Fitaza jako czynnik zwiększający biodostępność fosforu
Fosfor jest jednym z podstawowych makroelementów wchodzących w skład diety drobiu i trzody chlewnej. Jego niedobór prowadzi do obniżenia produkcyjności zwierząt oraz wpływa na występowanie nieprawidłowości w procesie kostnienia. Natomiast nadmiar tego pierwiastka jest wydalany do środowiska, co w konsekwencji może prowadzić do eutrofizacji wód. Jaką rolę w diecie odgrywa enzym fitaza?
Spis treści
Jak dobrze wykorzystać fosfor?
Na przestrzeni lat zmienił się sposób dawkowania fosforu w diecie zwierząt. Zaczęto zwracać większą uwagę na tzw. fosfor przyswajalny (strawny), podczas gdy we wcześniejszych latach podstawą w przygotowaniu receptur mieszanek dla drobiu lub trzody chlewnej był fosfor ogólny. Ma to duże znaczenie, ponieważ różne formy fosforu są w innym stopniu przyswajalne w przewodzie pokarmowym zwierząt.
Fosfor w postaci kwasu fitynowego często stanowi ponad 50% fosforu ogólnego zawartego w komórkach roślinnych.
Aby optymalnie wykorzystać ten pierwiastek, niezbędne jest właściwe zbilansowanie diety zwierząt. Spośród form mineralnych dostępnych na rynku najlepiej przyswajalne są uwodnione fosforany, średnio o 15–20% lepiej od tych samych form w postaci nieuwodnionej (fosforan 1-, 2- i 3-wapienny). Na gospodarkę fosforem w organizmie ma wpływ również zastosowanie fitazy, enzymu pochodzenia mikrobiologicznego rozkładającego kwas fitynowy zawarty w materiale roślinnym. Fosfor w postaci kwasu fitynowego często stanowi ponad 50% fosforu ogólnego zawartego w komórkach roślinnych. Najwyższy jego udział wykazują zboża i inne przetworzone produkty zbożowe (nawet ponad 60%).
Aby optymalnie wykorzystać fosfor, niezbędne jest właściwe zbilansowanie diety zwierząt.
Kwas fitynowy stanowi trudno przyswajalną formę fosforu oraz zmniejsza biodostępność niektórych składników pokarmowych i mineralnych, ponieważ wykazuje właściwości chelatujące. W wyniku tego może on tworzyć kompleksy z aminokwasami, cukrami lub metalami 2-wartościowymi (Ca2+, Mg2+, Fe2+, Cu2+, Mn2+).
Jak powstaje endogenna fitaza?
Endogenna fitaza jest naturalnie produkowana przez bakterie bytujące w jelicie grubym zwierząt monogastrycznych. Jednak są to nieznaczne ilości. Stąd też jej znaczenie w pozyskiwaniu fosforu z wiązań fitynowych dla organizmu jest niewielkie. Enzym ten występuje też w komórkach roślinnych (6-fitaza). Jednak jego aktywność jest zależna od gatunku roślin. Na skalę przemysłową produkowana jest 3-fitaza będąca metabolitem fermentacji grzybów z rodzaju Aspergillus i Peniophora.
Głównymi czynnikami wpływającymi na działanie fitazy pochodzenia mikrobiologicznego są:
- pH – w przypadku mikrobiologicznej fitazy optymalnym pH jest zakres od 2,5 do 5,5. Dodatkowo, aby obniżyć pH w przewodzie pokarmowym i zapewnić efektywne działanie tego enzymu, w dawkach podaje się dodatkowo zwierzętom kwasy organiczne, głównie mrówkowy i mlekowy. Ich działanie daje lepsze efekty w przypadku drobiu niż trzody chlewnej;
- namaczanie komponentów paszowych ułatwia działanie fitazy. Zabieg ten jest szczególnie korzystny u trzody chlewnej;
- gatunku i wieku zwierząt – lepsze wykorzystanie fitazy stwierdza się u młodego drobiu niż u prosiąt;
- rodzaju mikroorganizmów produkujących fitazę. Najwyższą aktywność wykazuje enzym produkowany przez grzyby z rodzaju Aspergillus;
- wielkość dawki fitazy (FTU – jednostka aktywności fitazy).
Jak dawkować fitazę?
Lepsze wykorzystanie fitazy stwierdza się u młodego drobiu niż u prosiąt.
Na podstawie badań zalecana dawka fitazy dla prosiąt wynosi 800–1100 FTU*kg-1, u młodego drobiu zaś 750 FTU*kg-1. Dalsze zwiększanie ilości fitazy w diecie nie jest już tak efektywne w rozkładzie kwasu fitynowego (co ważne: wyższe dawki fitazy nie są toksyczne dla zwierząt).
Zastosowanie fitazy poprawia strawność składników pokarmowych (białka ogólnego i tłuszczu surowego). Sprawia, że wzrasta wykorzystanie energii z mieszanki, a dostępność fosforu zwiększa się od 20 do 40%. Poprawia się także biodostępność pierwiastków 2-wartościowych, dzięki czemu ich zastosowanie może być zmniejszone w diecie o 20%. Fitaza wpływa także na prawidłowy proces mineralizacji kości, zwłaszcza u młodych zwierząt, oraz zmniejszenie wydalania fosforu do środowiska.
Zastosowanie fitazy poprawia wskaźniki produkcyjne u drobiu i trzody chlewnej.
W kwestii efektów produkcyjnych warto podkreślić, że zastosowanie fitazy poprawia wskaźniki produkcyjne u drobiu i trzody chlewnej. Dodatek fitazy u prosiąt w ilości powyżej 1000 FTU*kg-1 może zwiększać przyrosty dzienne i polepszać wykorzystanie paszy o kilkanaście procent. Enzym ten stosowany u loch zwiększa masę ciała i pobranie paszy samic w cyklu reprodukcyjnym, co w powiązaniu z zastosowaniem fitazy w żywieniu prosiąt zwiększa ich masę ciała przy odsadzeniu. W przypadku drobiu (głównie kurczęta brojlery i indyki) fitaza w ilości od 500 do 1000 FTU*kg-1 zwiększa przyrosty o 12–50%, natomiast polepsza wykorzystanie paszy o 6–8%.
W świetle ostatnich badań naukowych można ograniczyć zastosowanie mineralnych form fosforanów w recepturach mieszanek dla zwierząt monogastrycznych, stosując enzym fitazę, który dodatkowo poprawia strawność składników pokarmowych, takich jak białko ogólne czy tłuszcz surowy. Przy czym u młodych zwierząt optymalne działanie tego enzymu ujawnia się przy zastosowaniu go w ilości powyżej 750 FTU*kg-1, natomiast u starszych osobników fitaza wykazuje swoje działanie w przypadku dawek na poziomie 500 FTU*kg-1.
