Adama_poleposition_15.03_30.04

Enzymy paszowe

18 października 2002
Współczesne możliwości analityczne pozwoliły na wykrycie w paszach różnych związków upośledzających trawienie, a przez to również wykorzystanie składników pokarmowych. W dotychczas używanych tabelach wartości pasz podane są podstawowe składniki, a wśród nich włókno surowe i związki bezazotowe wyciągowe. Obecnie wiemy, że przyjęty sposób oznaczania i obliczania tych składników powoduje, że część związków, które można zaliczyć do włókna znajduje się ,,liczbowo'' w łatwo strawnych węglowodanach. Z tego powodu, od pewnego czasu uznaje się, że odpowiedniejszy byłby podział na skrobię i cukry proste z jednej strony oraz włókno pokarmowe z drugiej. Pierwsza grupa związków jest rzeczywiście łatwo strawna, natomiast włókno pokarmowe (oznaczane metodą enzymatyczno-grawimetryczną) jest niedostępne dla zwierząt monogastrycznych. W skład tej frakcji włókna wchodzą nie tylko lignina i celuloza, ale również tzw. włókno rozpuszczalne, czyli hemicelulozy, pektyny, pentozany i oligocukry.

Wiadomo również, że współczynniki strawności określane na podstawie różnicy pomiędzy składnikiem pobranym w paszy a wydalonym w kale nie dają pełnego obrazu przebiegu procesów trawiennych w przewodzie pokarmowym zwierząt. Część tych procesów zachodzi w żołądku oraz jelicie cienkim (zwłaszcza w dwunastnicy) i powstałe tam produkty są ważne z punktu widzenia ich wykorzystania przez zwierzę, część składników przechodzi do jelita grubego, gdzie poddawana jest działaniu enzymów wytwarzanych przez mikroorganizmy. Prowadzi to nadmiernego rozwoju, nie zawsze pożądanej, flory bakteryjnej w przewodzie pokarmowym, a powstałe produkty fermentacji w przeważającej części nie są wykorzystywane przez zwierzę. Ponieważ nie ma ich również w kale (powstają gazy, a część produktów ulega wchłonięciu, a następnie jest wydalana z moczem), następuje zawyżenie wartości paszy – zwłaszcza energetycznej.

Niektóre z obecnych w paszy związków są silnie wodochłonne: np. ß-glukany jęczmienia i owsa, pentozany żyta. Wytwarzają one lepkie żele, które stanowią rodzaj nieprzepuszczającego filtru, upośledzając przez to trawienie i wchłanianie produktów trawienia innych składników paszy. Inne natomiast tworzą niestrawne kompleksy wydalane w kale. Wszystkie te niekorzystne zjawiska dotyczą głównie zwierząt monogastrycznych. Spośród nich szczególnie wrażliwe są ptaki, u których obecność wspomnianych substancji szczególnie sprzyja namnażaniu się w przewodzie pokarmowym niekorzystnej mikroflory. Zwiększone natomiast pobieranie wody towarzyszące obecności substancji żelujących, powoduje nadmierne zawilgocenie ściółki, a przez to pogorszenie warunków zoohigienicznych w budynku.

Ponieważ związki te występują we wszystkich paszach pochodzenia roślinnego (także w zbożach), chociaż w różnych ilościach, powstał ważny do rozwiązania problem. Podjęto więc badania nad stosowaniem dodatku enzymów, rozkładających niestrawne dla zwierząt komponenty paszy, poprawiających strawność innych składników, a w efekcie polepszających wartość odżywczą pasz.

Najsilniejsze niekorzystne działanie, spośród różnych składników paszy, wydają się mieć właśnie polisacharydy nieskrobiowe (NSP), oraz sole kwasu fitynowego.

Jednym z najważniejszych zbóż w Polsce jest jęczmień. Charakteryzuje się on dość wysoką wartością odżywczą, jednak obecność wymienionych wcześniej NSP powoduje, że nie można go stosować w żywieniu wszystkich gatunków zwierząt (np. drób), w  żywieniu innych natomiast, pomimo szerokiego stosowania, jego wartość energetyczna mogłaby być wyższa (np. świnie). W jęczmieniu, jak i w owsie, występują m.in. ß-glukany, które pęcznieją i tworzą śluz. W obu tych zbożach poziom ß-glukanów stanowi około 75% polisacharydów nieskrobiowych . Znaczna wodochłonność tych pasz powoduje zwiększanie ich objętości, przez to także treści pokarmowej. Zwalnia się tempo przechodzenia treści przez przewód pokarmowy, a powstały śluz powoduje pogorszenie strawności poprzez utrudnienie dostępu enzymów do ich substratów oraz przez zmniejszone wchłanianie powstałych produktów trawienia. Przechodząc do dalszych odcinków przewodu pokarmowego sprzyja nadmiernemu rozwojowi mikroorganizmów.

Dodatek ß-glukanazy do paszy, na skutek rozkładu cząsteczek ß-glukanów, powoduje utratę zdolności tworzenia żelów przez te związki. Efekt tego dodatku jest szczególnie widoczny u kurcząt – następuje zwiększenie zawartości energii metabolicznej, co sprzyja zwiększonym przyrostom i poprawie wykorzystania paszy przez ptaki. W żywieniu drobiu dorosłego oraz świń efekt ten jest mniej widoczny, gdyż występująca w ich przewodzie pokarmowym mikroflora, dzięki wytwarzanym przez siebie enzymom trawi ß-glukany, zmniejszając przez to ich niekorzystny wpływ na organizm zwierzęcia. 

Efekt dodatku ß-glukanazy może zależeć również od budowy i właściwości ß-glukanów. Te natomiast cechy uzależnione są w pewnej mierze od warunków pogodowych w okresie wegetacji. Jak wiadomo, nasze zboża (jęczmień i owies) po dodaniu tego enzymu znacznie poprawiają swoją wartość odżywczą.

Inną grupą enzymów paszowych, związanych także z obecnością trudno strawnych węglowodanów w zbożach, są pentozanazy. Należą do nich pektynaza, ksylanaza i arabinoksylanaza. Enzymy te dodawane są mieszanek z dużym udziałem żyta, pszenżyta, a także pszenicy, chociaż udział węglowodanów nieskrobiowych w tej ostatniej jest najmniejszy. Część z tych związków należy do rozpuszczalnych w wodzie (ß-glukany), a część do nierozpuszczalnych .W tej grupie zbóż ważnymi substancjami o charakterze antyodżywczym są arabinoksylany. Ich obecność w zbożach powoduje upośledzone wchłanianie białek, tłuszczów oraz niektórych witamin. U kurcząt, otrzymujących w dawkach żyto, można zaobserwować objawy krzywicy na skutek zmniejszonego wchłaniania witaminy D.

Właściwości arabinoksylanów pochodzących z żyta są inne (silniejsze pęcznienie i większa lepkość) niż występujących w pszenżycie i pszenicy, chociaż coraz częściej także pszenice zawierają arabinoksylany podobne do żytnich. Powoduje to niejednakową skuteczność dodawania enzymów trawiących te grupę węglowodanów. Z tego powodu, ich dodatek powinien być poprzedzony analizą chemiczną.

Niektóre firmy produkują także inne enzymy. Są to celulazy, hemicelulazy, pektynazy, a więc enzymy trawiące podstawowe składniki włókna. W niektórych preparatach znajdują się również ß-galaktazy. Dodawane są one przede wszystkim do pasz zawierających takie komponenty jak: śruty poekstrakcyjne sojowa i rzepakowa oraz nasiona roślin motylkowatych, zwłaszcza łubin.

Wszystkie wymienione wyżej enzymy należą do karbohydraz, a więc enzymów trawiących składniki włókna (pokarmowego). Inną grupą enzymów są fitazy. Pozwalają one zwiększyć przyswajalność fosforu  występującego w połączeniach organicznych. Fosfor występuje w zbożach, roślinach motylkowatych, śrutach poekstrakcyjnych w postaci soli kwasu fitynowego – tzw. fitynianów. Z tych związków zaledwie około 20-40% fosforu jest łatwo przyswajane pomimo, że w jelicie grubym pod wpływem fitaz bakteryjnych rozkład jest większy (uwolniony tam fosfor wydalany jest z kałem). Dodatek fitazy, zwłaszcza dla drobiu, u którego procesy fermentacyjne rozpoczynają się już w wolu, pozwala na poprawienie przyswajalności fosforu, a przez to zmniejszone jego wydalanie do środowiska (wydalanie może zmniejszyć się nawet o 30%). Pozwala to na zmniejszenie ilości fosforu dodawanego w postaci dodatków mineralnych. Skuteczność stosowania fitazy zależy od poziomu fosforu organicznego – w miarę wzrostu jego ilości zwiększa się efektywność tego dodatku. Skuteczność tę zwiększa także niedobór fosforu nieorganicznego.

Jak wskazują wyniki wielu badań zamiast stosowania pojedynczego enzymu, znacznie skuteczniejsze jest stosowanie mieszaniny kilku enzymów. Mogą wśród nich znaleźć się, oprócz wcześniej wymienionych, także alfa-amylaza oraz enzymy proteolityczne i lipolityczne.

Wszystkie enzymy mają charakter białkowy. Z tego powodu szereg czynników środowiskowych może wpływać na ich aktywność. Do najważniejszych należą temperatura i silne związki chemiczne. Wiele spośród stosowanych obecnie enzymów nie jest wrażliwych na temperatury występujące w czasie granulowania. Przekroczenie temperatury 70-90°C  powoduje dezaktywację dodawanych enzymów. Dlatego w procesach, w których stosuje się wyższe temperatury, dodawanie enzymów powinno mieć miejsce w końcowej fazie produkcji – po częściowym schłodzeniu.

Ponieważ enzymy zmniejszają swoją aktywność w czasie przechowywania, stosuje się specjalne nośniki stabilizujące. Przy ich zastosowaniu, pasze z dodatkiem enzymów mogą być przechowywane nawet 6-9 miesięcy. Jednak ze względu na negatywny wpływ niektórych składników mineralnych na aktywność enzymów, nie zaleca się przechowywania dłuższego niż dwa miesiące. 

Stosując dodatek enzymów należy pamiętać o ich możliwym wpływie na środowisko przewodu pokarmowego i enzymy wytwarzane przez samo zwierzę. Wynika to z równowagi substrat-produkt. 


POWIĄZANE

Urząd Ochrony Konkurencji i Konsumentów pozytywnie zaopiniował plany fuzji firm ...

Od jakości kiszonki z kukurydzy, którą jedzą krowy zależy ich zdrowie oraz ilość...

W odpowiedzi na wystąpienie Zarządu KRIR z 17 czerwca 2020 r., o umożliwienie ro...


Komentarze

Bądź na bieżąco

Zapisz się do newslettera

Każdego dnia najnowsze artykuły, ostatnie ogłoszenia, najświeższe komentarze, ostatnie posty z forum

Najpopularniejsze tematy

gospodarkapracaprzetargi
Nowy PPR (stopka)
Jestesmy w spolecznosciach:
Zgłoś uwagę