxidation verursachten Verderbs und zur Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln eingesetzt wurden, waren Antioxidantien. Diese Substanzen verhindern einen oxidativen Prozess, der durch Autoxidation oder Hydrolyse abläuft.

Autoxidation oder oxidative Ranzigkeit verändert die organoleptischen Eigenschaften und verringert den Nährwert von Fetten. Manchmal entstehen durch die Einwirkung von Sauerstoff giftige Verbindungen.

Es handelt sich um einen Prozess, bei dem Sauerstoff an den Alpha-Kohlenstoff der Doppelbindung gebunden wird und ein Hydroperoxid entsteht, das historisch eher als Peroxid bekannt ist. Dieser Prozess ist vollständig irreversibel, kann jedoch durch die Zugabe von Antioxidantien, Vakuumverpackungen oder Verpackungen in einer inerten Gasatmosphäre, durch richtige Lagerung oder die Verwendung geeigneter Verpackungen verzögert werden.

Die Oxidation von Fettsäuren wird in drei Phasen unterteilt:

• Initiierung: Entsteht durch externe Energie, die aktive freie Radikale erzeugt.
• Ausbreitung: Freie Radikale bilden Peroxidradikale, die Fettsäuren angreifen. Diese Peroxide zersetzen sich später zu hochflüchtigen Nebenprodukten, die einen schlechten Geruch verursachen.
• Beendigung: Die reaktiven Verbindungen interagieren miteinander und verringern so die Menge der Peroxidradikale.

Hydrolyse oder hydrolytische Ranzigkeit ist auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit, Katalysatoren oder Lipasen zurückzuführen. Bei diesem Prozess wird Glycerin freigesetzt.

Methylketone, Lactone und deren Ester können durch hydrolytische Reaktionen entstehen. Es wird sogar angenommen, dass hydrolytische Reaktionen, einschließlich der Lipolyse, freie Fettsäuren entstehen lassen, sodass diese schneller zur Selbstoxidation gelangen können.

Antioxidantien kommen natürlich vor, gehen jedoch bei der Verarbeitung oder Lagerung von Produkten leicht verloren, sodass häufig exogene Antioxidantien zugesetzt werden müssen.

Im Allgemeinen hängt die Auswahl der Antioxidantien von den Produkten, der Verträglichkeit und den gesetzlichen Vorschriften ab. Gelegentlich werden synergistische Mischungen von Antioxidantien verwendet, um eine effektivere Wirkung zu erzielen.

Synthetische und natürliche Antioxidantien in der Tierernährung

Antioxidantien werden in zwei große Gruppen eingeteilt: synthetische Antioxidantien und natürliche Antioxidantien.

Synthetische Antioxidantien werden künstlich hergestellt. Die in der Tierernährung am häufigsten verwendeten sind:

• BHA und BHT: Sie sind die in diesem Bereich am häufigsten verwendeten synthetischen Antioxidantien. Sie sind sehr wirksam in tierischen Fetten und in geringerem Maße in Fetten und pflanzlichen Ölen. Allerdings sind sie bei hohen Temperaturen extrem flüchtig. 3-tert-Butyl-4-hydroxyanisol macht 90 % des handelsüblichen BHA aus und kann freie Radikale stabilisieren, indem es sie bindet und so nachfolgende Reaktionen der freien Radikale verhindert. BHT wird in Verbindung mit BHA verwendet, um eine höhere Wirksamkeit zu erzielen, da es nicht so thermisch stabil ist wie BHA. Beide haben einen leicht phenolischen Geruch und können die Schmackhaftigkeit des Produkts beeinträchtigen.
• TBHQ: ist eine aromatische Verbindung, die aus Hydrochinon gewonnen wird, wirksamer in Pflanzenölen als BHA und BHT und nützlich zur Verhinderung von Oxidation in thermischen Prozessen. Es zeigt eine gute Synergie mit Zitronensäure, BHA und BHT.
• Propylgallat: ist ein weißes kristallines Pulver, das in Lebensmitteln verwendet wird, in denen der Einsatz anderer fettlöslicher synthetischer Antioxidantien nicht ausreichend ist.
• Ethoxyquin: ist ein Antioxidans, das aus Chinolinen gewonnen wird und leicht oxidiert, wobei Ethoxyquin-Nitroxid entsteht. Sein Metabolismus erzeugt unsichere Substanzen, weshalb die Zulassung von Ethoxyquin als Futtermittelzusatzstoff in der Europäischen Union im Juni 2017 vorübergehend ausgesetzt wurde.

Natürliche Antioxidantien werden von den Organismen selbst zum Schutz der Lipide produziert. Daher sind die Akzeptanzanforderungen geringer als bei synthetischen Antioxidantien. Die wichtigsten sind:

• Tocopherole: sind fettlösliche Antioxidantien, die sehr häufig in Pflanzen vorkommen. Sie bestehen aus 4 Isomeren (alpha, beta, gamma und delta) mit unterschiedlicher antioxidativer Kapazität und Vitaminkraft. Tocopherole und synthetische Antioxidantien phenolischen Ursprungs verhindern die Oxidation von Lipiden, indem sie Kettenreaktionen freier Radikale stoppen. Tocopherole sind jedoch weniger flüchtig als synthetische Antioxidantien, wodurch sie länger im Endprodukt verbleiben.Dank ihrer Struktur sind Tocopherole in Lipiden gut löslich, wodurch sie Lebensmittel besonders wirksam schützen. Es handelt sich um ein sicheres Antioxidans, das wirksam und leicht in den Produktionsprozess integriert werden kann. Darüber hinaus ist seine Verwendung in allen Ländern der Welt zugelassen.
• Rosmarinextrakt: ist ein aus Rosmarin gewonnenes Antioxidans, das in tierischen Fetten sehr wirksam ist. Es besteht aus phenolischen Antioxidantien wie Rosmarinsäure, Camosol und Carnosidinsäure.
• Grüntee-Extrakt: wird aus den Blättern von Camellia sinensis gewonnen und enthält polyphenolische Antioxidantien. Er wird in der Regel als Ergänzung zur Wirkung der Vitamine E und C in Tierfutter verwendet.
• Ascorbinsäure und ihre Derivate: Sie können in Form von Vitamin C, in ihren wasserlöslichen Salzen oder liposolublen Estern vorkommen. Ihre antioxidative Wirkung beruht auf Wechselwirkungen mit Tocopherolen, Zitronensäure und bestimmten synthetischen Antioxidantien.

Primäre und sekundäre Antioxidantien in der Tierernährung

Hinsichtlich ihres Wirkmechanismus werden zwei Arten von Antioxidantien unterschieden: primäre Antioxidantien und sekundäre Antioxidantien.

• Die primären Antioxidantien unterbrechen die Oxidationsreaktion durch Zugabe von Wasserstoff und die Bildung stabilerer Radikale. Die wichtigsten Antioxidantien dieser Art sind: phenolische Antioxidantien, Durchbruchphenole und eventuelle Primäre.
• Die sekundären Antioxidantien hemmen die Peroxidation hauptsächlich durch Metallchelatbildung, Regeneration primärer Antioxidantien, Zersetzung von Hydroperoxiden und Eliminierung von Sauerstoff. Die wichtigsten Arten sind: Antioxidantien, Sauerstoffrezeptoren, Chelatbildner, sekundäre und eventuelle Antioxidantien.

Technologische und physiologische Antioxidantien in der Tierernährung

Eine weitere Klassifizierung erfolgt nach ihren Eigenschaften, sodass sie als technologische und physiologische Antioxidantien eingeteilt werden.

• Die technologischen Antioxidantien kontrollieren die Lipoperoxidationsprozesse der Rohstoffe mit höherer Energieaufnahme und Schmackhaftigkeit. In der Regel werden synthetische Moleküle verwendet, die die Oxidation von Fetten verlangsamen, aber keine Auswirkungen auf die physiologischen Funktionen haben. Es werden jedoch auch natürliche Antioxidantien mit Alpha-Tocopherol verwendet, die mehr Vorteile als die technologischen bieten.
• Die physiologischen Antioxidantien sind wichtige Antioxidantien gegen die Reduzierung von oxidativem Stress, der aus dem Ungleichgewicht zwischen der Produktion freier Radikale und der antioxidativen Wirkung resultiert. Es gibt zahlreiche Faktoren, die die Produktion freier Radikale erhöhen und/oder das Antioxidationssystem schwächen können. Daher bietet die Zugabe von Antioxidantien sowohl in vivo als auch post mortem Vorteile durch die Vorbeugung von oxidativem Stress.

Bei der Auswahl des am besten geeigneten Antioxidans für jedes Produkt wird daher darauf geachtet, dass es die folgenden Anforderungen erfüllt:

• Sicher und ohne negative Auswirkungen auf die Tiergesundheit.
• Wirksam in geringen Konzentrationen.
• Wirtschaftlich.
• Wirksam zur Verlängerung der Haltbarkeit von Produkten.
• Kann den Einsatz anderer antioxidativer Nährstoffe in der Ernährung reduzieren.

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