اهمیت آنزیم‌ها در جیره غذایی حیوانات

استفاده از آنزیم‌ها در خورک حیوانات باعث هیدرولیز عوامل ضد تغذیه و ترکیبات آلرژی زای موجود در جیره خوراک شده و نقش مهمی در افزیش قابلیت هضم مواد مغذی و بهبود شد دام و طویر دارد. حویانات تک معده در مرحل اولیه رشد خود، نمی‌توانند به طور مؤثری آنزیم‌های درون زدا ترشح کنند و در نتیجه قابلیت هضم و استفاده از تمام مواد مغذی موجود در جیره‌ی آن‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد. آن موضوع اهمیت استفاده از آنزیم‌های برون زاد را در جیره غذایی حیوانات برای کمک به هضم بهتر عوامل ضد تغذیه‌ای مشخص می‌کند.

آنزیم فیتاز

آنزیم فیتاز حدود نیمی از سرانه آنزیمی مورد استفاده در صنعت دام و طیور را به خود اختصاص داده است. فیتاز زیرخانواده‌ای از فسفاتاز‌ها است که فیتیک اسید را به اجزای کوچکتر مونو، دی، تترا و پنتا فسفات تجزیه می‌کند و فراهمی زیستی مواد مغذی به ویژه فسفر را افزایش می‌دهد. حیوانات تک معده‌ای مانند پرندگان، حوک و ماهی‌ها قادر به تولید آنزیم فیتاز نیستند و لذا قدرت هضم فیتیک اسید موجود در جیره غذایی را ندارد.

حضور یون‌های کلسیم در اکثر آنزیم‌های فیتاز منجر به افزایش پایداری حرارتی و میل ترکیبی آن به سوبسترا می‌شود. علاوه بر این، مقاومت دمایی و اسیدیتیه آنزیم فیتاز به منشأ تولید‌کننده آنزیمی آن نیز وابسته است. همچنین به دلیل اینکه ساختار پروتئینی آنزیم در دما‌های بالا تا حدودی تخریب می‌شود، بنابراین در تولید پلت خوراک که دما با احتساب مقاومت باکتری سالمونلا محاسبه می‌شود، بهتر است از انواع مقاوم به حرارت این آنزیم استفاده شود.

اسید فیتیک

پس از منابع تأمین‌کننده انرژی و پروتئین، فسفر یکی از با ارزش‌ترین مواد مغذی جیره است که به شدت بر رشد استخوان و فرآیند‌های متابولیکی تأثیر می‌گذارد. حدود 70 درصد از محتوای فسفر در جیره حیوانات تک معده که از خوراک‌های گیاهی تغذیه می‌شوند به صورت فیتات یا اسید فیتیک است. فیتات یک منبع فسفر آلی غیر قابل دسترس و یک ماده ضد مغذی برای حیوانات تک معده‌ای است. اسید فیتیک در روده حیوانات تک معده‌ای به عنوان شلاته‌کننده‌ی یون‌های فلزی مانند کلسیم، روی، مس، منیزیم و آهن عمل می‌کند و ترکیبات نامحلول و غیر قابل هضم را تشکیل می‌دهد. علاوه بر این، با اتصال به اسید‌های آمینه، پروتئین‌ها و آنزیم‌هایی مانند تریپسین و α-آمیلاز فعالیت آن‌ها را مهار می‌کند و بر قابلیت هضم پروتئین و کربوهیدرات‌ها تأثیر می‌گذارد.

اهمیت آنزیم فیتاز در دستگاه گوارش طیور

قابلیت جذب فسفر فیتاته برای طیور بسته به سن آن‌ها از 5 تا 60 درصد متغیر می‌باشد که با اضافه شدن آنزیم فیتاز به جیره غذایی قابلیت جذب افزایش می‌یابد. کارآیی زیستی آنزیم‌ها در محیط بدنی طیور تحت تأثیر pH، حساسیت آن به پپسین موجود در دستگاه گوارش، قدرت یونی محیط، برهمکنش آن با فسفاتاز‌های موجود در دستگاه گوارش و نوع فیتات موجود در خوراک تعیین می‌شود.

برای قسمت‌های مختلف دستگاه گوارش طیور، pH‌های پایین برای پیش معده (pH: 4-5) و سنگدان (pH: 2-5) در نظر گرفته می‌شود. درحالیکه روده کوچک طیور، محیطی با pH خنثی دارد (pH: 6.5-7.5). اکثر انواع آنزیم‌های فیتاز فعالیت بهینه خود را در pH‌های اسیدی داشته و افزایش pH اثر منفی روی فعالیت آنزیم دارد. در نتیجه محل اولیه دفسفوریلاسیون فیتات توسط فیتاز در قسمت پیش معده است و تحت شرایط pH روده، فیتاز‌ها تقریباً قابلیت تجزیه فیتات را نشان نمی‌دهند و در روده کوچک جذب فسفر انجام می‌شود.

انواع آنزیم فیتاز

آنزیم‌های فیتاز بر اساس منابع تولید میکروارگانیسمی (آنزیم‌های باکتریایی، قارچی و مخمر)، pH بهینه فعالیت، شکل ظاهری (مایع، پودر، گرانول)، و موقعیت کربن که در آن محدوده دفسفوریلاسیون فیتات آغاز می‌شود، می‌توانند طبقه‌بندی شوند. مطالعات مختلفی نشان می‌دهند که فیتاز‌های باکتریایی نسبت به فیتاز‌های قارچی پایداری بهتری نسبت به هیدرولیز پروتئولیتکی دارند. برمبنای موقعیت هیدرولیز فسفات (شماره کربن حلقه اینوزیتول که گروه فسفات آن توسط آنزیم برداشته می‌شود)، 4 نوع فیتاز رایج وجود دارد که در بین آن‌ها 6- فیتاز و 3-فیتاز کاربردی‌تر هستند.

هرچند، 6-فیتاز در مقایسه با 3-فیتاز به دلیل مزایای مربوط به نحوه عملکرد آن، در تولید خوراک‌های طیور بیشتر استفاده می‌شود.

آنزیم فیتاز فیتاگُلد

نسل جدیدی از آنزیم‌های فیتاز

آنزیم‌های فیتاگُلد به عنوان نسل جدیدی از آنزیم‌های فیتاز (با منشأ قارچی/باکتریایی) شناخته می‌شوند که با کمک فناوری مهندسی آنزیم و DNA نوترکیب حاصل شده‌اند. از مهمترین محاسن آنزیم‌های نوترکیب، افزایش راندمان تولید آنزیم، تنوع آنزیم‌های تولید شده، بهبود خصوصیات آنزیمی نظیر افزایش مقاومت حرارتی و تولید آنزیم‌های با خلوص بالاتر است. آنزیم‌های فیتاز باکتریایی برای کاهش ریسک خطرپذیری معمولاً به درون میکروارگانیسم‌های ایمن با قابلیت تولید بالا کلون می‌شوند.

ویژگی‌های آنزیمی

فعالیت آنزیمی: یک واحد فعالیت آنزیم فیتاز (FTU) مقدار آنزیمی است که در هر دقیقه یک میکرومول اورتوفسفات غیر آلی را از محلول سوبسترا (سدیم فیتات) با غلظت 5 میکرو مولار در شرایط آزمایشگاهی دمای 37 درجه سانتی‌گراد و pH 5/5 آزاد نماید.

مقاومت دمایی مناسب: حفظ فعالیت در دمای 90-85 درجه سانتی‌گراد (دمای پلت‌سازی)

مقاومت pH مناسب: حفظ فعالیت در محدوده pH‌های اسیدی 6-3

میزان مصرف پیشنهادی

جوجه های گوشتی و تخمگذار، بوقلمون: ۱۰۰ گرم در تُن خوراک
مرغ تخمگذار و مادر: ۶۰ گرم در تُن خوراک

شرایط نگهداری:
در جای خشک و خنک و با تهویه مناسب و به دور از نور خورشید نگهداری شود.