Ahmad Raza
un Institut Național pentru Biotehnologie și Inginerie genetică (NIBGE), Jhang Road, Faisalabad, Pakistan
b Institutul de Inginerie și Științe Aplicate din Pakistan (PIEAS), Islamabad, Pakistan
Saira Bashir
un Institut Național pentru Biotehnologie și Inginerie genetică (NIBGE), Jhang Road, Faisalabad, Pakistan
b Institutul de Inginerie și Științe Aplicate din Pakistan (PIEAS), Islamabad, Pakistan
Romana Tabassum
un Institut Național pentru Biotehnologie și Inginerie genetică (NIBGE), Jhang Road, Faisalabad, Pakistan
b Institutul de Inginerie și Științe Aplicate din Pakistan (PIEAS), Islamabad, Pakistan
Abstract
1. Introducere
Animalele joacă un rol-cheie în atenuarea sărăciei, precum și a deficitului de alimente. Dintre animale, păsările de curte sunt una dintre produsele semnificative care furnizează proteine și micronutrienți de înaltă calitate prin carne și ouă, acestea fiind preluate mai ușor de corpul uman decât alimentele pe bază de plante. În creșterea păsărilor, furajele constituie 70-75% din costul total de producție. Furajele pentru păsări de curte se bazează în principal pe boabe de cereale, în principal porumb/porumb, grâu, sorg și proteine vegetale, care sunt furnizate pentru a satisface cele mai multe cerințe de energie și proteine din dieta păsărilor. Recent, aceste cereale sunt utilizate și pentru producția de biocombustibili. Datorită acestei schimbări de paradigmă a agriculturii de la industria alimentară la industria biocombustibililor și creșterea prețurilor acestor ingrediente brute pe piața internațională, se deschid modalitățile de a afla surse mai puțin costisitoare și alternative de energie și proteine pentru hrana animalelor. Ingredientele mai accesibile, inclusiv orz, ovăz, triticale, secară, tort de măsline și făină de floarea soarelui (Al-Harthi, 2017; Teymouri și colab., 2018; Waititu și colab., 2018), joacă un rol important în substituția porumbului, grâului și soia, dar au câțiva factori anti-nutriționali care pot afecta performanța de creștere și sănătatea intestinală a păsărilor.
Ținând cont de problemele menționate mai sus ale dietelor bogate în fibre, această revizuire a fost scrisă pentru a oferi informații actualizate despre utilizarea carbohidrazelor pentru a face față acestor probleme la păsările de curte, cu îmbunătățirea performanței de creștere și a sănătății intestinale.
2. Textul principal
2.1. Ingredientele furajelor și compoziția acestora
O ilustrare care prezintă (a) clasificarea fibrelor dietetice, (b) distribuția fibrelor dietetice în cereale și în locurile de atac enzimatic asupra acestor fibre.
Grâul conține cantități mai mari de arabinoxilani cu greutate moleculară mare, cu 7,3% din substanța uscată totală și a prezentat proprietăți anti-nutritive considerabile (Choct, 2006; Knudsen, 2014), în timp ce orzul conține cantități mari de β-glucani cu un raport ridicat de β (1 ). –3) la legăturile β (1-4). Gelurile formate atunci când aceste două boabe sunt alimentate împreună și reduc digestibilitatea și disponibilitatea nutrienților. Boabele non-vâscoase, cum ar fi porumbul, au pereți celulari formați în principal din arabinoxilani cu greutate moleculară mică și cantități mici de β-glucani, care nu cauzează probleme de vâscozitate. Mesele de soia și canola conțin arabinoglactani, galactani, xilani și β-glucani ca componente structurale ale pereților celulari, dar nivelurile lor sunt relativ scăzute (Knudsen, 1997; Slominski, 2011). Au niveluri mai ridicate de oligozaharide (stachioză și rafinoză) împreună cu pectină. Pectina care se găsește în făina de soia este compusă dintr-o coloană vertebrală de acizi galacturonic cu lanțuri laterale care conțin ramnoză, galactoză, arabinoză, xiloză și fructoză (Kawamura și colab., 1966; Slominski, 2011). Pectina este asociată cu celuloza din peretele celular și devine solubilă în tractul gastro-intestinal (GIT). NSP au numeroase mecanisme de acțiune în GIT.
2.2. Mecanisme ale efectelor anti-nutritive ale NSP
NSP acționează prin diferite mecanisme pentru a provoca efecte anti-nutritive. Atunci când aceste fibre dietetice solubile hrănite în cantitate mare cresc vâscozitatea conținutului intestinal prin producerea de geluri vâscoase care scad viteza de difuzie a enzimelor digestive endogene și a substraturilor cu interacțiune împiedicată la suprafața mucoasei (Choct et al., 1996). Această vâscozitate crescută induce, de asemenea, îngroșarea stratului mucos din intestin (Hedemann și colab., 2009), indicând faptul că concentrațiile ridicate de NSP solubil din dietă în grâu care minimizează digestia și absorbția nutrienților prin efectul său fizico-chimic în tractul intestinal. În consecință, încetiniți rata de digestie și absorbție a nutrienților, reduceți aportul de furaje și creșterea în greutate corporală. S-a estimat că 400-450 kcal de energie digestibilă pe kg de furaj rămân nedigerate din cauza conținutului de NSP prezent în dietele din făină de porumb-soia (Cowieson, 2010). Pe de altă parte, NSP insolubile prezente în peretele celular prind amidon, proteine și alți nutrienți din interior numit „efect de cușcă” și împiedică accesul enzimelor endogene la nutrienți digerabili (Bedford și Partridge, 2010).
Pe lângă efectele directe asupra morfologiei și fiziologiei intestinului, NSP are și efecte indirecte (Danicke și colab., 1999). NSP solubil scade tensiunea oxigenului din intestinul subțire favorizând astfel dezvoltarea microflorei anaerobe care poate duce la producerea de acizi grași cu lanț scurt (SCFA)/acizi grași volatili (VFA) și toxine de către unele organisme anaerobe (Simon, 1998). Aceasta induce infiltrarea limfocitelor în peretele intestinal și apoptoza celulelor epiteliale (Teirlynck și colab., 2009). Astfel, această schimbare a ecologiei intestinului (de la un mediu anaerob aerob sau facultativ la unul strict anaerob) poate induce stres gastro-intestinal și poate afecta grav procesele fiziologice normale.
2.3. Carbohidrazele și performanța de creștere
Utilizarea comercială a carbohidrazelor/enzimelor furajere în dieta păsărilor a început la sfârșitul anilor 1980 și la începutul anilor 1990 datorită capacității lor de a corecta condițiile de gunoi umed, digestiei și problemelor de energie metabolizabile aparente din cauza dietelor bogate în fibre. Enzimele sunt utilizate pentru a echilibra efectele adverse ale NSP asupra sănătății intestinale/performanței păsărilor (Aftab și Bedford, 2018). Studiile anterioare au demonstrat că enzimele fungice și bacteriene degradează în mod eficient β-glucanii și arabinoxilanii prezenți în dietele pe bază de grâu, orz, secară și ovăz (Odetallah și colab., 2002; Silva și Smithard, 2002). Selectarea EFE este o sarcină importantă care depinde în principal de ingredientele furajelor. Abdel-Hafeez și colab. (2018) au sugerat că suplimentarea enzimei cu coji de cartofi și pulpă de sfeclă de zahăr în dietele pentru puii de carne a îmbunătățit greutatea corporală, aportul de furaje și conversia furajelor în comparație cu grupul de control. Cardoso și colab. (2018) au raportat că suplimentarea cu enzime exogene a îmbunătățit valoarea nutritivă a dietei pe bază de grâu cu vâscozitate ridicată a extractului și activitate endoxilanază endogenă scăzută la păsările de curte. Yildiz și colab. (2018) au dovedit că suplimentarea enzimatică pe bază de xilanază a îmbunătățit producția de ouă și a scăzut vâscozitatea intestinală, indiferent de rata de includere a boabelor uscate de distilare cu solubile (DDGS). Câteva alte studii recente privind utilizarea EFE, rata de includere și efectele acestora împotriva diferitelor ingrediente pentru furaje au fost, de asemenea, prezentate în Tabelul 1 .
tabelul 1
Carbohidrazele, ratele de includere și efectele acestora folosind diverse ingrediente pentru furaje.
| β-glucanaza, xilanaza, celulazele | Orzul fără carenă | 0,5 g/kg | Suplimentarea cocktailului enzimatic în dieta finisher poate reduce efectele adverse ale nivelului ridicat de orz fără carcasă asupra performanțelor găinilor broiler. | Teymouri și colab. (2018) |
| Glucanază, xilanază, complex celulazic | Faba crudă | 250 mg/kg | Suplimentarea enzimatică cu boabe de fasole mai mică decât cu o rată de incluziune de 50% îmbunătățește performanța producției de ouă. | El-Hack și colab. (2017) |
| Glucane | Orz | 52,5 U/kg de orz | Îmbunătățiți valoarea nutritivă a dietelor pe bază de orz. | Fernandes și colab. (2016) |
| Xilanaza | Făină de porumb-soia | 50-200 U/Kg | Utilizarea energiei și digestibilitatea proteinelor brute și a materiei uscate a crescut odată cu xilanaza. | Stefanello și colab. (2016) |
| Xilanază, amilază, protează | Porumb/soia/grâu | 2.000 U/kg, 200 U/kg 4.000 U/kg | Enzimele cu hrană microbiană directă au îmbunătățit eficiența calorică prin reducerea cantității de energie necesară pentru a produce un kg de creștere în greutate corporală. | Flores și colab. (2016) |
| Glucanază, amilază, protează | Făină de porumb/soia | 250 g/tonă | Îmbunătățiți digestibilitatea nutrienților. | Allouche și colab. (2015) |
| Multi-glicanază | Grâu și orz | 180 unitate/g | Îmbunătățiți ritmul de creștere și trăsăturile carcasei, parametrii sanguini și proprietățile fizico-chimice intestinale ale găinilor de pui. | Kalantar și colab. (2015) |
| Xilanaza | Tărâțe de orez scoase din ulei | 10 g/100 kg furaj | Greutatea (procentuală) a mușchilor sânilor, a mușchilor coapsei și a buzunarului a fost semnificativ crescută. | Anuradha și Roy (2015) |
| Xilanază, celulază și β-galactozidază | Tărâțe de orez | 4520 U, 4060 U și 2700 U | Îmbunătățiți hidroliza pereților celulari a tărâțelor de orez cu o digestibilitate crescută a nutrienților. | Liu și colab. (2015) |
| Xilanază, glucanază, mannanază | Făină de grâu-soia | 500 mg/kg dietă | Suplimentarea enzimatică mărește greutatea corporală, scade vâscozitatea digestiei, scade C. perfringens ileal și colonizarea Lactobacillus. | Sun și colab. (2015) |
| Xilanază, glucanază, celulază | Grâu | 0,5 g/kg | Îmbunătățiți performanța de creștere, histomorfologia și microbiota intestinală. | Agboola și colab. (2015) |
| Glucanază, Xilanază | Grâu/porumb | 2500 U/kg, 250 U/kg | Enzimele stimulează performanța la păsările tinere și îmbunătățesc semnificativ profilul microbian ileal și cecal. | Munyaka și colab. (2015) |
| Glucanaza | Orz | 1500 U/kg | Îmbunătățiți valoarea nutritivă a dietelor pe bază de orz. | Costa și colab. (2014) |
| Xilanază, celulază, glucanază | Maruntaie de grau | 20% nivel de incluziune | Reducerea numărului de coliformi și E. coli în timp ce numărul de Lactobacillus îmbunătățit. | Ohimain și Ofongo (2014) |
Pe lângă efectele pozitive ale EFE, s-a mai raportat că, în unele cazuri, suplimentarea enzimatică nu a arătat o îmbunătățire a performanței păsărilor. Mohammed și colab. (2017) au demonstrat că parametrii de performanță (performanța de creștere, caracteristicile carcasei și calitatea cărnii) nu au fost afectați de suplimentarea enzimatică cu diete alimentate la pui. Olgun și colab. (2018) au dovedit, de asemenea, că suplimentarea cu enzime nu a fost eficientă în prevenirea efectelor negative ale grâului asupra performanței și calității cojii de ou. În mod similar, Walters și colab. (2018) au arătat că suplimentarea enzimatică cu screening-ul porumbului nu a influențat performanța finală. Aceste efecte se pot datora variației structurii chimice a NSP prezente în aceste ingrediente sau inutilității enzimelor. Deoarece NSP nu sunt uniforme din punct de vedere chimic în compoziție, profilul lor variază de la furaje la furaje (Van Soest, 1967). Astfel, o enzimă care poate obține o bună digestibilitate într-un furaj poate să nu fie capabilă să atingă același nivel într-un alt furaj. Deci, este nevoie de noi enzime care pot acționa pe o gamă largă de substraturi.
2.4. Noua generație de enzime alimentare
Producția de carbohidrază de nouă generație are încă nevoie de cunoștințe largi despre nutriția păsărilor, biotehnologie, analiza rapidă a materiilor prime, optimizarea dozelor pentru performanțe mai bune atât în situații in vitro, cât și in vivo.
2.5. Carbohidrazele și sănătatea intestinală
Fibrele, EFE și sănătatea intestinală. (a) pasăre de pasăre, (b) lumen intestinal care prezintă celule calice normale, proteine TJ, strat mucos, furaje, celule benefice și enterocite, (c) lumen intestinal care prezintă un mediu foarte vâscos cu hrană mucoasă crescută, nedigerată, concurență a gazdei și microbiotei pentru SCFA în intestinul subțire, (d) lumen intestinal care prezintă carbohidrate, mucoase normale, bacterii benefice și furaje digerate.
- 4 modalități de a sprijini sănătatea inimii femeilor
- 4 Sănătatea ta Resursa ta de sănătate all-in-one
- O revizuire a efectelor asupra sănătății ale fumatului de shisha
- 10 citate minunate pentru sănătatea inimii; Sloganuri pentru American Heart Month Crestline
- Testarea biomedicală și terapia nutrițională - Sănătatea Brainstorm