Anim. Res. 52 (2003) 309-320
DOI: 10.1051/animres:2003028

Increasing levels of two different fish oils lower ruminal biohydrogenation of eicosapentaenoic and docosahexaenoic acid in vitro

Frigga Dohme^{a, b}, Veerle Fievez^c, Katleen Raes^c and Daniel I. Demeyer<sup>c

a</sup>  Institute of Animal Sciences, Animal Nutrition, Swiss Federal Institute of Technology (ETH), 8092 Zurich, Switzerland
^b  Present affiliation: Swiss Federal Research Station of Animal Production (RAP), 1725 Posieux, Switzerland
^c  Ghent University, Department of Animal Production, Proefhoevestraat 10, 9090 Melle, Belgium

(Received 14 October 2002; accepted 12 June 2003)

Abstract
Ruminal biohydrogenation of dietary n-3 fatty acids limits any attempt to increase their contents in products of ruminants. The aim of the study was to determine whether total lipolysis, release rate of eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic acids (DHA) from triacylglycerols (TG), their biohydrogenation and their accumulation as unesterified fatty acids was affected by the fish oil type (FOa; FOb), inclusion level (12.5, 25, 50, 75, 100 and 125 mg per incubation flask) and incubation time (24 h; 48 h). The two fish oils which differed in EPA (FOa: 18.7%; FOb: 5.8%) and DHA (FOa: 11.7%; FOb: 7.6%) concentrations were incubated using a batch culture technique. Total lipolysis of fish oil decreased with increasing oil level at 24 h ( P < 0.001). By contrast, at 48 h total lipolysis tended to be higher at 25 compared to 12.5mg but remained constant (FOa: 74%; FOb: 81%) with inclusion levels above 25 mg. Although EPA and DHA proportions were markedly higher in FOa, release rates were similar for the two fish oils. Rates of EPA and DHA released from TG of both oils decreased with increasing levels ( P < 0.001) and were higher at 48 h ( P < 0.001). Biohydrogenation of EPA and DHA were lower with FOa and increasing inclusion levels ( P < 0.001). Concurrently, the accumulation of unesterified EPA and DHA was more pronounced in FOa and increasing inclusion levels ( P = 0.06). Compared to 24 h, 48 h of incubation enhanced the biohydrogenation of EPA and DHA ( P < 0.001) and also increased their accumulation in the unesterified form ( P < 0.001). In conclusion, the release and the biohydrogenation of EPA and DHA primarily depended on the amount of supplied oils and the accumulated unesterified fatty acids, respectively.

Résumé
Une supplémentation croissante de deux huiles de poisson diminue la biohydrogénation ruminale des acides eicosapentéanoïque et docosahexéanoïque in vitro. La biohydrogénation dans le rumen des acides gras n-3 limite les possibilités d'augmenter leur teneur dans les produits des ruminants. Le but de cette étude était de déterminer si le type d'huile de poisson (FOa ; FOb), son niveau de supplémentation (12,5 ; 25 ; 50 ; 75 ; 100 ; et 125 mg par flacon d'incubation) et la durée d'incubation (24 h ; 48 h) avaient un effet sur la lipolyse totale, sur le taux de libération des acides eicosapentéanoïque (EPA) et docosahexéanoïque (DHA) à partir des triacylglycérols (TG), sur leur biohydrogénation et sur leur accumulation en tant qu'acides gras non estérifiés. Les deux types d'huile de poisson qui différaient par leur concentration en EPA (FOa : 18,7 % ; FOb : 5,8 %) et en DHA(FOa : 11,7 %; FOb : 7,6 %) ont été incubés en utilisant une technique in vitro de type " batch ". La lipolyse totale de l'huile de poisson a diminué après 24 h avec l'augmentation du taux de supplémentation ( P < 0,001). En revanche, après 48 h, la lipolyse a eu tendance à augmenter avec un niveau de supplémentation de 25mg comparativement à un niveau de 12,5mg, et est restée constante au-delà de 25 mg (FOa : 74 % ; FOb : 81 %). Les taux de libération ont été semblables pour les deux types d'huile, bien que les proportions d'EPA et de DHA aient été nettement plus élevées dans FOa. Les taux d'EPA et de DHA libérés par les TG des deux types d'huile ont diminué avec l'augmentation du niveau de supplémentation ( P < 0,001) et furent plus élevés après 48 h ( P < 0,001). La biohydrogénation de l'EPA et du DHA a été plus faible avec l'huile FOa et avec l'augmentation du niveau de supplémentation ( P < 0,001). Enmême temps, l'accumulation des acides non estérifiés EPA et DHA fut plus élevée avec l'huile FOa et avec les taux croissants d'adjonction ( P = 0,06). L'incubation de 48 h comparée à celle de 24 h a augmenté le taux de biohydrogénation de l'EPA et du DHA ( P < 0,001) et leur accumulation sous forme non estérifiée ( P < 0,001). En conclusion, le taux de libération et d'hydrogénation de l'EPA et du DHA dans le rumen dépend, principalement et respectivement, de la quantité d'huile ajoutée et de l'accumulation des acides gras non estérifiés.

Key words: fish oil / EPA / DHA / lipolysis / biohydrogenation

Mots clés : huile de poisson / EPA / DHA / lipolyse / biohydrogénation

Correspondence and reprints: Frigga Dohme
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