- C/Perú, 6. 2-й поверх, офіс 4
Іспанія - 00 34 91 859 1787
- https://www.abvista.com/contact
У цій статті ми відкриємо новий погляд на спосіб дії ферментів PNA, зосередившись на мікробіоті кишечника та продуктах бродіння.
Ферменти, що руйнують АНП (некрохмальні полісахариди), застосовуються в моногастральних дієтах з 1980-х років, але, незважаючи на це, ведуться суперечки щодо їх механізму дії та того, як вони покращують продуктивність тварин.
Арабіноксилани становлять 50-70% АНП і складають більшість АНП у клітинній стінці кукурудзи, пшениці, жита та ячменю.
Арабіноксилани, пов'язані з целюлозою, у клітинній стінці, як правило, не розчиняються у воді.
Розчинна фракція може утворювати дуже в’язкі розчини в кишечнику тварин, хоча це дещо менш важливо у випадку кукурудзи, ніж у пшениці та жита, де розчинна частина більша (Choct and Annison, 1992).
Ксиланаза розкладає арабіноксилан, гідролізуючи 1,4-D-ксилозидний зв’язок між залишками ксилози (Mendis et al., 2016), зменшуючи в’язкість і збільшуючи врожайність за рахунок поліпшення видимої енергії, що метаболізується, і засвоюваності поживних речовин у птиці (Bedford, 2000; Annison, 1992; Гонсалес-Ортіс та ін., 2017).
Механізм дії ксиланаз нещодавно був пов’язаний з факторами, не пов’язаними з в’язкістю.
В даний час є дані, що використання ксиланаз у раціоні птиці на основі кукурудзи призводить до поліпшення врожайності та засвоюваності (Masey O'Neill et al., 2012; Aftab, 2012), незважаючи на меншу частину розчинних арабіноксиланів, зазначаючи, що існують механізми, крім зменшення в'язкості, це важливо.
Гіпотеза про потенціал ксиланази
Одна з гіпотез базується на можливості ксиланази перетинати стінки і таким чином дозволяти поживні речовини, що містяться в клітинах, бути доступними тварині (Hesselman and Åman, 1986), хоча це ще не достовірно доведено в шлунково-кишковому тракті (ШКТ). Якщо ефект обумовлений безпосередньою дією ксиланаз або внаслідок більшої активності подрібнення шлунка через стимуляцію кишково-мозкової осі ксиланазами, це вимагає подальших досліджень.
Останні дослідження зосереджували увагу на взаємодії між використанням ксиланаз та кишкової мікробіоти як можливий спосіб пояснити, частково, позитивні ефекти, що спостерігаються особливо у тих тварин, яких годують невязкими дієтами.
- Винуватцями можуть бути олігосахариди (ОС), що виділяються в результаті деградації ксилану в дистальних відділах тракту ЖКТ (Bedford and Cowieson, 2012).
- Здається, ОС займається декількома фізіологічними функціями кишечника, але найважливішими є сприяння продукуванню маслянокислотних бактерій та вплив на склад коротколанцюгового профілю жирних кислот (ГКФА) (Graham et al., 2003; Від Maesschalck et al., 2015).
- SCFA у товстому кишечнику пов'язані зі збільшенням часу утримання жуйки, що, власне, допоможе відкрити клітинні стінки.
Покращення ефективності може бути пов’язане з різними факторами, які всі взаємопов’язані. У цій статті буде показано деякі докази, про які повідомлялося в цій галузі
Виробництво олігосахаридів (ОС) різними ферментативними продуктами
Завдання полягає у створенні ОС, корисної для бактеріального бродіння, але про це слід пам’ятати виробництво чистої ксилози або арабінози небажано, оскільки вже було показано, що це так згубно для продуктивності одношлункових тварин (Верстеген та ін., 1991).
Різні ксиланази мають різні характеристики, що призводить до різних профілів ксилоолігосахаридів (XOS) (Рисунок 1).
Рисунок 1. Ксилоолігосахаридний профіль, отриманий після інкубації з монокомпонентною ксиланазою або багатоактивним ферментативним продуктом, що розкладає РНК старого покоління
Зміни мікробіома
В недавньому дослідженні з індиками зміни спостерігалися в результаті використання ксиланази, і це також було пов'язано з кращими показниками (González-Ortiz et al., 2017).
Рисунок 2. Відсоток гуаніну + цитозину (G + C), на 84 день, в мікрофлорі сліпої кишки індиків, які отримували контрольну дієту без ксиланази або ту саму дієту, доповнену 16 000 BXU/кг ксиланази. Дані є середніми для однієї птиці на загон, з 15 загонів на обробку
Стовпчики представляють стандартну похибку середнього значення (SEM). Виділені регіони (35-43, 50-56 та 66-70) статистично відрізняються (P
В іншому дослідженні у бройлерів, як на 21, так і на 42 день, спостерігалося збільшення концентрації масляної кислоти в вмісті клубової кишки, що свідчить про позитивну зміну структури бродіння за рахунок включення ферменту, що пов’язано зі значним покращення продуктивності тварин (González-Ortiz et al., 2016).
Доповнення індійської дієти ксиланазою може покращити ефективність за допомогою декількох механізмів.
Зміни мікробних профілів в результаті прийому ксиланази можуть бути зумовлені забезпеченням олігосахаридів, стимулюючи тим самим розвиток фібролітичного бродіння у товстій кишці.
Ця позитивна зміна мікробіома пропонується як новий спосіб розглянути принцип роботи ксиланаз.
Перевага розгляду цього способу полягає в тому, що це пояснює, чому ксиланаза може працювати у тварин, у яких в'язкість не така проблематична, а також чому реакції можуть збільшуватися з віком тварин.
Подібним чином він дає пояснення ефективності ферментів у кукурудзяній та соєвій дієтах.