ساپونین‌ها که به عنوان ترکیبات ضد تغذیه‌ای از آنها نام برده می‌شود ترکیبات طبیعی هستند، همان طور که از نام آنها برمی‌آید، اسم آنها از گیاهی با ریشه Saponaria (ساپوناریا) گرفته شده، ریشه‌ای که از نظر تاریخی به عنوان صابون استفاده می‌شد (Miah و همکاران، ۲۰۰۴). ساپونین‌ها به دلیل وجود ترکیب ساپوژنین غیر قطبی و زنجیره جانبی محلول در آب توانایی تشکیل کف را دارند (Francis و همکاران، ۲۰۰۲). ساپونین‌ها با کمک تست‌های تلخی و سختی و سمیت و توانایی تجزیه اریتروسیت‌ها تعیین می‌شوند اما با این وجود بسیاری از ساپونین‌ها حتی به عنوان طعم‌دهنده و شیرین‌کننده در غذاها و سیگار استفاده می‌شوند به طوری یک نوع از آنها مانند ساکاروز ۲۰ بار بیشتر از گلوکز شیرینی دارد (Mizutani، ۱۹۹۴). ساپونین‌ها حتی در حیوانات کوچک دریازی و در بعضی باکتری‌ها نیز وجود دارند (Riguera، ۱۹۹۷) اما در حیوانات بزرگتر نمی‌توان ساپونین یافت (Francis و همکاران، ۲۰۰۲).
۲- ۱۰- ویژگیهای ساپونین
ساپونین پایین‌آورنده کلسترول و ضد التهاب بوده و فعالیت شبه آنتی‌اکسیدانی دارند (Sur و همکاران، ۲۰۰۱). Miah و همکاران (۲۰۰۴)، گزارش کردند که ساپونین بر رشد، مصرف خوراک و تولید‌مثل در حیوانات تاثیرگذار بوده و فعالیت ضد سرطانی دارد. در ارتباط با این نتایج Marston و همکاران (۲۰۰۰)، گزارش کردند ساپونین‌ها هضم پروتئین‌ها و مصرف ویتامین‌ها و مواد‌معدنی را در دستگاه گوارش افزایش داده و کاهنده قند خون هستند. ساپونین توانایی سلول‌های موکوسی روده را افزایش می‌دهد و فعالیت انتقالی موکوس را مهار کرده و مصرف زیر واحدهایی که در شرایط طبیعی قابل جذب نیستند را آسان می‌کند (Johnson و همکاران، ۱۹۸۶). ساپونین این توانایی را دارد که با سرهای قطبی فسفولیپیدهای غشا واکنش دهد و گروه OH کلسترول با گروه OH روی کربن شماره ۳ یا کربن ۲۸ ساپونین واکنش داده و توانایی تشکیل میسل را به ساپونین می‌دهد و این باعث می‌شود که لیپو پروتئین‌های غشا مانند کانال‌های یونی، گیرنده ها و انتقال‌دهنده‌ها با وجود ساپونین یک نقش مهمی را در تشکیل میسل ایفا کنند و یک نقش بیوشیمیایی ثانویه به ساپونین می‌دهند (Rao و Sung، ۱۹۹۵).
۲- ۱۱- ترکیبات شیمیایی ساپونین
ساپونین‌ها توسط مسیری متابولیک سنتز می‌شوند که شروع آن استیل کوآنزیم‌آ، موالونیک اسید و سپس اسکوآلن است که محصولات میانی هر دو نوع ساپونین استروییدی و تری‌ترپنوییدی هستند. سنتز کلسترول، استروییدهای دیگر و ساپونین‌ها از این مسیر عبوری انجام می‌شود. ساپونین‌ها ترکیبات گلیکوزیدی هستند (Tonaka و همکاران، ۲۰۰۰؛ Oleszek و همکاران، b و a2001) که از یک هسته محلول در چربی به نام آگلیکون مشتق می‌شوند که اگر این هسته روی کربن شماره ۳۰ (C-30) قرار بگیرد یک تری‌ترپنویید و اگر روی کربن شماره ۲۷ (C-27) قرار گیرد یک استرویید آلکالوییدی است (Hostettmann و Marston، ۱۹۹۵)، که شکل آنها در صفحه بعد آمده است (نگاره ۲- ۱). یک یا چندین زنجیره جانبی قند به نام گلایکون از طریق اتصالات اتر یا استری می‌تواند در جایگاه گلیکوزیلاسیون به هسته آگلیکون متصل شود (Benchaar و همکاران، ۲۰۰۸). ساپونین‌های تری‌ترپنوییدی با نام کلی ساپونین یا ساپونین‌های بدون آگلیکون خوانده می‌شوند. به ساپونین استروییدی، ساراساپونین نیز می‌گویند (Sherif، ۲۰۰۸). وزن مولکولی ساپونین، ۱۵۰۰ – ۱۰۰۰ دالتون است. ساپونین استروییدی در ۸۵ گونه از گیاهان مانند یوکا، گوجه و ساپونین ‌تری‌ترپنوییدی در ۵۰۰ گونه از گیاهان مانند سویا، یونجه، نخود، چای، اسفناج، آفتابگردان و غیره وجود دارند (Muir و همکاران، ۲۰۰۰). در گیاهان لگومینه، ساپونین‌ها با پروتئین اتصال داشته و با تشکیل ترکیب ساپونین - پروتئین قابلیت هضم پروتئین را کاهش داده (Potter و همکاران، ۱۹۹۳)، بنابراین در واکنش‌های پروتئینی با پروتئین تغلیظ می‌شوند (Marston و همکاران، ۲۰۰۰).

دو منبع تجاری اصلی ساپونین، یوکا (Yucca Schidigera) و کوایلاجا (quillaja saponaria) می‌باشد. یوکا در مکزیک و آمریکای جنوبی و کوایلاجا در ۳ منطقه از چین می‌رویند که توزیع و مقدار ساپونین به فاکتورهای مختلفی مانند گونه، سن، بخش و نحوه برش گیاه، محیط و فصل رویش بستگی دارد برای نمونه غلظت ساپونین یک گیاه در حال رشد و تقسیم بیشتر از گیاه بالغ همان‌گونه است و یا غلظت ساپونین یونجه در فصل بهار و پاییز کمتر از میانه تابستان است (Kasai و Yamasaki، ۲۰۰۰).
برای عصاره‌گیری ساپونین از بوتانول استفاده می‌کنند که بیشتر برای ساپونین‌هایی با یک زنجیزه جانبی قند استفاده می‌شود که به آگلیکون متصل هستند اما اگر برای عصاره‌گیری ساپونین‌های با زنجیره جانبی قند بیشتر از یکی از بوتانول استفاده شود عصاره‌گیری به خوبی انجام نمی‌شود زیرا فقط یک زنجیره در بوتانول حل می‌شود و برای این ترکیبات بیشتر از کروماتوگرافی کربن ۱۸ (C18) و متانول استفاده می‌کنند ( Oleszek و Bialy، ۲۰۰۶).
نگاره ۲- ۱- شکل ساختمانی ساپونین استروییدی و تری‌ترپنوییدی (Hassan و همکاران، ۲۰۰۷)
۲- ۱۲- مصرف ساپونین در انسان
بسیاری از ساپونین‌ها بر سلامت انسان اثرات منفی دارند و زیان آورند (Afrose و همکاران، ۲۰۱۰). بسیاری از ساپونین‌ها ویژگی همولایتیک دارند که تنفس را مشکل کرده و شاید مصرف زیاد آن موجب مسمومیت و مرگ شود (Oda و همکاران، ۲۰۰۰). Sacks (2002)، بیان کرد که ساپونین در انسان فعالیت کاهنده کلسترول، افزایش پاسخ ایمنی و فعالیت ضد قارچی دارد. همچنین han و همکاران (۲۰۰۰)، گزارش کردند که ساپونین LDL مضر را در سرم انسان و موش کاهش می‌دهد.
۲- ۱۳- مصرف ساپونین در ماهی
Francis و همکاران (۲۰۰۲)، گزارش کردند وجود ساپونین در جیره ماهی نرخ تنفس و متابولیسم را افزایش می‌دهد. آنها همچنین نشان دادند که افزودن ساپونین به جیره ماهی کپور به عنوان پیش برنده رشد و افزایش‌دهنده مصرف خوراک استفاده می‌شود. در مطالعه‌ای Penn و Micheal (2005)، گزارش کردند که ساپونین سویا، التهاب روده و رشد را در ماهی قزل‌آلا کم کرد اما پاسخ ایمنی اختصاصی را افزایش داد.
۲- ۱۴- مصرف ساپونین در بلدرچین ژاپنی
Afrose و همکاران (۲۰۰۹)، گزارش کردند که مکمل‌سازی جیره بلدرچین ژاپنی با ساپونین به طور معنی‌داری غلظت کلسترول و تری‌گلیسیرید را در سرم و زرده‌تخم و LDL سرم را کاهش و HDL سرم را افزایش داد.
۲- ۱۵- مصرف ساپونین در طیور
وجود ساپونین در جیره طیور باعث بهبود رشد، بهره‌بری خوراک و سلامت پرنده و کاهش کلسترول سرم شد (Matsuura، ۲۰۰۱). مکمل‌سازی ساپونین در جیره مرغ تخم‌گذار کلسترول سرم و زرده تخم را کاهش داد (Sim و همکاران، ۱۹۸۴). در سال ۱۹۵۰، Peterson گزارش کرد که وجود ساپونین در جیره مرغ تخم‌گذار و جوجه‌ها، رشد را کاهش می‌دهد. در مرغ تخم‌گذار پژوهشی که توسط Whitehead و همکاران (۲۰۰۸)، انجام شد نشان داد که افزودن ۴ یا ۵ گرم ساپونین در هر کیلوگرم جیره مرغ تخم‌گذار مصرف خوراک، وزن بدن و تخم و غلظت لیپید را در جگر کاهش داد، تولید تخم ابتدا کاهش یافت و سپس به حد طبیعی بازگشت.
Heywang و همکاران (۱۹۵۹)، دریافتند که کنجاله یونجه دهیدراته بر رشد، مصرف و کارایی خوراک در مرغ تخم‌گذار اثر کاهشی دارد. آنها گزارش کردند که کنجاله یونجه دهیدراته دارای زیر واحدی (زیر واحدهایی) است که رشد مرغ تخم‌گذار را کند می‌کند اما فیبر کنجاله یونجه به این زیر واحدها آسیب نمی‌رساند. در همین سال پژوهش Heywangنشان داد که کنجاله یونجه دهیدراته و آفتاب خشک شده نه تنها رشد را کند می‌کند بلکه تولید تخم را نیز در مرغ تخم‌گذار به تأخیر می‌اندازد. او دریافت که این اثر تأخیری به دلیل وجود ساپونین در یونجه خشک شده است. در این رابطه Peterson (1950) گزارش کرد اثر مهاری رشد ساپونین شبیه به کنجاله یونجه دهیدراته است. مصرف ساپونین در جیره جوجه‌های گوشتی نر افزایش وزن معنی‌داری را نسبت به گروه کنترل نشان دادند اما تفاوت معنی‌داری در کارایی خوراک و مرگ و میر دیده نشد (Johnston و همکاران، ۱۹۸۰). Newman و همکاران (۱۹۵۸)، اثر کاهشی در کلسترول پلاسما پس از مصرف ساپونین ندیدند و بیان کردند که می‌توان از کلسترول به عنوان وسیله‌ای برای خلوص و جداسازی ساپونین استفاده کرد. آنها این تفاوت را به جیره، منبع ساپونین و شرایط مدیریتی ارتباط دادند. Johnston و همکاران (۱۹۸۰) گزارش کرد که مکمل‌سازی جیره جوجه‌های گوشتی به همراه موننسین، تفاوت معنی‌داری در مرگ و میر و افزایش وزن بدن نداشت اما مصرف و کارایی خوراک جوجه‌های گوشتی با مکمل‌سازی ساپونین و موننسین به طور معنی‌داری افزایش یافت.
در ارتباط با دوره مصرف ساپونین، Aslan و همکاران (۲۰۰۵) گزارش کردند که در دوره کوتاه مدت، استفاده از ساپونین تاثیر معنی‌داری بر کلسترول و قند خون مرغ تخم‌گذار نداشت اما با افزایش دوره مصرف، غلظت قند و کلسترول خون کاهش معنی‌داری را نشان داد.
۲- ۱۶- نقش ساپونین در گیاهان
نقش ساپونین در گیاهان به طور کامل شناخته نشده اما گفته شده که ساپونین در برخی گیاهان، ترکیبات شیمیایی بر ضد آفت‌ها و پاتوژن‌ها بوده و به گیاهان مجاور نیز در دفاع از خود کمک می‌کنند (Sim و همکاران، ۱۹۸۴). Muir و همکاران (۲۰۰۰)، گزارش کردند که ساپونین در گیاهان برای پیش برد سلامتی آنها استفاده می‌شود. البته Schopke (2000)، نشان داد که ساپونین در گیاهان دو نوع فعالیت انجام می‌دهد. گروهی در پاسخ به آسیب بافتی یا اتصال پاتوژن‌ها توسط آنزیم‌های گیاهی فعال می‌شوند و گروهی نقش اصلی‌شان ضد میکروبی و ضد حشره‌ای است.
۲- ۱۷- مصرف ساپونین در نشخوارکنندگان
گزارشات Cheeke (1998)، نشان داد که وجود ساپونین در جیره نشخوارکنندگان در همه مراحل متابولیسم، از هضم تا دفع فضولات تاثیرگذار است. در مطالعه‌ای که توسط Ling Mao و همکاران (۲۰۰۹)، انجام شد نشان داده شد که ساپونین در جیره نشخوارکنندگان باعث کاهش معنی‌داری در تعداد پروتوزوای شکمبه می‌شود. بیشترین اثر ساپونین در نشخوارکنندگان بر متابولیت‌های خونی از مسیر کاهش سطح کلسترول اعمال می‌شود و باعث کاهش تری‌گلیسیرید، گلوکز و اوره خون می‌شود. احتمالا این کاهش از دو مسیر انجام می‌شود. ساپونین در دستگاه گوارش با کلسترول ترکیب نامحلول تشکیل داده و از جذب روده‌ای آن جلوگیری می‌کند و احتمال دیگر این است که ساپونین در تشکیل میسل‌های مخلوط اثر گداشته و حتی در بازجذب اسیدهای صفراوی در انتهای ایلیوم مداخله می‌کند (اعظمی و همکاران، ۱۳۹۱).
۲- ۱۸- مصرف ساپونین در خرگوش
Cookson و Federoff (1968)، در پژوهشی دریافتند که افزودن گرد شبدر دارای ساپونین به جیره خرگوش با کلسترول بالای خون، کلسترول خون این خرگوش‌ها را کاهش می‌دهد. آنها دریافتند که ساپونین موجود در گرد شبدر با کلسترول ترکیب شده و جذب کلسترول را از دستگاه گوارش کاهش داده، بنابراین غلظت کلسترول پلاسما را کاهش می‌دهند. آنها پیشنهاد کردند که ساپونین‌ها با اتصال به اسیدهای صفراوی، دفع آنها را از مدفوع افزایش داده و باعث تشدید تجزیه کلسترول شده و از این راه نیز کلسترول خون را می‌کاهند.
۲- ۱۹- کلسترول
۲- ۱۹- ۱- نقش کلسترول در انسان
کلسترول یک مولکول کوچک استروییدی است که برای انسان ضروری است. بخشی از کلسترول در ساخت غشای سلولی سلول‌ها شرکت می‌کند. کلسترول در لایه میلین در اطراف نورون‌های مغز وجود دارد. همچنین کلسترول ماده اصلی ساخت هورمون‌های استروییدی مانند استروژن، پروژسترون، آندروژن‌ها، گلوکوکورتیکوییدها و مینرالوکورتیکوییدها است. کلسترول به عنوان پیش‌ساز در ساخت ویتامین D نقش بسزایی دارد. یکی از مهمترین نقش‌های کلسترول، ساخت اسیدهای صفراوی است. اسیدهای صفراوی در جگر از کلسترول سنتز شده، به صفرا ترشح می‌شوند. کلسترول در خون به شکل LDL و HDL و تری‌گلیسیرید در جریان است. بیشترین مقدار کلسترول به شکل ترکیب با اسیدهای چرب و پروتئین به شکل LDL منتقل می‌شوند که بیشتر رسپتورهای وابسته به آندوسیتوز به آن نیازمندند اما مقدار زیادی آن به شکل چربی ذخیره و رگ‌های خونی را مسدود کرده و بیماری‌های قلبی به وجود می‌آورد. مقداری از کلسترول به شکل HDL است که کلسترول را از بافت‌ها به جگر منتقل و به صفرا ترشح می‌کند. مقدار کمی از کلسترول به شکل تری‌گلیسیرید است (Viard و همکاران، ۲۰۰۲).
۲- ۱۹- ۲- تامین کلسترول در بدن
کلسترول مورد نیاز بدن توسط جگر تولید می‌شود. روزانه باید در جگر یک گرم کلسترول تولید شود که از محصولات حاصل از متابولیسم چربی خوراک در جگر سنتز می‌شوند. یکی از محصولات اصلی کلسترول، اسید صفراوی است که در جگر سنتز و به صفرا ترشح می‌شود و برای جذب چربی ترکیبات روده‌ای ضروری هستند. این اسیدها ار راه مدفوع دفع نمی‌شوند بلکه از روده کوچک بازجذب شده و در جگر وارد چرخه بازیافت می‌شوند. همچنین بخشی از کلسترول که به شکل کلسترول خوب (HDL) منتقل می‌شوند کلسترول ذخیره شده را از بافت‌ها به جگر و سپس به صفرا ترشح می‌کنند (مدنی و همکاران، ۱۳۸۴).
۲- ۱۹- ۳- انتقال و سنتز کلسترول در بدن مرغ
بیشترین مقدار کلسترول مصرفی مرغ تخم‌گذار برای تخم مرغ، غشای سلول و یک پیش ماده برای هورمون‌های جنسی و آدرنال، تامین ویتامین D و اسیدهای صفراوی به کار برده می‌شود. جگر و تخمدان اولین مکان‌های بیوسنتز کلسترول در پرندگان تخم‌گذار هستند (Shiva Prasad و Japp، ۱۹۹۷). بیشترین مقدار کلسترول سنتز شده در جگر، از راه خون به شکل لیپوپروتئین حمل شده و در فولیکول‌های در حال رشد، ذخیره می‌شوند (Constantin و Neagu، ۱۹۸۳). اولین مرحله تشکیل کلسترول، تشکیل استیل‌کوآنزیم است که مسیر عبوری اصلی برای سنتز سایر محصولات متابولیک مانند اجسام کتونی و اسیدهای چرب است (Sutton و همکاران، ۱۹۸۴). جایگاه اولیه کنترل متابولیک بیوسنتز کلسترول، تشکیل موالونیک اسید از راه آنزیم ۳- هیدرو ۳- متیل گلوتاریل کوآنزیم‌آردوکتاز است. در فعالیت این آنزیم عواملی مانند تغذیه، مقادیر چربی و کلسترول جیره و فاکتورهای هورمونی تاثیرگذارند. خود کلسترول نیز به عنوان یک فیدبک منفی موثر، سنتز خود را از راه فعال کردن همین آنزیم مهار می‌کند و منبع اصلی دفع کلسترول مرغ، تخم است (Naber، ۱۹۸۳)، مدفوع و استرول اسیدی مسیر ثانویه دفع کلسترول هستند (Yeh و Leveille، ۱۹۷۳).
۲- ۱۹- ۴- تامین کلسترول تخم مرغ
مهمترین ترکیبات تشکیل‌دهنده زرده تخم مرغ، لیپیدها هستند و طی دوره انکوباسیون انرژی مورد نیاز رویان را برطرف می‌کند. رویان بیشترین مقدار انرژی مورد نیاز را از مسیر بتا اکسیداسیون اسیدهای چرب تأمین می‌کند. اسید پالمیتیک و اسید استئاریک به مقدار زیادی در زرده تخم مرغ وجود دارند که با افزایش سن مرغ مادر مقدار آنها کاهش می‌یابد (Latour و همکاران، ۱۹۹۸).
۲- ۲۰- ساختمان تخم مرغ
۲- ۲۰- ۱- زرده
۳۰ درصد وزن تخم مرغ را زرده تشکیل می‌دهد. برای تعیین کیفیت زرده، رنگ زرده و استحکام غشای آن را مورد بررسی قرار
می‌دهند که هر چه سن مرغ بیشتر باشد غشای زرده ضعیف‌تر می‌شود (Jacqueline و همکاران، ۲۰۰۸).
۲- ۲۰- ۲- سفیده
حدود ۶۰ درصد وزن تخم مرغ را تشکیل می‌دهدکه شامل ۴ لایه شالاژ، سفیده داخلی نازک، سفیده خارجی و سفیده متراکم است و کار آن نگهداری زرده در مرکز تخم مرغ است. سفیده در مگنوم ترشح شده و در رحم قبل از تشکیل پوسته، آب به آن افزوده
می‌شود (Johnson، ۲۰۰۰). به دنبال ذخیره‌سازی تخم مرغ، ارتفاع سفیده کاهش یافته و غلظت آن کم می‌شود (Kemps، ۲۰۰۶).
۲- ۲۰- ۳- غشای تخم مرغ
غشای تخم مرغ دو لایه است. لایه بیرونی از لایه درونی ضخیم‌تر است و در تمام قسمت‌ها به جز کیسه هوایی، به هم متصل هستند غشای تخم مرغ در استیموس، اطراف سفیده تشکیل می‌شود (Nakano و همکاران، ۲۰۰۳).
۲- ۲۰- ۴- پوسته
پوسته ‌در رحم تشکیل می‌شود و ۱۰ درصد وزن تخم مرغ را تشکیل می‌دهد. ۹۵-۹۰ درصد وزن پوسته را کربنات کلسیم و مواد‌آلی تشکیل می‌دهد. آخرین قسمت پوسته، کوتیکول است و از تخم ‌مرغ در مقابل نفوذ میکروبی از راه منافذ موجود در پوسته محافظت می‌کند (Johnson، ۲۰۰۰).
۲- ۲۱- سازه های موثر بر کیفیت تخم مرغ
کیفیت تخم مرغ در برگیرنده دامنه وسیعی از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی می‌باشد که برای تولید تخم مرغ با کیفیت زیاد، با هم در ارتباط هستند.
۲- ۲۱- ۱- کیفیت پوسته تخم مرغ
منظور از کیفیت پوسته، رنگ و ضخامت و مقاومت پوسته تخم مرغ است (Roque و Soares، ۱۹۹۴).
۲- ۲۱- ۱- ۱- سازه های موثر بر کیفیت پوسته تخم مرغ
۲- ۲۱- ۱- ۱- ۱- نژاد مرغ