فیتاز و استفاده از آن به‌منظور خنثی کردن اثرات سوء ناشی از فیتات  

فیتاز

فیتاز و استفاده از آن به‌منظور خنثی کردن اثرات سوء ناشی از فیتات  

 

فیتاز و استفاده از آن به‌منظور خنثی کردن اثرات سوء ناشی از فیتات

فیتاز و اثرات آن در تغذیه 

در اجزای خوراکی با منشأ گیاهی، بخش بیش‌تر کل فسفر به صورت فیتات است(۸۰-۶۰%) که برای حیوانات غیر‌نشخوار‌کننده به ویژه طیور غیر‌قابل دسترس است. قابلیت دسترسی فسفر در اجزای خوراکی گیاهی، یک چالش عمده برای کارشناسان تغذیه‌ی طیور است. یک راه‌حل برای این مشکل افزودن فسفات‌های غیر‌آلی نظیر دی‌کلسیم فسفات به اجزای خوراک است. اسید فیتیک شکل ذخیره‌ای فسفر در گیاهان است.

مولکول اسید فیتیک میزان فسفر نسبتا بالایی دارد و ۶ فسفر اسید فیتیک تمایل بالایی برای جذب کاتیون‌ها دارد. عناصر معدنی و کم‌یاب نظیر کلسیم، آهن، منیزیم و روی به اسید فیتیک باند می‌شوند و این نمک‌ها به‌عنوان فیتات‌ها معرفی شده‌اند. فسفر باند‌شده به فیتات قبل از استفاده شدن توسط طیور بایستی هیدرولیز شوند.

فیتاز نوع خاصی از فسفاتاز است که گام به گام اورتوفسفات غیرآلی را از فیتات حذف می‌کند. اگرچه فیتاز آندوژنوسی ناچیزی در موکوس روده‌ای وجود دارد. برخلاف حیوانات، فیتاز‌ها در میکروارگانیسم‌ها و گیاهان به مقدار زیادی یافت می‌شوند که به صورت ۳- فسفاتاز است که ابتدا گروه‌های فسفات را در اتم کربن شماره‌ی ۳ جدا می‌کنند و یا ۶- فسفاتاز که ابتدا از کربن شماره‌ی ۶ وارد عمل می‌شوند و این تنها نوع فعالیت فیتازی است که در گیاهان نیز وجود دارد.

اگرچه در عمل این قبیل فعالیت فیتازی محدود است چون پلت کردن خوراک در دمای بالا فیتاز را از بین می‌برد. برخی از فرآورده‌های ۳- فیتاز مشتق شده از گونه‌های تغییر یافته‌‌ی ژنتیکی سویه‌های آسپرژیلوس و یا تریکودرما هستند. فرآورده‌ی دیگری که حاوی ۶- فیتاز است از Peniophora lici مشتق شده است که از سویه‌ی تغییر‌یافته‌ی Aspergillus oryzae مشتق شده است. کارآیی فیتاز‌های مکمل‌شده در جیره‌های جوجه‌های گوشتی، مرغ‌های تخم‌گذار و بوقلمون‌ها به خوبی نشان داده شده است.

اثرات اصلی ناشی از افزودن فیتاز را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

  • بهبود قابلیت دسترسی و مصرف فسفر فیتاتی که می‌توان با بهبود درصد خاکستر استخوان‌ها به آن پی برد.
  • بهبود قابلیت دسترسی کلسیم، روی و اسید‌های آمینه
  • افزایش در پارامتر‌های عملکردی به هنگام مقایسه با گروه‌های شاهدی که جیره‌ی با فسفر پایین را دریافت می‌کردند.
  • کاهش دفع فسفر و در نتیجه کاهش آلودگی محیطی

فیتاز‌های باکتریایی جدید مشتق شده از اشرشیاکلی و فیتاز‌های مشتق شده از مخمر‌ها، توسعه یافته‌اند و کارآیی آنها در طیور نشان داده شده است. ویژگی سوبسترا یک خصوصیت مهم و ضروری در مورد افزایش بازدهی فیتاز‌های جدید است. تلاش محققان در سال‌های اخیر بر روی جداسازی فیتاز‌های جدید و مقاوم به گرما از دیگر منابع میکروبی است. بهبود در پایداری فیتاز در برابر پلت کردن با استفاده از فرمولاسیون خاص حاصل شده است. در کاربرد تجاری فیتاز‌ها در خوراک‌های پلت شده، پایداری در برابر گرما نقش اساسی در موفق بودن استفاده از فیتاز دارد.

تحقیقات علمی

محققان با استفاده از آسپرژیلوس نایجر مشاهده کردند که بهبود در قابلیت هضم ترئونین در میان سایر اسید‌های آمینه در بین چندین اجزای خوراکی آزمایشی دیده شد. هم‌چنین، رادرفورد و همکاران دریافتند که  فیتاز حاصله از Peniophora lici قابلیت هضم ایلئومی اسید‌های آمینه در جیره‌های مخلوط را افزایش داد و قابلیت هضم ترئونین بیش‌ترین بهبود را داشت. از نظر تئوری بیان شده است که اسید فیتیک تلفات پروتئین اندوژنوس را افزایش می‌دهد چون موسین روده‌ای شامل مقدار زیادی ترئونین هم در طیور و هم در خوک‌ها است.

به‌عنوان مثال در خوک‌ها، موسین شامل ۳۵-۲۸% ترئونین است که توسط سلول‌های گوبلت در سر‌تا‌سر روده ترشح می‌شود و این گلایکوپروتئین به‌عنوان یک سد محافظتی زنده بین محتویات روده و سیستم جذب عمل می‌کند و اختلال در این امر می‌تواند سبب بروز مشکل در جذب مواد مغذی شود. افزایش تلفات پروتئین اندوژنوسی در مواد هضم‌شده و مدفوع می‌تواند به‌واسطه‌ی عوامل ضد‌تغذیه‌ای باشد که می‌توانند در کاهش قابلیت هضم اجزای خوراکی و اسید‌های آمینه به‌ویژه ترئونین تداخل ایجاد کند.

تحقیقات تکمیلی

محققان نشان دادند که اسید فیتیک برای افزایش تلفات پروتئین اندوژنوس و کربوهیدرات‌ها در طیور گوشتی به‌صورت وابسته به دوز عمل می‌کند. بلع یک گرم اسید فیتیک به‌طور معنی‌داری دفع ماده‌ی خشک(۲۸+%)، نیتروژن(۲۱+%)، نیتروژن غیر پروتئینی(۱۹+%) و اسید سیالیک(۱۸۵+%) را در مقایسه با پرنده‌های تغذیه شده با گلوکز افزایش داد.

اسید سیالیک جزیی از موسین است و به‌عنوان یک مارکر برای موسین عمل می‌کند. در مدفوع پرنده‌های گروه شاهد، در حدود ۸۲% اسید فیتیک وجود داشت در حالی که به هنگام استفاده از آنزیم فیتاز این مقدار به ۴۷% کاهش یافت. دفع اسید‌آمینه با اسید فیتیک از ۱۱% تا ۶۰% افزایش یافت. در طی دوره‌ی جمع‌آوری ۴۸ ساعته تقریبا ۹۰ میلی‌گرم لیزین دفع شد و این در حالی بود که دفع اسید فیتیک به تنهایی صورت گرفت و به هنگام استفاده از فیتاز در جیره، دفع لیزین به ۲۱ میلی‌گرم کاهش یافت.

به هنگام استفاده از فیتاز در جیره، دفع اسید‌های‌آمینه‌ی ضروری به همراه اسید فیتیک کم‌تر بود که در واقع با این مفهوم سازگاری داشت که اسید فیتیک به لیزین باند شده بود و از جذب شدن آن جلوگیری می‌کرد. فیتاز نه تنها با حذف توانایی باند شدن به این ترکیبات از طریق توانایی تجزیه‌ی اسید فیتیک بلکه با کاهش تلفات اندوژنوس سبب افزایش قابلیت هضم اسید‌های آمینه و انرژی قابل متابولیسم شد. بدین ترتیب فیتاز توانست نقش معنی‌داری را در چالش‌های متابولیکی که از طریق اجزای خوراکی بی‌ضرری هم‌چون ذرت ایجاد شده بود، بازی کند.

http://zarinjavdaneh.ir/آنزیم‌های-خوراکی/

https://t.me/zarin_javdaneh

انتشار

error: محتوا حفاظت شده است