Работна група за активни состојки во исхраната на животните д
Работна група за активни состојки во исхраната на животните е.в. (AWT) Ензими во исхраната на животните. 2004 година
Автори: Др. М. Билер Др. Lim.Лимпер Др. А. Милер Др. Г. Шварц Проф. О. Симон Др. М. Сомер Др. W. Пролет 2
Издавач и одговорен за содржината: AWT (Работна група за активни состојки во исхраната на животните) Контакт: Др. Х.-Ц. Pape Roonstraße 5 D-53175 Бон Тел. +49 228 352400 Факс +49 228 361397 Е-пошта: [email protected] Трговско здружение AWT AWT како германско трговско здружение со меѓународни активности претставува професионални, научно-технички и економски интереси на водечки производител и процесор на адитиви за исхрана на животните. Задачи и цели Претставување на интересите на членовите и нивно претставување наспроти властите, владините агенции, законодавните тела, специјализирани организации и други институции на национално ниво Застапеност на германските интереси во адитиви на меѓународно ниво Учество во усогласување на условите за прием на адитиви, информирање и советување на членовите за сите специфични предмети а особено за тековните законски процедури, информирање на јавноста за придобивките, безбедноста и квалитетот на адитивите во исхраната на животните 3
Содржина 1. Вовед 1.1 Што се ензими? 5 1.2 Историски развој 5 2. Класификација и својства на ензимите 2.1 Номенклатура на ензимите 8 2.2 Ендо- и егзо-ензими 10 2.3 Карактеристики на ензимите 11 3. Производство и области на примена 3.1 Процеси на производство 13 3.2 Класификација на микроорганизми кои произведуваат ензими 15 3.3 Области на примена и значење 16 3.4 Употреба во исхраната на животните 17 4. Подлоги и нивни својства 4.1 Класификација на подлоги 18 4.2 Содржина во добиточната храна 21 4.3 Ефекти на соединенијата на НСП и фитатот кај животните 23 5. Цели на употребата на ензимите и принципот на работа 5.1 Дополнување на ендогени ензими 25 5.2 Набавка на ензими кои не се формирани од животно 25 6. Ензими за добиточна храна во практична употреба 6.1 Ензими за раздвојување на НСП 27 6.1.1 Ефекти врз животното и неговата изведба 28 6.1.2 Можни употреби во сложената храна 29 6.1.3 Економска проценка на ефектите 31 6.2 Фитази 33 6.2.1 Ефект на фитаза 34 6.2.2 Можни употреби во сложена храна 35 6.3 Други ензими 37 7. Ензими и Environmentивотна средина 38 8. Аналитика 8.1 Определување на NSP ензимски активности 40 8.2 Определување на активност на фитаза 41 9. Формулари за апликација, дозирање и безбедност на корисникот за ензимски производи 42 10. Дефиниција на често употребувани изрази
Класификација и својства на ензимите 2.2 Ендо- и егзоензими Слика 1 Шематски приказ на точките на напад на егзоензимите и ендо-ензимите на разгранета молекуларна низа За ензимите што се користат во исхраната на животните, точката на расцепување на подлогата е од голема важност за ефектот што треба да се постигне. Во принцип, се прави разлика помеѓу егзо (надворешни) и ендо (внатрешни) ензими. Егзо-ензимите само ги раздвојуваат терминалните градежни блокови на молекуларната низа, додека ендо-ензимите ги разделуваат врските во рамките на молекуларната низа (види слика 1). Ендо-ензимите можат ефикасно да ги разложат големите и долги ланци молекули на помали фрагменти. Ова е особено важно за влијанието на ензимите кои не содржат скроб во полисахаридите, врз вискозноста на дигестивната пулпа. 10
Екстракција и области на примена Слика 4 Шематско претставување на екстракцијата на ензимот со употреба на Емерс процес Вода за хранливи материи Мешалка за инокулум Стерилизација Раствор на пуфер Ферментација Извлекување Разделување на цврста/течност Врнежи Одвојување на цврст/течен ензим сув производ 14
Производство и области на примена Слика 5 Принцип на производство на ензими со помош на потопен процес Габите претставуваат најголема група на микроорганизми кои произведуваат ензими.Најзначајни родови се: Aspergillus ssp., (Пр. A. niger), Penicillium ssp., Humicola ssp. (на пример, H. insolens) и Trichoderma ssp. (на пр. T. longibrachiatum). Овие габи произведуваат ензими за разградување на широк спектар на подлоги; Заедничко за сите, сепак, е производство на ензими за разградување на компонентите на растителниот клеточен wallид во форма на високо-полимерни јаглехидрати. Од групата бактерии, Bacillus ssp. навистина важно. Особено алфа-амилазите и протеазите се произведени од Bacillus ssp. произведени, со широко користени Bacillus licheniformis и Bacillus subtilis; сепак, β-глуканазите и ксиланазите може да бидат произведени и од видовите Бацилус. 3.3 Области на примена и значење Големината на светскиот пазар за индустриски произведени ензими се зголеми повеќе од десет пати во последните 25 години и сега е добро 16
Подлоги и нивни својства Слика 6 Дел од амилопектин. Молекулите на глукозата се поврзани едни со други во врска 1,4 или 1,6 врска. Слика 7 α- и β-гликозидни врски 19
Подлоги и нивни својства Слика 8 Шематски приказ на структурата на 1,3-1,4-β-глукани и арабиноксилани 1,3-1,4-β-глукани, како целулоза, се составени од β-гликозидно поврзани молекули на глукоза (Слика 8) . Покрај 1,4 врски, карактеристични за целулозата, тие имаат и 1,3 врски. Овие се одговорни за силното разгранување на овие β-глукани и можноста за задржување на водата (оток), а со тоа, меѓу другото, и за антихранливиот ефект (зголемување на вискозитетот). Пентозаните, кои главно се присутни како арабиноксилани во 'рж и пченица, исто така, имаат силен ефект на зголемување на вискозитетот и со тоа анти-нутриционистички ефект. Арабиноксиланите се состојат од главен ланец на ксилопираноза и странични ланци на арабинофураноза. Шематски приказ на структурата на 1,3-1,4-β-глукани и арабиноксилани е прикажан на слика 8. Во прилог на овие супстанции кои не содржат скроб во полисахаридите (NSP), главно има и растително потекло 20
Подлоги и нивни својства Слика 10 Влијание на цревниот вискозитет Полисахариди кои зголемуваат вискозитет Зголемен цревен вискозитет Намалена стапка на проток на дигестивната пулпа Намален внес на храна зголемен раст на цревната флора Конкуренција на хранливи состојки помеѓу домаќин и микрофлора Намален внес на хранливи материи Зголемен цревен вискозитет Намалена ефикасност на хранливи материи Вода на дигестија Тенко црево, што може да доведе до зголемени загуби на ендогени протеини. Според наменетата употреба, ензимите за добиточна храна можат во основа да се поделат на: а) Ензими кои имаат за цел квантитативно да ги надополнуваат ендогените дигестивни ензими на моногастрични животни (на пр. Протеази, амилази, липази) б) Ензими кои не произведуваат моногастрични животни (на пр. Β-глуканази, пентосанази, α-галактозиди, α-галактозиди, Фитази) 24