ddoossssiieerr
Geëxtrudeerde duivenvoeders: nieuwe inzichten en tendenzen Dierenarts dr Guy Werquin
DEEL 1:
ANTI-OXIDANTIA EN OXIDATIEVE STRESS BIJ SPIERACTIVITEIT INLEIDING Vandaag twijfelt niemand meer aan het feit dat, net als in de humane sport, ook bij duiven topprestaties een optimale voeding vergen specifiek afgestemd op de te leveren inspanningen. Reeds verschillende decennia worden graanmengelingen dan ook zoveel mogelijk aangevuld met alle gekende ontbrekende voedingselementen. De komst van de geëxtrudeerde duivenvoeders was hierbij een echte doorbraak omdat deze moderne fabricatietechnologie toelaat om in een goed opgenomen korreltje alle voedingselementen te supplementeren die in de klassieke graanmengelingen ontbreken. Aanvankelijk werden vooral de gekende voedingselementen gesupplementeerd die in graanmengsels ontbreken: vitamines, essentiële aminozuren, sporenelementen en mineralen zoals calcium. De laatste jaren werd, aansluitend op de recentste tendenzen in de menselijke voeding, een volledig nieuwe generatie duivenvoeders geboren. Nieuwe wetenschappelijke inzichten tonen immers aan dat de voeding een sterke invloed heeft op gezondheid, conditie, immuniteit en recuperatievermogen. Deze werking wordt toegeschreven aan de zogenaamde “nutraceuticals”: natuurlijke voedingsstoffen met een gezondheidsondersteunende werking. De laatste jaren werden in de voeding een hele waaier bio-actieve substanties ontdekt met een belangrijke activiteit op conditie en weerstand. De hedendaagse sportvoeding beoogt dan ook niet alleen de voorziening van alle voedingsbehoeften, doch dient zo samengesteld te zijn dat ze ook de conditie en weerstand optimaal ondersteunt. "Laat uw voeding uw medicijn zijn, en laat uw medicijn uw voeding zijn" Dit waren de woorden van Hippocrates in 400 v Chr. Deze oude wijsheid krijgt heden ten dage meer en meer betekenis.
geëxtrudeerde duivenvoeding: anti-oxidantia en oxidatieve stress 1/6.
ANTI-OXIDANTIA EN OXIDATIEVE STRESS BIJ SPIERACTIVITEIT Wat is oxidatieve stress ? Het lichaam is een grote en complexe chemische fabriek. Bij heel wat chemische reacties komen vrije radicalen vrij. Dit zijn moleculen met een sterke oxiderende werking die de lichaamscellen beschadigen en de recuperatie vertragen. Om deze nadelige effecten tegen te gaan zijn anti-oxidanten, ook wel verdedigingstoffen genoemd, noodzakelijk. Het is dus belangrijk dat de voeding voldoende anti-oxidantia bevat om deze oxidantia te neutraliseren. Het evenwicht tussen oxidantia en anti-oxidantia moet steeds in stand worden gehouden. Diverse situaties kunnen tot oxidatiestress in het organisme leiden. Intense fysieke inspanningen zijn daarbij een van de belangrijkste oorzaken. Voor optimale prestaties is het heel belangrijk om dit te voorkomen daar de energieproductie aantast. Het is wetenschappelijk aangetoond dat oxidativestress lekkage van elektronen in de mitochondriale ademhaling veroorzaakt, met verminderde energieproduktie tot gevolg. Bij wedstrijdduiven ontstaat, nog meer dan bij menselijke athleten, heel wat spierbeschadiging door oxidatieve stress bij zware aerobe inspanningen. Vliegen is een zeer energie-intensieve activiteit die zware fysiologische eisen stelt aan vogels. In een recent wetenschappelijk onderzoek uitgevoerd in Italië (Costantini et al, 2008) werden indicatoren van oxidatieve stress gemeten bij duiven die respectievelijk 60 of 200 km moesten vliegen. De duiven die 200 km moesten vliegen hadden 86% meer oxidatieve stress. Ook bleek dat oudere duiven meer last hadden van oxidatieve stress. Het tegengaan van oxidatieve stress is dus bij duiven uitermate belangrijk te zijn om spierbeschadiging tijdens fysieke inspanningen te beperken en duiven in optimale conditie te houden.
Anti-oxidanten Voor het tegengaan van oxidatieve stress moet de antioxidant capaciteit van het serum verbeterd worden. De anti-oxidant capaciteit van het serum wordt vooral bepaald door de anti-oxidanten verstrekt via de voeding. Anti-oxidanten zijn natuurlijke voedingscomponenten die vrije radicalen in het lichaam onschadelijk maken. De nieuwe tendens om zoveel mogelijk anti-oxidanten in het duivenrantsoen te verstrekken via geëxtrudeerde pellets is daarom een interessante evolutie. Figuur: plaats in de lichaamscel waar de verschillende voedingsanti-oxidanten hun werking uitoefenen
In de cel: werking van carotenoïden Celkern: werking van flavonoïden
Celmembraan: werking van selenium, vitamine E en C
De flavonoïden behoren tot de krachtigste anti-oxidanten. Flavonoïden zijn polyfenolen die verspreid in plantaardige voedingsmiddelen en dus ook in groenten en fruit voorkomen. In groenten en fruit zijn deze stoffen verantwoordelijk voor de grote variatie in kleuren, van geel
geëxtrudeerde duivenvoeding: anti-oxidantia en oxidatieve stress 2/6.
tot rood en donkerpaars. Subgroepen binnen de flavonoïden zijn flavonolen, flavonen, flavanonen, catechinen, anthocyanen en isoflavonoïden. Tot nu toe zijn er ruim 4000 soorten flavonoïden beschreven. Flavonoïden komen vooral voor in groenten en fruit en ook in thee en rode wijn. Ook carotenoïden zijn krachtige anti-oxidanten. Carotenoïden zijn, naast chlorofyl en flavonoïden, de belangrijkste kleurstoffen van de natuur. Ze zijn verantwoordelijk voor de rode, oranje en gele kleur van fruit en groenten. Carotenoïden zijn de precursors van vitamine A en komen in veel soorten groenten en fruit voor. Er bestaan meer dan 500 varianten, waaronder ß-caroteen en luteïne. Carotenoïden zijn in vet oplosbare antioxidanten. Andere voedingsstoffen met een antioxidant werking; vitamines C, E en het mineraal selenium.
Bronnen van anti-oxidanten Druivenpitextracten In de humane sportvoeding wordt heel vaak gebruik gemaakt van druivenpitextracten, die door hun hoge concentratie aan flavonoïden met antioxidatieve eigenschappen (oa resveratrol), de oxidatieve stress en spierbeschadiging tegengaan. Heel wat sportdranken worden om deze reden met druivenextracten verrijkt.
Recente wetenschappelijke studies (Lafay et al, 2009) toonden de prestatiebevorderende werking van druifextracten bij athleten aan.
Het verstrekken van druivenpitextract aan athleten resulteerde in volgende gunstige effecten:
100000
+23.9% verbetering van fysische prestaties +7.9% toename van de recuperatie capaciteit +3.6% toename van de zuurstofvoorziening in de spier -100.9% vermindering van de spierbeschadiging -48.8% vermindering van ontsteking
10000
1000 302 141
126
114
n Dr uiv en pit
Be ss e
Ap pe ls
ke rs en
wi jn
100
Ro de
polyphenols mg/kg
21750
geëxtrudeerde duivenvoeding: anti-oxidantia en oxidatieve stress 3/6.
Verbetering recuperatie capaciteit
% variatie
% variatie
Verbetering prestaties
Placebo
Druivenpit Placebo Druivenpit
Grafiek: gunstige effecten van druivenpit extract bij athlet en
Vlier- en veenbessen Ook vlier- en veenbessen zijn zeer rijk aan flavonoïden met een krachtige anti-oxidantieve werking. Zo wordt de paarse kleur van bessen veroorzaakt door anthocyanen. Aan deze paarse pigmenten worden niet alleen anti-oxidatieve doch ook antivirale eigenschappen toegeschreven. Bovendien stimuleren anthocyanen de immuniteit. Een ander in vlierbessen aanwezig flavonoïde is quercetine. Wetenschappelijke studies (Kawabata et al, 2009) toonden aan dat een dieet rijk aan quercetine ervoor zorgt dat het lichaam na stress of intensieve lichamelijke inspanning minder van het spierafbrekende hormoon cortisol aanmaakt. Quercetine helpt er dus voor zorgen dat na de vlucht minder spierafbraak optreedt. C o r t is o lv r ijs t e llin g in f u n c t ie v a n q u e r c e t in e s u p p le m e n t a t ie 12, 00
v o o r in s p a n n in g s s t r e s s 10, 00
n a in s p a n n in g s s t r e s s 8, 00
-60%
6, 00
4, 00
2, 00
0, 00 0
10
50
d o s is q u e rc e t in e ( m g / k g L G )
Grafiek: het toedienen van quercetin zorgt ervoor dat na inspanning minder van het spierslopende cortisol aangemaakt wordt. Een andere bijzondere eigenschap van vlierbessen is de aanwezigheid van lectines waaraan virusremmende eigenschappen toegewezen worden. Lectines zijn speciale planteneiwitten met specifieke bindingscapaciteit. De lectines in vlierbessen binden virussen en worden om deze redenen ook bij de mens ingezet bij luchtweginfecties en griep. De Griekse geleerde Hippocrates, beschreef 2400 jaar geleden reeds de uitzonderlijke kwaliteiten van vlierbessen. Niet alleen de bessen, maar ook de takken, bloemen en bladeren hadden volgens de Grieken een gunstige invloed op het lichaam. Deze kennis overleefde de
geëxtrudeerde duivenvoeding: anti-oxidantia en oxidatieve stress 4/6.
tijd en ook tijdens de middeleeuwen bleef de vlierbes een veel gebruikt middel om de weerstand van het lichaam te verhogen. Het duurde tot diep in de 20ste eeuw vooraleer men er in slaagde het geheim van de zwarte vlierbes te ontrafelen. De laatste 20 jaar herleefde de aandacht voor de unieke eigenschappen van de vlierbes. Steeds meer groeide het besef dat deze volkswijsheid berustte op een reële grondslag en dat vlierbessen inderdaad een krachtige positieve invloed hebben op het immuniteitssysteem. Het vlierbessenverhaal is een mooi voorbeeld van hoe oude volkswijsheid uiteindelijk door de wetenschap bevestigd wordt. De conclusie is dan ook dat bessen zoals vlier- of veenbessen ook voor duiven een wetenschappelijk onderbouwde gezondheidsondersteunende werking hebben.
Adzukibonen De Adzukiboon is vooral populair in het verre Oosten, vooral in Japan. Dit paarsrode licht verteerbaar boontje met lange witte kiem groeit in Japan, China en Zuid-Azië. De ovale bonen hebben een diameter van +/- 5 mm. Zeer kenmerkend is de witte kam aan één zijde. Zoals de meeste boonsoorten zijn adzukibonen rijk aan wateroplosbare vezels die het darmevenwicht bevorderen. Adzukibonen zijn ook een De adzukiboon dankt zijn rode kleur aan de hoge goede bron van magnesium, kalium, gehaltes celbeschermende bioflavonoïden ijzer, zink, koper, mangaan en vitamine B3. De rode Adzukibonen bevatten echter vooral hoge hoeveelheden flavonoïden, waaronder pro-anthocyaniden: krachtige biologische anti-oxydantia zijn met een celbeschermende werking. Deze pro-anthocyaniden zouden ook een duidelijke antibacteriële en antivirale activiteit hebben.
Organisch selenium Ook het sporenelement selenium heeft een belangrijke functie als celbeschermer, en dit in het bijzonder voor de spiercellen blootgesteld aan "oxidatieve stress" bij fysische prestaties. De anti-oxidant functie van selenium is te wijten aan het feit dat het een essentieel onderdeel is van het celbeschermende glutathionperoxidase.
Figuur: Selenium helpt als component in glutathionperoxidase samen met selenium de celmembraan te beschermen tegen vrije radicalen
Selenium kan alleen zijn celbeschermende functie uitvoeren indien het element selenium in de juiste vorm aangeleverd wordt. Meestal wordt selenium in de voeders gesupplementeerd onder anorganische vorm. Deze vorm is echter voor mens en dier zeer slecht opneembaar. Deze anorganische vorm van selenium wordt door planten of gisten wel opgenomen en omgezet tot organische selenium. Deze organische vorm van selenium is biologisch wel goed beschikbaar voor duiven. Sinds kort is organisch selenium als voederadditief toegelaten en in de betere duivenvoeders wordt nu organisch selenium toegevoegd.
geëxtrudeerde duivenvoeding: anti-oxidantia en oxidatieve stress 5/6.
De hoeveelheid aan selenium in de granen en zaden loopt immers over de hele wereld terug. Zure regen zorgt voor chemische reacties in de bodem waardoor de daar aanwezige seleniumverbindingen uit elkaar vallen en het overgebleven vrije selenium niet opgenomen kan worden door de planten en bijgevolg door dieren en de mens. Een tekort aan selenium kan leiden tot ondermeer lever, pancreas en spierstoornissen. Selenium is naast een antioxidant ook belangrijk in tal van andere functies in het lichaam, zoals o.a. vruchtbaarheid, immuniteit, spierontwikkeling en hersenactiviteit. Bij duiven zorgt organisch selenium daarenboven voor een betere bevedering, sterkere eischalen en betere uitkippercentages. De werking van organisch selenium bij sportduiven werd recent onderzocht aan de Faculteit Diergeneeskunde van Luik (Schoonheere et al, 2009). Twee groepen van 8 duiven kregen respectievelijk een rantsoen met normaal (30.3 µg Se/kg) of hoog gehalte organisch selenium (195.3 µg Se/kg). Bij de duiven die het rantsoen met hoog gehalte organisch selenium kregen kon na een vluchtsimulatie een hogere activiteit van het celbeschermende Recente wetenschappelijke glutathionperoxidase aangetoond worden en werd studies toonden aan dat daarenboven significant minder melkzuur gevormd. organisch selenium bij duiven de Uit deze studie bleek dan ook de duidelijke spieren beschermt en de spierbeschermende activiteit van organisch melkzuurvorming vermindert. selenium bij duiven.
Besluit De laatste jaren kwam heel wat wetenschappelijke informatie ter beschikking die aantoont dat heel wat bio-actieve substanties via de voeding de sportieve prestaties kunnen beïnvloeden. Deze kennis wordt reeds tenvolle geëxploiteerd in de humane topsport. Ook bij duiven zijn deze nieuwe inzichten heel belangrijk en staan we aan het begin van een nieuwe generatie voeders verrijkt met nutraceuticals die de gezondheid, conditie en immuniteit beïnvloeden. Voor optimale topprestaties is het belangrijk om de gevolgen van de door de fysieke inspanning veroorzaakte oxidatieve stress te neutraliseren door het verstrekken van een rantsoen rijk aan anti-oxidanten. Hiertoe kunnen bijvoorbeeld druivenpitten, vlierbessen, adzukibonen en/of organisch selenium via een geëxtrudeerde pellet aan het rantsoen gesupplementeerd worden. In een volgend artikel wordt besproken darmgezondheid kunnen beïnvloeden.
hoe
geëxtrudeerde
duivenvoeders
de
Wetenschappelijke literatuur Costantini D., Dell'Ariccia G., Lipp HP, Long flights and age affect oxidative status of homing pigeons (Columba livia) Journal of Experimental Biology 211, 377-381 (2008). Lafay S., Jan C. , Nardon K., Lemaire B. , Ibarra A. , Roller M., Houvenaeghel M., Juhel C. and Cara L. Grape extract improves antioxidant status and physical performance in elite male athletes Journal of Sports Science and Medicine 8, 468-480 (2009) Kawabata K., Kawai Y., Terao J. Suppressive effect of quercetin on acute stress-induced hypothalamic-pituitary-adrenal axis response in Wistar rats The Journal of Nutritional Biochemistry (8 May 2009) Lamprecht M., Oettl K., Schwaberger G., Hofmann P. and Greilberger J. Several Indicators of Oxidative Stress, Immunity, and Illness Improved in Trained Men Consuming an Encapsulated Juice Powder Concentrate for 28 Weeks The Journal of Nutrition 137,2737-2741 (December 2007) Schoonheere N; Dotreppe O; Pincemail J; Istasse L; Hornick J L Dietary incorporation of feedstuffs naturally high in organic selenium for racing pigeons (Columba livia): effects on plasma antioxidant markers after a standardised simulation of a flying effort. Journal of animal physiology and animal nutrition 2009;93(3):325-30.
geëxtrudeerde duivenvoeding: anti-oxidantia en oxidatieve stress 6/6.
