Управление побочными продуктами сельскохозяйственного производства, богатыми биоактивными соединениями, становится всё более актуальным для развития экологически устойчивого верблюдоводства. Особый интерес представляет кожура граната, которая обычно утилизируется, но содержит целый комплекс ценных биологически активных веществ.
Группа исследователей провела комплексное исследование влияния экстракта гранатовой кожуры (Pomegranate Peel Extract, PPE) на процессы пищеварения у верблюдов, опубликованное в журнале Frontiers in Veterinary Science. Учёные изучили как этот побочный продукт переработки гранатов влияет на образование метана, производство газов, усвояемость питательных веществ и общие показатели продуктивности животных.
Меньше метана и лучшая ферментация: оптимальная дозировка имеет значение
В исследовании использовалась модель in vitro, где образцы рубцового содержимого верблюдов обогащали экстрактом гранатовой кожуры в различных концентрациях: 0 г/кг (контроль), 0,5 г/кг, 1 г/кг и 2 г/кг рациона. Результаты показали, что добавки PPE значительно влияют на рубцовое пищеварение, причем эффект носит дозозависимый характер.
Наиболее впечатляющие результаты были получены в группах PPE0.5 и PPE1, где наблюдалось значительно более высокое газообразование на всех этапах инкубации (3, 6, 12, 24 и 48 часов). При этом добавление экстракта привело к существенному снижению выбросов метана: на 11,62%, 13,17% и 19,39% в группах PPE0.5, PPE1 и PPE2 соответственно по сравнению с контролем.
Исследователи отметили, что группа PPE1 продемонстрировала значительное улучшение переваримости сухого вещества и повышение производства летучих жирных кислот (TVFA). Уровень pH рубца также значительно менялся в зависимости от дозировки, причем самые низкие значения наблюдались в группах PPE0.5 и PPE1.
Все группы, получавшие экстракт гранатовой кожуры, показали более высокие уровни короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) по сравнению с контрольной группой. Кроме того, обработки PPE1 и PPE0.5 продемонстрировали более высокие показатели обменной энергии (ME), чистой энергии лактации (NEL) и переваримости органического вещества (OMD).
Молекулярное моделирование раскрывает механизмы действия
Чтобы понять молекулярные механизмы наблюдаемых эффектов, авторы исследования провели молекулярный докинг-анализ. Они изучили, как основные биоактивные компоненты экстракта гранатовой кожуры — эллаговая кислота (EA) и пуникалагин (PG) — взаимодействуют с ферментами метаногенного пути: формилметанофуран-дегидрогеназой (Fmd), F420H2-оксидазой и шикимат-дегидрогеназой (SDH).
Результаты показали, что пуникалагин проявляет превосходное сродство связывания (-10,04 ккал/моль) с SDH по сравнению с эллаговой кислотой, которая достигла максимального значения -7,22 ккал/моль при взаимодействии с F420H2-оксидазой. Пуникалагин также продемонстрировал лучшую стабильность связывания с F420H2-оксидазой (-8,05 ккал/моль) по сравнению с эллаговой кислотой.
Эти результаты помогают объяснить, как компоненты экстракта гранатовой кожуры могут ингибировать ферменты, участвующие в образовании метана, что приводит к наблюдаемому снижению выбросов этого парникового газа у верблюдов.
Исследование демонстрирует, что включение экстракта гранатовой кожуры в рацион верблюдов в дозировке 0,5 или 1 г/кг может значительно улучшить усвояемость питательных веществ, продуктивные показатели и эффективность рубцовой ферментации, одновременно снижая выбросы метана. Это открывает перспективы для использования отходов переработки граната в качестве ценной кормовой добавки в верблюдоводстве, способствующей улучшению экологических показателей отрасли.