آنزیم‌های خوراکی و اثر آنها برای خنثی کردن اثرات سوء ناشی از کربوهیدرات‌های غیر‌نشاسته‌ای

آنزیم‌های خوراکی و اثر آنها برای خنثی کردن اثرات سوء ناشی از کربوهیدرات‌های غیر‌نشاسته‌ای

آنزیم‌های خوراکی

در تغذیه‌ی طیور، این امر پذیرفته شده است که ارزش خوراکی بسیاری از غلات نظیر جو، یولاف، تریتیکاله، گندم و لگوم‌های مختلف به وجود پلی‌ساکارید‌های غیر‌نشاسته‌ای مانند β-D گلوکان و آرابینوزایلان در دیواره‌ی سلولی اندوسپرم آنها بستگی دارد. خصوصیت مهم این NSP ها ، این است که قابلیت انحلال جزیی در آب داشته درنتیجه منجر به شکل‌گیری محلول‌های ژله‌ای چسبناک می‌شوند. این امر سبب افزایش چشم‌گیری در ویسکوزیته‌ی مواد هضم‌شده در روده به‌خصوص در پرنده‌های جوان می‌شود که ممکن است سبب نقصان در عمل آنزیم‌های گوارشی، کاهش سرعت عبور و اختلال در جذب سایر مواد مغذی می‌شود.
به‌علاوه، فرضیه‌ای وجود دارد مبنی بر اینکه وجود بخش‌های غیر‌قابل هضم از بخش‌هایی از دیواره‌ی سلولی گیاهی در دستگاه گوارش، دسترسی آنزیم‌های هضمی به محتویات سلولی را کاهش می‌دهد. در نتیجه‌ی این امر، قابلیت هضم مواد مغذی و مصرف انرژی جیره ممکن است کاهش یابد. در مورد غلات یک همبستگی منفی قوی بین NSP ها و انرژی قابل‌متابولیسم جیره وجود دارد. اطلاعات بیش‌تر در مورد میانگین سطوح NSP در غلات و لگوم‌ها در جدول ۱ آورده شده است.

جدول ۱٫ میانگین مقدار پلی‌ساکارید‌های غیر‌نشاسته‌ای در غلات و برخی از لگوم‌ها

 به‌منظور افزایش ارزش غذایی غلات با انرژی کم، فرآورده‌های آنزیمی خاصی توسعه یافته‌اند که قادر به تجزیه‌ی جزیی NSPهای مربوطه هستند. به‌نظر می‌رسدکه اندو۱،۳ (۴)بتاگلوکاناز و اندو۱،۴ بتا زایلاناز و یا هر دوی آنها آنزیم‌های حیاتی باشند که اثرات مفیدی به‌همراه دارند. هم‌اکنون، دامنه‌ی وسیعی از فرآورده‌های آنزیمی تجزیه‌کننده‌ی NSPها به‌منظور افزایش ارزش خوراکی جیره‌های بر پایه‌ی گندم و جو در صنعت خوراک در اروپا و کانادا استفاده می‌شوند. بیش از ۵۵ فرآورده‌ی آنزیمی در اتحادیه‌ی اروپا تصویب شده‌اند که به ۴ دسته تقسیم می‌شوند:

فرآورده های آنزیمی

• کمپلکس آنزیمی مشتق شده از سویه‌های انفرادی(Single strains) مثل(Trichoderma Langibrachiatum، Trichoderma viride، Aspergilus niger، Homicola insolence).
• مخلوط‌های آنزیمی بر اساس دو یا تعداد بیش‌تری فرآورده‌های تخمیری
• آنزیم‌های تک‌جزیی مشتق شده از سویه‌های تغییر‌یافته‌ی ژنتیکی
• ترکیبی از یک کمپلکس آنزیمی و یک آنزیم تک‌جزیی

استفاده از آنزیم‌ها

استفاده از این آنزیم‌های تجزیه‌کننده‌ی NSP ها به یک امر معمول در تغذیه‌ی طیور تبدیل شده است. هنگامی که آنزیم‌های تجزیه‌کننده‌ی NSP به جیره‌های طیور اضافه می‌شوند، چندین اثر مطلوب از قبیل افزایش کارایی مواد مغذی(چربی، پروتئین)، بهبود انرژی قابل‌متابولیسم ظاهری، افزایش سرعت رشد، بهبود ضریب تبدیل، کاهش ویسکوزیته‌ی مواد هضم‌شده در روده، کاهش مدفوع چسبناک و بهبود شرایط بستر را به‌دنبال دارند.

لگوم‌ها معمولا در جیره‌ها‌ی طیور به‌عنوان منبع مهم پروتئین هستند. اگرچه هنگامی که لگوم‌ها از قبیل لوپین به‌عنوان تنها منبع پروتئین در جیره‌های طیور هستند، عملکرد پرنده تحت تأثیر سطوح بالای NSP و الیگوساکارید‌های موجود در آن قرار می‌گیرد. NSPهایی که در لگوم‌ها وجود دارند از نظر ساختار پیچیده‌تر از NSP موجود در غلات هستند و بنابراین استفاده از فرآورده‌های آنزیمی کلاسیک تجزیه‌کننده‌‌‌‌ی NSP ها تمایل به ایجاد پاسخ‌های متناقض و محدود دارد.
در مقابل غلات، لگوم‌ها حاوی مخلوطی از پلی‌ساکارید‌های کلوییدی هستند که مواد پکتینی نامیده می‌شوند(گالاکتوران‌ها، گالاکتان‌ها و آرابینان‌ها) و پلی‌ساکارید‌های خنثی نظیر زایلوگلوکان‌ها و گالاکتومانان‌ها هستند. به‌علاوه، مقدار آنها بیش‌تر از مقدار موجود در غلات می‌باشد.
به‌علاوه، آنها شامل مقدار بالایی از الیگوساکارید‌های غیر‌قابل هضم(۹%) از قبیل ورباسکوز و استاکیوز هستند اما تقریبا غیر‌نشاسته‌ای اند. در سال‌های اخیر اثرات مفید ناشی از افزودن آنزیم‌های تجزیه‌کننده‌ی NSP بر ارزش خوراکی نخود و به‌طور ویژه لوپین‌ها در جوجه‌های گوشتی نشان داده شده است.

کنجاله‌ی سویا منبع پروتئینی گیاهی اصلی در جیره‌های طیور است. همانند دیگر لگوم‌ها، بخش کربوهیدراتی کنجاله‌ی سویا حاوی مقدار کمی نشاسته، مقدار نسبتا زیادی گالاکتوالیگوساکارید‌ها و مقداری هم سوکروز آزاد است. بخش عمده‌ی NSP ها در قسمت دیواره‌ی سلولی قرار دارد. بنابراین به‌واسطه‌ی ترکیب کربوهیدراتی آن، مقادیر AME_n کنجاله‌ی سویا برای طیور نسبتا پایین است.
کل NSP موجود در کنجاله‌ی سویا ممکن است از ۱۸ تا ۲۲% متغیر باشد اما NSPهای محلول در آب، در بخش کوچک‌تر وجود دارند و بقیه‌ی آن غیرمحلول است. سویای خام حاوی عوامل ضد‌تغذیه‌ای نظیر بازدارنده‌ی تریپسین، لکتین و ساپونین‌ها هستند که معمولا در طی فرآوری کنجاله‌ی سویا از بین می‌روند. بهبود در ارزش خوراکی کنجاله‌ی سویا، تلاش‌های تحقیقاتی زیادی را به خود جلب کرده‌اند.
آنزیم‌هایی که اخیرا به‌صورت آزمایشی استفاده شدند عبارتند از آلفاگالاکتوزیداز، بتاگالاکتاناز، کمپلکس پکتیناز، بتاماناناز، ترکیبی از سلولاز و زایلاناز یا پروتئاز‌های مختلف. تحقیق‌های بیش‌تری نیاز است تا آنزیم‌هایی را شناسایی کنیم که ارزش غذایی این اجزای خوراکی را افزایش دهد.