آثار التطبيق انزيم التغذية الاستعدادات لا يمكن إنكارها. فهي لا تعمل على تحسين معدل الهضم وكفاءة الاستخدام فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين إنتاجية الماشية والدواجن. علاوة على ذلك، فإنها تقلل من تناول النيتروجين والفوسفور في فضلات الحيوانات، مما يحمي التربة من التلوث. لذلك، فإن مستحضرات إنزيمات التغذية، كنوع من المنتجات "الأخضر" عالية الكفاءة وغير السامة والصديقة للبيئة، تتمتع بآفاق واسعة للتطبيق في القرن الحادي والعشرين.

على الرغم من الاعتراف على نطاق واسع بدور مستحضرات الإنزيم، إلا أن خصوصية إنتاج الإنزيم، مثل استخدام سلالات مختلفة، وطرق إنتاج مختلفة (تخمير الحالة الصلبة أو التخمير السائل)، والاختلافات الكبيرة في ظروف تحديد المنتج النهائي، قد جلبت بعض اليقين الصعوبات التي يواجهها مستخدمو مستحضرات الإنزيم. من الصعب الحكم ببساطة على منتج تحضير الإنزيم المناسب بناءً على المظهر. عند تحديد نوع مستحضر الإنزيم الذي سيتم استخدامه، ينبغي مراعاة العوامل التالية على الأقل:

أولاً، ضع في اعتبارك تكوينها، مع التركيز بشكل أساسي على عوامل مثل نوع الحبوب والبروتينات، ونسبة الحبوب والبروتينات، ومستوى العوامل المضادة للتغذية في الحبوب والبروتينات. العامل الثاني هو الحيوان نفسه، وخاصة العمر والسلالة.

بشكل عام، يمكن التوصية بالتركيبات التالية: استخدام الزيلاناز في الأعلاف الغنية بالأرابينوكسيلان؛ استخدام بيتا جلوكاناز في الأعلاف الغنية بجلوكان بيتا؛ استخدام الأميليز والبروتياز في أعلاف الحيوانات الصغيرة.

خصائص مستحضرات الإنزيمات المختلفة وركائزها:

إحدى الخصائص الرئيسية لعمل الإنزيم هي خصوصية الركيزة، لذلك ينبغي للمرء أولاً أن يكون لديه فهم أولي للركيزة التي يعمل عليها. في الوقت الحالي، تشتمل مستحضرات الإنزيم المحلي بشكل أساسي على الإنزيمات التي تهضم السكريات غير النشوية، والأميليز، والبروتياز، وما إلى ذلك. وسيتناول هذا القسم بالتفصيل خصائص السكريات غير النشوية المذكورة أعلاه والركائز المقابلة لها.

تشتمل السكريات غير النشوية (NSP) بشكل أساسي على الزيلان والأرابينان والجلاكتان والمانوز والجلوكان. NSP له تأثيرات قوية مضادة للتغذية. هذه التأثيرات المضادة للتغذية تؤثر بشكل كبير على استخدامها. في القمح والشوفان العاري والشعير والمنتجات الثانوية المعالجة المستخدمة، يعتبر أرابينوكسيلان (AX) هو العامل الرئيسي المضاد للتغذية. في الشعير والشوفان، تتكون العوامل المضادة للتغذية بشكل رئيسي من بيتا جلوكان وأرابينوكسيلان.

1.1 أرابينوكسيلان:

أرابينوكسيلان هو المكون الرئيسي لـ NSP. أرابينوكسيلان هو جزيء زيلان متصل بروابط β-(1,4) جليكوسيدية، مما يشكل بنية هيكلية. هذا الهيكل الخطي طويل السلسلة لجزيئات الزيلان هو إطاره الأساسي. اعتمادًا على المصدر، قد يتم توصيل مكونات مختلفة بسلسلتها المستقيمة، لتشكل سلاسل جانبية خطية.

الخاصية الأكثر شهرة لأرابينوكسيلان هي قدرته على زيادة لزوجة الكيموس بسبب قدرته القوية على امتصاص الماء. زيادة اللزوجة تجعل من الصعب خلطها مع الإنزيمات الهاضمة والأملاح الصفراوية، مما يؤثر على كفاءة امتصاص العناصر الغذائية. وهذا يؤدي أيضًا إلى زيادة النشاط الميكروبي. هناك سبب للاعتقاد بأن هذا هو السبب المهم الذي يجعل الحيوانات التي تتغذى على نسبة عالية من الأرابينوكسيلان في نظامها الغذائي يكون أداء نموها ضعيفًا. أحد التفسيرات المحتملة هو أن هذه الميكروبات ومضيفيها يتنافسون على العناصر الغذائية. يمكن للميكروبات المعوية أيضًا نقل الأملاح الصفراوية التي تلعب دورًا مهمًا في هضم الدهون. هناك تأثير مهم آخر مضاد للتغذية لـ AX وهو تكوينه كمكون لجدار الخلية، أو تغليف كمية كبيرة من العناصر الغذائية المتوفرة بسهولة مثل النشا والبروتين، أو تكوين روابط كيميائية مع العناصر الغذائية. لا يمكن لأمعاء الحيوان الاستفادة الكاملة من هذه العناصر الغذائية المغلفة.

1.2 زيلاناز:

يعد الزيلاناز حاليًا هو الإنزيم الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. من المصدر، هناك الزيلانازات الفطرية والزيلانازات البكتيرية. من حيث وضع العمل، فهي تشمل exo-xylanases وendo-xylanases.

يمكن لـ Endo-xylanase تحطيم بوليمرات الزيلان إلى سلاسل أقصر. يعمل هذا النشاط الداخلي على تقليل لزوجة الكيموس بسرعة ويطلق العناصر الغذائية المغلفة. ولذلك فإن هذا الإنزيم هو الإنزيم الأهم للقضاء على التأثيرات الغذائية المضادة لـ AX. يمكن أن يعمل Exo-xylanase فقط في نهاية AX.

1.3 بيتا جلوكان:

β-Glucan عبارة عن بوليمر يتكون عن طريق ربط D-glucose عبر روابط β-(1-3) وβ-(1-4) الجليكوسيدية. وبما أنها قابلة للذوبان في الماء، فإنها لا تشكل هياكل معقدة.

عند التركيزات المنخفضة، يتفاعل بيتا جلوكان فقط مع جزيئات الماء، مما يؤدي إلى احتجاز الماء. ولكن عندما يزيد التركيز، فإنها تتفاعل مع بعضها البعض لتشكل بنية شبكية (هلام). ولذلك، فإن الأعلاف التي تحتوي على تركيزات عالية من البيتا جلوكان ستزيد من لزوجة محتويات الأمعاء. تم تفصيل التأثيرات المضادة للتغذية لزيادة اللزوجة في أرابينوكسيلان.

1.4 بيتا جلوكاناز:

على غرار أرابينوكسيلاناز، للتخلص من تأثير اللزوجة لـ β-glucan، تحتاج سلسلته الطويلة إلى التحلل المائي إلى سلاسل أقصر. الطريقة الأكثر فعالية هي استخدام endo-β-glucanase.

1.5 السليلوز:

السليلوز عبارة عن بوليمر خطي يتكون من جلوكوز D متصل بواسطة روابط جليكوسيدية β-1،4. يحتوي كل جزيء سليلوز على 800-1200 جزيء جلوكوز، ويمكن تكوين روابط هيدروجينية بين الجزيئات، وبين الجزيئات، وبين السلسلة الجزيئية والجزيء السطحي. تحتوي الأعلاف الشائعة مثل الحبوب والبقوليات والحبوب والأعلاف على كمية كبيرة من السليلوز، وغالبًا ما يتم دمجها مع الهيمسيلولوز والبكتين وما إلى ذلك. باستثناء الحيوانات المجترة، التي يمكنها استخدام بعض السليلوز، لا تستطيع الحيوانات أحادية المعدة مثل الخنازير، وما إلى ذلك، استخدام السليلوز.

1.6 السليوليز:

السليوليز عبارة عن نظام إنزيمي معقد يتكون من إنزيمات هيدرولية مختلفة. وفقًا للاختلاف في وظائف كل إنزيم، فإنه ينقسم إلى الفئات الثلاث التالية: إندوجلوكاناز، وإكسوجلوكاناز، وبيتا جلوكوزيداز. يكمل السليوليز التحلل المائي تحت العمل التآزري لهذه الأنواع الثلاثة من الإنزيمات.

يمكن للسيلوليز أن يكسر جدار الخلية النباتية، مما يعرض البروتوبلاست بداخله لمزيد من التدهور. إنه يحسن معدل هضم المواد داخل الخلايا، وبالتالي يزيد بشكل فعال من قيمة الطاقة المتاحة ويكمل نقص الإنزيمات الداخلية في الحيوانات العاشبة. يمكن أن تؤدي إضافة مستحضرات السليوليز إلى تحسين هضم الألياف الخام بشكل كبير في الحيوانات العاشبة. علاوة على ذلك، بالنسبة للحيوانات أحادية المعدة، يمكن للسيلوليز تحسين بيئة الجهاز الهضمي، وزيادة الحموضة، وتنشيط البيبسينوجين. القضاء على العوامل المضادة للتغذية، وتقليل لزوجة المواد، وتعزيز انتشار الإنزيمات الداخلية، وزيادة هضم العناصر الغذائية وامتصاصها.

1.7 المنان:

المنان هو نوع من الهيميسيلولوز، والذي يتكون بشكل رئيسي من المانوز. محتواه في لب جوز الهند مرتفع جدًا، ومحتواه في دقيق فول الصويا أعلى منه في الأعلاف الأخرى شائعة الاستخدام.

بالنسبة للدواجن والخنازير، المنان يقلل من هضم الوجبة. حتى بتركيز منخفض، المنان سوف يقلل من معدل امتصاص الجلوكوز في الأمعاء، مما يؤدي إلى انخفاض استقلاب الكربوهيدرات من خلال التأثير على إفراز الأنسولين وإنتاج عامل النمو الشبيه بالأنسولين. كما أنه يقلل من امتصاص الدهون والأحماض الأمينية، ويقلل من امتصاص الماء، ويزيد من محتوى الماء في البراز.

1.8 ماناناسي:

ماناناز هو أحد الهيمسيلولاز. يمكنه تكسير المنان بشكل فعال في الوجبات لإنتاج سكريات المانو قليلة التعدد والمواد الأخرى. على الرغم من أن مانو-أوليغوساكاريد لا يمكن أن يمتصها جسم الحيوان مباشرة، إلا أنها يمكن أن تشارك في نظام الغدد الصم العصبية للحيوان وتؤثر على عملية التمثيل الغذائي. تشمل أدوار المانناز ما يلي: تحسين معدل استخدام الطاقة في الوجبات، وتقليل التباين في وزن الحيوان. كلما كان وزن الحيوان أصغر، كان ظهور تأثير الإنزيم أسهل، مما يمنع بشكل فعال غزوات الأمعاء البكتيرية والطفيلية، ويحسن المستوى الصحي للحيوانات.

1.9 البكتين:

البكتين هو أحد مكونات السكاريد الموجودة في الأنسجة النباتية، ويتكون بشكل رئيسي من حمض الجالاكتورونيك وإستر الميثيل الخاص به، والذي يلعب مع السليلوز دورًا هيكليًا في النباتات.

1.10 البكتيناز:

يحتوي البكتيناز على إستراز وهيدرولاز ولياز، والتي لها على التوالي تأثيرات إستر ومتحلل مائي وانقسام على البكتين. أنها تنتج حمض الجالاكتورونيك، وحمض قليل الجالاكتورونيك، وحمض الجالاكتورونيك غير المشبع، والسكريات القليلة، وما إلى ذلك، مما يؤدي في النهاية إلى تحطيم الهياكل النباتية وإطلاق العناصر الغذائية.