Odpowiedzi na pytania Czytelników i Internautów z TCh numer 4/2014

Artur123 pyta: Czy pochodzenie fitazy może mieć wpływ na efektywność żywienia i uzyskiwane wyniki produkcyjne w chowie świń?

Powszechnie znane są korzyści, jakie wynikają dla ochrony środowiska naturalnego i obniżenia kosztów paszy po zastosowaniu fitazy jako dodatku do paszy dla świń. Ponieważ na rynku oferowane są fitazy produkowane przez różne firmy, producenci pasz i rolnicy słusznie zastanawiają się, którą z proponowanych fitaz zastosować w swoich paszach. Można oczywiście wybrać fitazę w sposób losowy lub tę, która jest akurat najtańsza, ale gdy uwzględnimy szczególne warunki panujące w przewodzie pokarmowym danej grupy zwierząt (lochy, prosięta, tuczniki) oraz specyficzne wymagania przemysłu paszowego, to okaże się, że nie każda z oferowanych fitaz odpowiada naszym potrzebom i wnosi taką samą wartość ekonomiczno-żywieniową.
Eksperci szacują, że fitaza jest stosowana jako dodatek paszowy w 70% pasz trzodowych. Zastosowanie jej podyktowane jest potrzebą obniżenia kosztów paszy (zastąpienie coraz droższego fosforu nieorganicznego fosforem pochodzącym z rozkładu fityn) oraz ograniczeniem ilości fosforu wydalanego przez zwierzęta w odchodach do środowiska naturalnego. Dokładniejsze poznanie fizyko-chemicznej budowy cząsteczki fitazy doprowadziło do odkrycia, że fitaza służy nie tylko uwalnianiu fosforu z fityny. Przede wszystkim wyraźnie poprawia stopień wykorzystania paszy poprzez zredukowanie antyżywieniowego oddziaływania fityn oraz zwiększa stopień przyswajalności składników energetycznych i aminokwasów, co w istotny sposób pozwala obniżyć koszty żywienia świń, zwłaszcza gdy ceny paszowych surowców energetycznych i białkowych są wysokie. Dodatek fitazy do paszy dla prosiąt poprawia tempo ich wzrostu i polepsza wskaźniki produkcyjne.
Fitaza umożliwia wykorzystanie w produkcji pasz surowców bogatych w energię i aminokwasy, ale niechętnie kupowanych ze względu na wysoką zawartość fityn. Fityna wiążąc się w przewodzie pokarmowym świń (głównie w żołądku przy pH < 4,5) z białkami, wapniem i mikroelementami obniża wartość pokarmową spożytych pasz. Białka, związane z fityną nie są trawione przez endogenne proteazy, głównie pepsynę, przez co zawarte w białku aminokwasy nie mogą być wchłonięte przez kosmki jelitowe.
Wg specjalistów głównym kryterium wyboru fitazy powinna być wielkość oszczędności, jaką chcemy uzyskać po zastosowaniu tego dodatku do paszy, a także zakres zredukowania efektu antyżywieniowego, jaki niesie ze sobą zawarta w paszy fityna. Przeprowadzone doświadczenia wykazały, że proponowane przez różne firmy fitazy różnią się istotnie między sobą w zakresie bioskuteczności, rozumianej jako poprawa strawności składników pokarmowych i stopień zniwelowania negatywnego wpływu czynnika antyżywieniowego. Mówiąc precyzyjniej, decydując się na zastosowanie tej lub innej fitazy i przewidując w związku z tym uzyskanie określonych oszczędności i zwiększenia zysku należy wziąć pod uwagę następujące kryteria:

• Wysoka aktywność przy niskim pH. Każda fitaza charakteryzuje się tym, że ma swoje własne indywidualne pH, przy którym najskuteczniej spełnia swoje funkcje. Aby w maksymalnym stopniu uwalniać z fityny fosfor i redukować antyżywieniowe oddziaływanie fityny, fitaza musi być wysoce aktywna przy niskim pH, jakie panuje w przedniej części przewodu pokarmowego. Na wykresie 1 porównano aktywność fitaz wytworzonych przez bakterie z rodzaju Cittrobacter, Peniophora, E. coli i Buttiauxella. Aktywność fitazy wytworzonej z Buttiauxella w środowisku o pH poniżej 5,5 jest wyraźnie wyższa w porównaniu do innych fitaz.
• W fitynie znajduje się kwas fitowy (rysunek 1) zawierający sześć reszt wodorofosforanowych (IP6). Wyniki wielu badań wskazują, że antyżywieniowy wpływ fityny jest znacząco mniejszy po usunięciu jednej lub więcej reszt wodorofosforowych. Ponadto kwas fitowy zawierający mniej reszt wodorofosforowych (IP5 lub IP4) nie ma aż tak dużego powinowactwa do wiązania się z białkami i mikroelementami w porównaniu do kwasu fitowego IP6. W konsekwencji fitaza, która zdolna jest do oderwania jednej lub więcej reszt wodorofosforowych z fityny w krótszym czasie niż inna fitaza będzie lepiej i silniej wpływała na obniżenie antyżywieniowego charakteru danej fityny, a także zwiększy ilość fosforu dostępnego dla zwierząt zmniejszając jego wydalanie do środowiska wraz z odchodami. Zastosowanie fitazy, która w większym stopniu zmniejszy antyżywieniowe oddziaływanie fityny i pozwoli poprawić wykorzystanie paszy, a także uwolni więcej fosforu i pozwoli obniżyć koszt wytworzenia paszy, może być bardziej opłacalne (wykres 2).
• Czynnikiem zmniejszającym możliwość zastosowania fitazy w paszach jest jej termostabilność, zwłaszcza podczas kondycjonowania i granulowania pasz. W praktyce wykorzystuje się dwa sposoby uczynienia fitazy bardziej odporną na działanie wysokich temperatur. Jednym z nich jest proces otoczkowania molekuł fitazy, innym natomiast takie preparowanie fitazy, aby była ona bardziej termostabilna. Oba sposoby znalazły przemysłowe zastosowanie. Otoczkowanie musi uwzględniać ochronę fitazy podczas zabiegów hydrotermicznych w trakcie produkcji pasz oraz szybkie uwalnianie enzymu w przedniej części przewodu pokarmowego.
• Doświadczenia na zwierzętach w celu określenia bioskuteczności fitazy i ustalenia ilości, jaka powinna być dodana do paszy w celu uzyskania maksymalnych korzyści, są stosunkowo kosztowne. Niemniej są one konieczne, aby dokładniej scharakteryzować daną fitazę i potwierdzić jej przemysłową przydatność, także z ekonomicznego punktu widzenia. Drób i świnie w różnym stopniu reagują na podane im w paszy fitazy wytwarzane przez różne firmy; znaczenie ma też to, czy są to młodsze, czy starsze zwierzęta. Wyniki doświadczeń in vivo są bardzo przydatne dla tych, którzy muszą zadecydować, którą fitazę zastosować w produkowanych paszach.   

Opr.: ACONAR

Rysunek 1. Kwas fitowy (heksafosforan inozytolu)

Wykres 1. Aktywność fitaz wytworzonych przez różne rodzaje bakterii w środowisku o pH od 2,0 do 7,0 (za: www.wattagnet.com)

Wykres 2. Ilość uwalnianego fosforu z fityny zawartej w paszy dla drobiu lub świń przy tej samej dawce fitazy (500 FTU/kg paszy, fitazy wytwarzane przez dwa różne rodzaje bakterii E. coli i Buttiauxella) (za: www.wattagnet.com)