Effect of thyme, oregano and their major active components on performance and intestinal microbial populations of broilers

Abstract

The aim of the present study implied an evaluation of the potential of different increasing levels of thymol, carvacrol, a mixture of thymol and carvacrol, as well as thyme and oregano as feed additives in broiler diets, in order to observe their influence on feed intake, performance, digestibility, carcass traits and gastro-intestinal microflora. Thymol, carvacrol or their combination were offered at 0, 100, 200, 300, 400 or 500 mg/kg. while thyme or oregano were offered at 0, 10, 15, 20, 25 or 30 g/kg diet to 120 unsexed chickens in each trial from 4-42 days of age. Different levels of thymol revealed quadratic effects on body weight gain (BWG) and feed intake (FI), as well as linear improvements on feed conversion ratio (FCR) and nitrogencorrected apparent metabolizable energy (AME_N) contents. Thymol addition also exhibited a linear increase of <em>Lactobacillus spp.</em> colony forming units (CFU) in the crop just as a quadratic increase in total viable count. Various levels of carvacrol revealed linear and quadratic effects for BWG, FI and FCR. Highest improvements for AME_N were observed when the maximal level of carvacrol was supplemented. Moreover, significant increases for total viable count were observed in this trial. The mixture of thymol and carvacrol revealed linear and quadratic improvements for BWG, FI and FCR, as well as an increase in carcass weight. The addition of thyme at different levels displayed a quadratic effect for BWG and a linear response for FCR among thyme treatments. Moreover, the treatment exhibited a significant improvement in AME_N concentrations. Quadratic effects among thyme treatments were observed for carcass weight, dressing percentage, liver weight, giblets percentage and intestinal <em>Lactobacillus</em> CFU. Increasing levels of oregano revealed quadratic responses in BWG, FI and FCR, as well as linear and quadratic effects on carcass weight and a linear decrease in abdominal fat. Furthermore, oregano supplementation improved AME_N concentrations. No clear effects were observed for intestinal bacterial counts of broilers. All treatments exhibited highest improvements when medium concentrations were supplemented to diets. In conclusion it can be stated that thyme and oregano and their active components thymol and carvacrol can be used as effective feed additives to improve performance and gut health of broiler chickens. However, future research is needed to determine the optimal dietary inclusion level and the exact mode of action of the examined plants and active components.

<strong>Einfluss von Thymian und Oregano sowie ihrer wesentlichen Wirkstoffe auf Leistung und intestinale mikrobielle Besiedelung von Broilern</strong><br /> Das Ziel dieser Arbeit war, den Einfluss von Thymol, Carvacrol, einer Mischung von Thymol und Carvacrol, sowie von Thymian und Oregano auf das Wachstum, die Futter- und Energieaufnahmen sowie Schlachtleistung und Keimzahlen in Kropf, Dünndarm und Dickdarm von Masthühnern zu prüfen. Dazu wurden fünf Versuche durchgeführt. In jedem Versuch standen 120 Küken zur Verfügung, die auf 6 Versuchsrationen aufgeteilt wurden und vom 4. bis um 42. Tag die jeweilige Ration erhielten. Thymol, Carvacrol oder deren Kombination wurden in Konzentrationen von 0, 100, 200, 300, 400 oder 500 mg/kg angebotenen., während Thymian oder Oregano in Konzentrationen von 0, 10, 15, 20, 25 oder 30 g/kg dem Futter zugefügt wurden. Die Thymolkonzentration hatte quadratische Effekte auf die mittleren täglichen Zunahmen (TZ) und Futteraufnahmen und bewirkte lineare Verbesserungen des Futteraufwandes (FCR) und der Aufnahme an stickstoffkorrigierter scheinbarer umsetzbarer Energie (AME_N). Zudem konnte ein linearer Anstieg der koloniebildenden Einheiten von <em>Lactobacillus spp.</em> beobachtet werden und auch eine quadratische Wirkung auf die Gesamtkeimzahlen. Die Ergänzung der Rationen mit verschiedenen Mengen Carvacrol führte zu positiven linearen und quadratischen Effekten auf die TZ, Futteraufnahmen und den Futteraufwand. Zusätzlich konnte eine Erhöhung der AME_N-Aufnahme sowie eine Erhöhung der Gesamtkeimzahl bei höchster Carvacrol- Ergänzung erzielt werden. Die Thymol-Carvacrol-Mischung führte zu linearen und quadratischen Effekten auf die TZ, Futteraufnahmen und den Futteraufwand und bewirkte einen linearen Anstieg in Schlachtgewicht, Ausschlachtung und abdominalem Fett. Die Zugabe von verschiedenen Mengen an Thymian erzielte einen quadratischen Effekt auf die TZ und einen lineare Effekt auf den Futteraufwand und die AME_N-Aufnahmen. Des Weiteren konnten quadratische Effekte beim Schlachtgewicht, Lebergewicht und den koloniebildenden Einheiten von <em>Lactobacillus spp.</em> in Darm beobachtet werden. Bei der Ergänzung des Futters mit unterschiedlichen Mengen von Oregano zeigten sich quadratische Effekte bei TZ, Futteraufnahme und Futteraufwand. Lineare und quadratische Auswirkungen auf das Schlachtgewicht, sowie eine lineare Abnahme des abdominalen Fettes konnten ebenso beobachtet werden. Der Zusatz von Oregano zeigte keinen klaren Auswirkungen auf die intestinalen Keimzahlen von Masthähnchen. Bei allen Versuchen wurden beste Auswirkungen auf die untersuchten Leistungsparameter festgestellt, wenn mittlere Konzentrationen der entsprechenden Futterzusätze ergänzt wurden. Als Folgerung kann abgeleitet werden dass sich Thymian, Oregano, sowie deren Wirkstoffe Thymol und Carvacrol als effektive Futterzusatzstoffe eignen um Mastleistungen und Darmgesundheit bei Masthähnchen positiv zu beeinflussen. Allerdings besteht weiterhin Forschungsbedarf um die optimale Dosierung und Wirkungsweise von Kräutern und deren Wirkstoffen präzieser zu definieren.