П’ять характеристик фітази, які треба враховувати для досягнення вищої продуктивності та прибутковості.
Можливість зниження вартості корму й шкідливого впливу на довкілля за допомогою фітази добре відома виробникам кормів для тварин. Як наслідок, в останні роки на ринку фітази істотно зросла конкуренція. Кількість різних фітаз у продажу постійно збільшується, через це птахівники можуть мати складнощі з підбором найкращої фітази для конкретного раціону. Можна вибрати першу-ліпшу фітазу або спокуситися найдешевшим варіантом, однак, якщо взяти до уваги особливості травного тракту тварин і конкретні потреби бізнесу, стає очевидним, що не всі фітази однаково ефективні.
Визначення загальної потреби у фітазі
Світовий ринок фітази оцінюється приблизно в 350 мільйонів доларів щорічно. У середньому приблизно 70% усіх кормів для свиней містять фітазу, у птахівництві цей показник наближається до 90%. До теперішнього часу зростання ринку фітази обумовлювалося двома основними факторами: потребою замінити неорганічні фосфати в раціонах тварин внаслідок зростання їх вартості та стурбованістю через вплив тваринництва на довкілля, зокрема через потребу мінімізувати виділення фосфору.
Краще розуміння будови молекули фітату, досягнуте в останні роки, дозволило усвідомити, що нові фітази володіють додатковими перевагами, крім вивільнення фосфору. Було показано, що фітаза знижує антипоживний ефект фітату, руйнуючи його, і в такий спосіб збільшуючи доступність енергії й амінокислот. Це наділяє фітазу потенціалом до подальшого зниження вартості корму, особливо якщо вартість енергії та білка чи амінокислот в раціоні висока. Використання фітази також дозволяє переключитися на альтернативні джерела білка та енергії, що містять більшу кількість фітату, без погіршення загальної поживної цінності раціону.
Фітат знижує доступність поживних речовин в організмі тварини, оскільки він в травному тракті утворює комплекси з білком, кальцієм і мікроелементами, погіршуючи поживну цінність раціону. У разі кислих значень рН (рН менше 4,5) у верхньому відділі травного тракту, наприклад, у шлунку свиней або м’язовому шлунку птиці, фітат зв’язується з білком і утворює комплекси. Такі фітат-білкові комплекси є невідповідним субстратом для ендогенних протеаз, зокрема пепсину. Ці комплекси порушують перетравлення білків і негативно впливають на перетравність амінокислот. Оскільки пепсин не здатен зруйнувати фітат-білковий комплекс, як компенсаторний механізм у шлунку підвищується секреція пепсину й соляної кислоти. На підвищення шлункової секреції витрачаються поживні речовини й енергія, що призводить до зниження продуктивності тварини.
П’ять характеристик ідеальної фітази
Тип фітази, що її слід обрати, визначається величиною скорочення витрат, яких виробник хоче досягти за рахунок поліпшення засвоєння поживних речовин. Іншими словами: тим, наскільки рішуче він готовий використовувати максимальні матричні значення. Також на вибір фітази впливає сприйняття фітатів як антипоживного фактора.
У дослідженнях були показані значні відмінності в біологічній ефективності різних фітаз як відносно поліпшення перетравності, так і щодо зниження антипоживного ефекту фітату в раціонах тварин. Вибираючи фітазу, щоб досягти кращої продуктивності й прибутковості птиці, слід враховувати такі характеристики:
1. Висока активністьза низьких значень рН.
У різних фітаз неоднакові оптимальні значення рН, за яких їхня ефективність максимальна. Щоб поліпшити засвоєння фосфору і знизити антипоживний ефект фітатів, фітаза повинна мати високу активність за низьких значень рН, що спостерігаються у верхніх відділах травного тракту. На рис.1 показані відмінності в активності між фітазою E. coli й новою фітазою Buttiauxella за низьких значень рН. Видно значну перевагу фітази Buttiauxella.
2. Висока афінність до ІФ6 фітату.
Фітат складається з інозітольного кільця і шести фосфатних груп (ІФ6). У численних дослідженнях було показано, що антипоживні властивості фітату значно знижуються за відщеплення фітазою однієї фосфатної групи від інозітольного кільця. Ефіри з меншою молекулярною масою, наприклад ІФ5 та ІФ4, меншою мірою пов’язують білки і мікроелементи, ніж ІФ6. Отже, фітаза, яка швидко відщеплює фосфатну групу від молекули ІФ6, а потім впливає на наступну молекулу ІФ6, володітиме дуже великою здатністю знижувати антипоживні властивості фітату, а також збільшувати доступність фосфору для тварин.
3. Швидкість вивільнення.
Швидкість, з якою фітаза відщеплює фосфатну групу від інозітольного кільця (ІФ6) у верхніх відділах травного тракту, також впливає на біологічну ефективність фітази. Чим раніше починає працювати фітаза, тим істотніше знижується антипоживний ефект молекули фітату в шлунку і верхніх відділах кишечника, а також вивільняється більше поживних речовин, які засвоюються в травному тракті птиці. Це означає, що доза фітази, потрібна для подолання антипоживного впливу фітату, може бути знижена, засвоєння фосфору збільшено, а отже, застосування фітази стає економічно більш виправданим.
4. Висока термостабільність, до 95С (203F).
Лімітуючим фактором у використанні фітази є значна втрата активності під час кондиціонування парою і гранулювання. Є два способи підвищити термостабільність ферментів. Один із них полягає в покритті ферментів захисною оболонкою, інший – у модифікації самих ферментів в більш термостабільні варіанти. Обидві технології дозволяють значно підвищити термостабільність ферментів і успішно використовуються у виробництві комерційних продуктів. Хороше захисне покриття має захищати молекулу ферменту в процесі приготування корму і швидко вивільняти продукт у верхніх відділах кишечника для досягнення оптимальної біологічної ефективності.
5. Підтверджена наукою ефективність in vivo.
Експерименти на тваринах з метою підтвердження біологічної ефективності фітази та вимірювання відповідних реакцій є дорогими. Тим не менше, вони потрібні для визначення точних матричних значень. Для складання раціону ступінь упевненості виробника в правильності матричних значень має визначатися кількістю даних щодо фітази. Птиця по-різному реагує на фітазу, на характер реакції зокрема впливає її вік. Ці фактори слід кількісно оцінювати в експериментах in vivo.
Усіх перерахованих вимог можна дотримуватися. Фітази постійно вдосконалюються, зростає їх цінність в раціонах. Великі виробники фітази співпрацюють із науковцями та інвестують значну кількість коштів у дослідження способів підвищення ефективності фітази для задоволення майбутніх потреб клієнтів.
На рис. 1 показані відмінності в активності між фітазою E. coli та новою фітазою Buttiauxella за низьких значень рН. Видно значну перевагу фітази Buttiauxella.
Порівняння фітази E. coli й фітази Buttiauxella
Свіжим прикладом поліпшення технології отримання фітази є фітаза Buttiauxella, що перевершує за своїми характеристиками фітазу E. coli. На діаграмі показано вивільнення доступного фосфору (г/кг корму) у разі додавання фітази в дозі 500 FTU/кг корму.
За матеріалами компанії «Біохем»
журнал “Наше Птахівництво”, вересень 2015 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі “Наше птахівництво” та інтернет сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
Наше Птахівництво
