Yem endüstrisi için multivitaminlerin çift emülsiyon enkapsülasyon yöntemiyle formülasyonu ve karakterizasyonu
Formulation and characterization of multivitamins for the feed industry by double emulsion encapsulation method
Yazar: ECE UYAR
Danışman: PROF. DR. AYŞE NALBANTSOY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Hayvan yemleri = Animal feeds ; Kanatlı yemleri = Poultry feeds ; Multivitamin = Multivitamin

Özet:
Kanatlı sektöründe artan talep ile kümes kapasitelerinin hızlı artışı, patojenler ve değişen çevre koşulları ile kanatlı yetiştiriciliğinde, hayvanlar üzerindeki stresi de arttırmaktadır. Bu tehditleri kontrol altına alarak maliyetleri düşürmek ve verimi arttırmak için sektörde kullanılacak ekonomik yem katkılarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla uzun yıllardır yemlere eklenen vitamin katkı maddeleri, kanatlı sağlığını, kalitesini ve üretkenliğini artırmak için etkili bir araç olarak kullanılmaktadır. Tez kapsamında, kanatlı sektöründe ihtiyaç duyulan, yenilikçi bir teknoloji ile tasarlanarak enkapsüle edilen vitaminlerin; yem katkısı olarak verimliliği arttıracak şekilde daha dayanıklı, raf ömrü uzun ve biyoyararlanımı yüksek ürün olarak geliştirilme potansiyeli araştırılmıştır. Bu amaçla, ticari olarak geliştirilmiş mineral yağ bazlı CORALVAC AT 318 adjuvanı denemelerde kullanılmıştır. Yağda çözünen A, E ve K1 vitaminleri, yağ fazında; suda çözünen B12 ve C vitaminleri ise, su fazında W/O/W tipi emülsiyona eklenerek multivitamin enkapsülasyonları tasarlanmıştır. Formülasyonlar hızlandırılmış ve gerçek zamanlı stabilite denemelerine tabi tutulmuştur. Formülasyonların enkapsülasyon stabilitesi ve verimliliği in vitro sindirim modelinde test edilmiştir.
In vitro modelde yapılan çalışmada, çift katmanlı emülsiyon ile enkapsüle edilen C, E, A, B12 ve K1 vitaminleri sırasıyla % 57,9 ± 2,6, % 76,6 ± 3,8, % 41 ± 2,6, % 72,6 ± 2, % 41,6 ± 4,5 verimlilik yüzdeleri ve biyoyararlanım sonuçları incelendiğinde %90,79 ± 1,1, %73,27 ± 0,86, %95,29 ± 1,6, %59,32 ± 2,7, %89,75 ± 0,83 biyoyararlanım yüzdeleri elde edilmiştir. Çalışmanın bulguları, çift katmanlı emülsiyon teknolojisinin yağda ve suda çözünen vitaminlerin bir arada taşınmasında verimli bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Sonuç olarak, geliştirilen yeni formülasyon ile yeme veya içme suyuna eklenecek vitamin miktarı azaltılırken, verim ve biyoyararlanımda artış olacağı öngörülerek bunun saha çalışmaları ile desteklendikten sonra kanatlı sektörüne yeni bir teknolojik ürün olarak sunulabileceği ortaya konmuştur.

Abstract:
With the increasing demand in the poultry sector, coupled with the rapid expansion of poultry house capacities, stress on animals in poultry farming has also increased due to pathogens and changing environmental conditions. Economic feed additives are needed in the industry to control these threats, reduce costs, and increase productivity. For this purpose, vitamin additives added to feeds for many years have been effectively utilized as a tool to enhance poultry health, quality, and productivity. Within the scope of the thesis, the potential development of encapsulated vitamins designed with innovative technology to meet the needs of the poultry sector, aimed at increasing efficiency as a feed additive by being more durable, having a longer shelf life, and exhibiting higher bioavailability, has been investigated. For this purpose, the commercially developed mineral oil-based adjuvant CORALVAC AT 318 was used in the trials. Fat-soluble A, E, and K1 vitamins were encapsulated in the oil phase, while water-soluble B12 and C vitamins were added to a W/O/W type emulsion to design multivitamin encapsulations. Formulations underwent accelerated and real-time stability tests, and encapsulation stability and efficiency were evaluated using an in vitro digestion model.
In the study conducted using an in vitro model, when examining the efficiency percentages and bioavailability results of C, E, A, B12, and K1 vitamins encapsulated with double-layer emulsion, the following were obtained: 57.9% ± 2.6, 76.6% ± 3.8, 41% ± 2.6, 72.6% ± 2%, and 41.6% ± 4.5 for efficiency, and 90.79% ± 1.1, 73.27% ± 0.86, 95.29% ± 1.6, 59.32% ± 2.7, and 89.75% ± 0.83 for bioavailability, respectively. The findings of the study demonstrate that double-layer emulsion technology is an efficient tool for the simultaneous transportation of fat-soluble and water-soluble vitamins. Consequently, it is anticipated that by reducing the amount of vitamins added to feed or drinking water while increasing efficiency and bioavailability, the developed formulation could potentially be introduced as a new technological product to the poultry sector, pending support from field studies.