Melks innhold v fytoøstrogener påvirkes v engdriftsmåte og produksjonssystem STEFFEN ADLER 1,2, ANNIKA HÖJER 3, KARI MARIE NJÅSTAD 4, STIG PURUP 5, JENS HANSEN- MØLLER 5,6, ERLING THUEN 2, ANNE-MAJ GUSTAVSSON 3, KJELL MARTINSSON 3 OG HÅVARD STEINSHAMN 1 1 Bioforsk, 2 Institutt for husdyr- og kvkulturvitenskp, Universitetet for miljø- og iovitenskp, 3 Institutionen för norrländsk jordruksvetenskp, Sveriges lntruksuniversitet, 4 TINE SA, 5 Institut for husdyrvidensk, Arhus universitet, 6 Cheminov A/S, Dnmrk Fytoøstrogener kn h østrogen eller ntiøstrogen effekt Fytoøstrogener er østrogenlignende forindelser som forekommer i plnter, og hos melkekyr overføres en liten ndel fr fôr til melk. Fytoøstrogener deles inn i isoflvoner (formononetin, didzein, iochnin A, genistein, prunetin), lignner (secoisolriciresinol, mtiresinol) og coumestner (coumestrol). I fordøyelsesknlen hos melkekyr omdnnes formononetin og didzein i stor grd til equol, og secoisolriciresinol og mtiresinol til enterolctone og enterodiol. I fôrrsjoner til melkekyr er grovfôret vnligvis hovedkilden til fytoøstrogener, men fôring med krftfôr som inneholder soy kn gi høyt opptk v didzein og genistein (Třináctý et l., 29). Grovfôrets innhold v fytoøstrogener påvirkes v lnt nnet otnisk smmensetning og plntenes utviklingstrinn (Sivesind og Seguin, 25; Steinshmn et l., 28). Hos su kn fôring med kløver med høyt innhold v isoflvoner føre til fruktrhetsprolemer (Adms, 1998), mens negtive effekter er mindre vnlig hos storfe. Hos mennesker kn høyt opptk v fytoøstrogener h positiv effekt mot ulike former for kreft, hjerte- og krsykdommer og osteoporose (Thm et l., 1998). Gjennomførte studier Effekten v engdriftsmåte og produksjonssystem på innholdet v fytoøstrogener i melk le undersøkt i en gårdsstudie og 4 fôringsforsøk. I gårdsstudien le 14 økologiske gårder i Midt- Norge med kortvrig eng (mksimum 4 år) eller lngvrig eng (eldre enn 4 år) pret med konvensjonelle gårder med hensyn til engdriftsmåte. Melkeprøver le hentet fr gårdstnkene 7 gnger i løpet v 2 år (Adler og Steinshmn, 29). I et eiteforsøk le kortvrig økologisk eng med rødkløver smmenlignet med lngvrig økologisk eng med otnisk llsidig smmensetning (Adler et l., 29). I et fôringsforsøk med surfôr le økologisk eng med tiriltunge eller rødkløver smmenlignet. Tiriltungeeng le høstet 2 gnger mens rødkløvereng le høstet 2 eller 3 gnger (Höjer et l., 212). I et nnet fôringsforsøk med surfôr le kortvrig økologisk eng med rødkløver og lngvrig økologisk eng med otnisk llsidig smmensetning smmenlignet, egge le høstet 3 gnger (Höjer et l., 212). I et stoffskifteforsøk le surfôr fr kortvrig økologisk eng med rødkløver, lngvrig økologisk eng med otnisk llsidig smmensetning, konvensjonell eng med flerårig rigrs og konvensjonell eng med timotei smmenlignet (Steinshmn et l., 211). Fôringsforsøkene le gjennomført på Ås med unntk v forsøket med tiriltunge og rødkløver som le gjennomført i Umeå, Sverige. Fytoøstrogener le nlysert ved væskekromtogrfimssespektroskopi/mssespektroskopi på institut for husdyrvidensk ved Arhus Universitet, Dnmrk. Resultt gårdsstudie Økologisk produsert melk fr gårder med kortvrig eng som inneholdt i gjennomsnitt 17% rødkløver hdde høyere innhold v equol og enterolctone enn melk fr de ndre driftssystemene (tell 1). Innholdet vr høyere i innefôringsperiodene (oktoer til pril) enn i
Husdyrforsøksmøtet 213 eiteperiodene. For enterolctone le det ikke funnet forskjeller i innefôringsperiodene, men i eiteperiodene g kortvrig økologisk eng høyere innhold enn kortvrig konvensjonell eng. Tell 1. Innhold v equol og enterolctone i tnkmelk fr gårdsstudien i Midt-Norge Økologisk Konvensjonelt Fytoøstrogener, mg/kg melk Kortvrig eng Lngvrig eng Kortvrig eng Lngvrig eng Innefôring1 34 76 67 43 Equol Beiteperiode 116 56 25 15 Innefôring 63 51 5 48 Enterolctone Beiteperiode 139 112 78 83 1 Oktoer til pril SEM 29.6 19.1 12.3 31.6 Fytoøstrogener i grovfôr I fôringsforsøkene hdde grovfôr som inneholdt rødkløver et høyt innhold v isoflvoner, spesielt formononetin og iochnin A, mens innholdet v lignner økte med ndelen v grs i grovfôret (figur 1). Grovfôr som inneholdt hvitkløver eller tiriltunge hdde lvere konsentrsjoner v formononetin og didzein enn grovfôr som inneholdt rødkløver. 2 18 6 y = 14.486x + 114.17 R² =.94 5 Sum lignner, mg/kg ts Sum isoflvoner, mg/kg ts 7 4 3 2 1 2 4 Rødkløver, g/kg ts 6 y =.184x - 3.6943 R² =.39 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 Grs, g/kg ts 8 1 Figur 1. Korrelsjoner mellom rødkløver og sum isoflvoner og grs og sum lignner i grovfôr fr fôringsforsøkene. Fytoøstrogener i melk Grovfôr med høyt innhold v rødkløver g høyt innhold v equol i melk i lle forsøk, men nivåene vrierte (figur 2). Melks innhold v enterolctone vr høyere når surfôr fr tiriltungeeng eller lngvrig eng smmenlignet med rødkløvereng le fôret. I eiteforsøket g kortvrig eng høyere innhold v enterolctone i melk enn lngvrig eng (figur 3). Innholdet v formononetin, didzein, equol, iochnin A og genistein vr høyere ved eiting v kortvrig eng enn ved de ndre grovfôrslgene. Innholdet v summen v formonontein, didzein og equol i melk økte med opptket v formonontein og didzein, men overføringsgrden vr lvere ved høyt opptk (figur 4). Antll slåtter hdde ingen effekt på innholdet v fytoøstrogener i melk. Omsetning v fytoøstrogener i melkekyr I stoffskifteforsøket le isoflvonene i stor grd (84-93%) omdnnet i vomm, og i gjennomsnitt le 26% v isoflvonene i ldmgen skilt ut med gjødsel. Isoflvonene formononetin og didzein le omdnnet til equol og ndre ukjente stoffer. Lignnene le også i stor grd omdnnet i vomm, men en c 1 gnger større strøm v lignner i ldmgeknlen enn ttt opp med fôret tyder på t fôret inneholdt ndre lignner, enn 373
16 14 12 1 8 6 4 2 x y Enterolctone, µg/kg melk Equol, µg/kg melk Husdyrforsøksmøtet 213 25 2 15 1 x 5 y Figur 2. Effekt v surfôr fr ulike engtyper (høstet 2 eller 3 gnger) på melks innhold v equol og enterolctone i 2 fôringsforsøk (, eller x, y; P <,5). 1199 µg/kg Fytoøstrogener, µg/kg melk 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Kortvrig eite Lngvrig eite Figur 3. Effekt v kortvrig eller lngvrig økologisk eite på innhold v fytoøstrogener i melk (, eller x, y; P <,5). mtiresinol og secoisolriciresinol, som også le omdnnet til enterodiol og enterolctone. Fytoøstrogenene le i hovedsk skilt ut med gjødsel og i mindre grd med melk, for utskilling med urin g målemetoden usikre verdier. Diskusjon Høyt opptk v formononetin og didzein forklrer høyt innhold v equol i melk. Rødkløver er knyttet til høyt opptk v formononetin og didzein som oservert i ndre studier (Steinshmn et l., 28; Mustonen et l., 29). Forklringen for det lvere innholdet v equol i sommermelk enn vintermelk i gårdsstudien kn være t eitene inneholdt en liten ndel rødkløver (-1%). Økningen v lignner i sommermelk kn skyldes høyere grovfôropptk på eite enn ved fôring med surfôr og t den otniske smmensetningen i eite vr forskjellig fr surfôr. I gårdsstudien kn høyere innhold v soy i det konvensjonelle krftfôret h økt opptket v didzein og genistein (Třináctý et l., 29) som kn forklre t innholdet v equol i melk fr konvensjonelle gårder i innefôringsperiodene ikke vr 374
Husdyrforsøksmøtet 213 4 FDE i melk, mg/d 35 3 y =.6x +.4545 R² =.67 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Opptk v FDE, mg/d 5 Figur 4. Korrelsjonen mellom dglig opptk og utskillelse i melk v summen v formononetin, didzein og equol (FDE) i 3 fôringsforsøk med surfôr (hvit: for grovfôr med høyt innhold v rødkløver; svrt: nnet grovfôr; middel for forsøksehndlinger). forskjellig fr gårder med lngvrig økologisk eng som inneholdt i gjennomsnitt 9% rødkløver. Det vil være nødvendig å estemme grovfôrets innehold v ndre lignner enn de som le nlysert for å kunne forstå omsetningen v lignner i melkekus fordøyelse. Mer forskning er nødvendig for å kunne si noe om innholdet v equol i melk produsert på rødkløver er høyt nok å kunne gi helseeffekter. Konklusjoner Engdriftsmåte som gir høyt innhold v rødkløver i grovfôret gir høyt innhold v equol i melk, som kn h positive helseeffekter. Produksjonssystem hdde mindre etydning i denne studien. Fôringsforsøkene vr del v forskningsprosjektet PhytoMilk finnsiert gjennom den trnsnsjonle ordningen "CORE ORGANIC Funding Body Network" (NFR 18468/I1). Refernser Adms, N. R. 1998. Clover phyto-oestrogens in sheep in Western Austrli. Pure Appl. Chem. 7:1855-1862. Adler, S., Dhl, A. V., Steinshmn, H., Ve, A. H., Thuen, E., Grmo, T. og Jensen, S. K. 29. Effekt v rødkløvereite eller otnisk llsidig eite på kvlitetsegenskper hos melk i økologisk drift. Husdyrforsøksmøtet 29:345-348. Adler, S. og Steinshmn, H. 29. Melkekvlitet i ulike driftssystem. Bioforsk-konfernsen29. Fokus 4(2):21211. Höjer, A., Adler, S., Purup, S., Hnsen-Møller, J., Mrtinsson, K., Steinshmn, H. og Gustvsson, A.-M. 212. Effects of feeding diry cows different legume-grss silges on milk phytoestrogen concentrtion. J. Diry Sci. 95:4526-454. Mustonen, E. A., Tuori, M., Sstmoinen, I., Tponen, J., Wähälä, K., Sloniemi, H. og Vnhtlo, A. 29. Equol in milk of diry cows is derived from forge legumes such s red clover. Britt. J. Nutr. 12:1552-1556. Sivesind, E. og Seguin, P. 25. Effects of the environment, cultivr, mturity, nd preservtion method on red clover isoflvone concentrtion. J. Agric. Food Chem. 53:6397-642. Steinshmn, H., Adler, S., Njåstd, K. M., Thuen, E. og Hnsen-Møller, J. 211. Omsetjing v plnteøstrogen hos mjølkeku - effekt v otnisk smnsetjing v surfôret. Husdyrforsøksmøtet 211:45-48. 375
Steinshmn, H., Purup, S., Thuen, E. og Hnsen-Møller, J. 28. Effects of clover-grss silges nd concentrte supplementtion on the content of phytoestrogens in diry cow milk. J. Diry Sci. 91:2715-2725. Thm, D. M., Grdner, C. D. og Hskell, W. L. 1998. Potentil helth enefits of dietry phytoestrogens: A review of the clinicl, epidemiologicl, nd mechnistic evidence. J. Clin. Endocrinol. Met. 83:2223-2235. Třináctý, J., Křížová, L., Schulzová, V., Hjšlová, J. og Hnuš, O. 29. The effect of feeding soyen-derived phytoestogens on their concentrtion in plsm nd milk of lctting diry cows. Arch. Anim. Nutr. 63:219-229.