Фітаза — кращий вибір для підвищення продуктивності і прибутків тваринницьких підприємств

Олександр Вернер, технічний директор відділу Східної Європи компанії Biochem

Сьогоднішні реалії тваринництва відзначені виключно високим рівнем витрат на корми, так що прагнення виробників до пошуку нових можливостей скорочення кормових та інших виробничих витрат виглядає цілком передбачувано.

Останнім часом у всьому світі широко поширена практика застосування ферментів, серед яких найбільшою популярністю користуються фітазні препарати, повсюдно визнані не тільки дієвим важелем скорочення витрат, а й надійним засобом захисту навколишнього середовища від викидів фосфору. Проте до цих пір незрозуміло, наскільки ефективно використовуються фітазні препарати нового покоління в комбікормовій галузі в період різких стрибків цін на інгредієнти комбікормів.

Фосфор входить до числа мінералів, необхідних для підтримки процесів росту і життєдіяльності тварин і птахів. На жаль, велика частина сполук фосфору рослинного походження знаходиться у формі фітатів (інозитол фосфат −6 , ІФ6). Комплексні структури допомагають рослинам зберігати великі запаси фосфору, але організм тварини не в змозі засвоїти велику кількість фітатів. Засвоюється лише мала частка фосфору рослинного походження, проте дану проблему можна вирішити за допомогою фітазних препаратів.

Як відомо, фітати - антипоживні речовини, які пов’язують протеїн і інші необхідні речовини, що значно знижує їх доступність для тварин і птахів. При цьому унаслідок поганої засвоюваності фітати мають низьку поживну цінність, а також викликають надмірну секрецію шлунково-кишкового тракту, що веде до ендогенних втрат протеїну (амінокислот) і енергії в організмі тварини. У підсумку фітати мають негативний вплив на продуктивність та прибутковість тваринництва та птахівництва.

При підборі ферментних препаратів, що розщеплюють фітати, вкрай важливо враховувати відмінності в ефективності фітазних препаратів та їх впливі на продуктивність тварин і птахів.

Перш за все необхідно знати, що зв’язуючий ефект фітатів залежить від рівня рН у шлунково-кишковому тракті. Фітати з’єднуються з протеїнами і амінокислотами набагато легше при низькому рівні рН, який зазвичай присутній в шлунку, де фітати утворюють стабільні комплексні сполуки з протеїнами. При високих рівнях рН, присутніх в кишечнику, фітати пов’язують головним чином мінеральні речовини. Всі ці антипоживні ефекти з урахуванням втрат енергії, протеїнів і амінокислот через надмірне утворення ендогенних виділень називають "фітатним ефектом«.

Таким чином, перший крок до збільшення економії при використанні фітазних ферментів — це вірне розуміння »фітатного ефекту" і впливу величини рН на властивості зв’язування поживних речовин.

Фітазою називається фермент, що специфічно діє на фітати: руйнуючи їх зв’язок з поживними речовинами, він сприяє вивільненню енергії, амінокислот і фосфору, а також багатьох інших мінералів і поживних речовин.

За рахунок цього при використанні фітазних препаратів знижується необхідність у введенні в раціон дорогих джерел фосфору, що сприятливо позначається на вартості кормів. Візуальна демонстрація зв’язує ефект фітатів з протеїнами, де розчин соєвого протеїну сприяє каламутній консистенції розчину. Додавання фітази в каламутний розчин сприяє руйнуванню даних зв’язків і вивільненню поживних речовин, пов’язаних фітат. Чим більше протеїнів вивільняється, тим прозорішим стає розчин.

Однак слід враховувати додатковий вплив фітазних препаратів на поживну цінність раціонів. Це дозволяє технологу зменшити витрати енергії та амінокислот при розрахунку раціонів без втрат у продуктивності тварин і птахів, тим самим відкриваючи шлях до додаткових джерел прибутку.

Крім того, ступінь підвищення поживної цінності раціонів за допомогою фітазних препаратів позитивно корелює з концентрацією фітатів в кормовій сировині, рівнем введення ферментів в комбікорм та ефективністю обраного препарату.

Оскільки висока концентрація фітатів в сировині підвищує доцільність використання фітазного препарату, при високому рівні цін на сировину є сенс використовувати підвищені дози фітазних препаратів для отримання додаткової економії. Крім іншого, за рахунок скорочення потреби в фосфатах і поліпшення засвоюваності амінокислот і енергії фітазні препарати мають додатковий позитивний ефект з точки зору захисту навколишнього середовища.

Різниця між фітазними препаратами

На практиці часто доводиться стикатися з тим, що виробники, що вводять фітазні ферменти до складу комбікормів в цілях економії фосфатів, не використовують достатній рівень ферментів для підвищення енергетичної цінності і засвоєння амінокислот.

Деякі підприємства досі застосовують грибкові фітази — препарати минулого покоління, хоча на ринку вже присутні новітні високоефективні розробки з поліпшеними властивостями і розширеними можливостями — наприклад, бактеріальні фітази.

Доказом тому служать дослідження, проведені в Інституті Шотхорст (Нідерланди), в результаті яких було доведено, що ефективність бактеріальної фітази на 67 % перевищує ефективність грибкової фітази минулого покоління.

Основна відмінність між грибковими та бактеріальними фітазами полягає в рівні і обсягах розщеплення фитатов в шлунково-кишковому тракті, найчастіше, при низькому рівні рН. Підвищена результативність бактеріальних фітаз грунтується на прискореному руйнуванні фітатних з’єднань і більш глибокому розщепленні останніх порівняно з грибковими попередниками. Крім відмінностей в ефективності дії грибкових фітаз і бактеріальних фітаз, існують і відмінності між різними різновидами бактеріальних фітаз, в достатку представлених на сучасному ринку.

Так, розробки компанії Danisco Animal Nutrition, яка є структурним підрозділом компанії DuPont, дали більш точну оцінку ефективності різних фітазних ферментів проти антипоживних ефектів фітатів. Розуміючи хімічну природу фітатів і принцип їх дії, технологи можуть ще ефективніше застосовувати фітазні препарати для зниження кормових витрат і тим самим поліпшити показники продуктивності тварин і птахів.

У ході роботи було проведено ряд експериментів invitro (Tran et al., 2011) у відповідності з новітніми дослідницькими методиками, метою яких була оцінка ферментної активності фітазних препаратів при рівні рН 3,0 і температурі 37 °С у відношенні антипоживних факторів фітато-протеїнових комплексів.

Нововведення полягало в тому, що, на відміну від традиційних методик дослідження фітазних препаратів, в даному експерименті відтворювалися умови, властиві внутрішньому середовищі шлунка, тобто: рівень рН 3,0 замість загальноприйнятого рівня рН 5,5; а в якості субстрату замість звичного натрію фітати виступив фітато-протеїновий комплекс (IP6 — соєвий протеїн).

Таким чином, отримані результати можна вважати більш достовірними з погляду фізіології.

У дослідженнях, проведених в умовах, наближених до середовища верхнього відділу ШКТ тварин, бактеріальні фітази показали кращу ефективність по гідролізу фітато-соєвого комплексу, ніж по гідролізу натрію Фітати.

Таким чином, дані підтверджують, що бактеріальні фітази перевершують грибкові фітази минулого покоління в ефективності руйнувань антипоживних факторів фітатів у верхньому відділі ШКТ, де останні виявляють основний ефект. При порівняльному дослідженні ефективності бактеріальних фітаз препарат Phyzyme^® XP на основі E.coli показав покращений результат 164 % порівняно з конкурентною бактеріальної фітазою, яка виявилася на 26% слабкіше. Найгіршу активність проти обох субстратів (натрій-фітати та іншого комплексу соєвого протеїну з фітатами) при низькому рівні рН продемонстрували грибкові фітази (менше 40 %).

У цілому, при проведенні дослідження був засвідчений зв’язуючий ефект фітатів з протеїнами, в результаті чого утворювався каламутний розчин. При використанні фітазного ферменту рідина поступово світлішала внаслідок руйнування фітатних зв’язків, яке супроводжувалося вивільненням поживних речовин: чим більше протеїнів вивільнялося, тим прозорішим ставав розчин.

Максимальне використання переваг фітазних ферментів

Коливання рівня фітатів в кормовій сировині негативно впливає на засвоюваність багатьох поживних речовин, що скорочує показники продуктивності тварин та птиці. Використання високоефективної фітази новітнього покоління сприяє нейтралізації впливу антипоживних факторів. Таким чином, в період підвищення цін на кормову сировину слід мати на увазі виробничу цінність фітазних препаратів і широкий спектр їхніх можливостей при різних рівнях введення в раціон з метою максимізації прибутку і скорочення кормових витрат.