مترجم: مهندس نیما مؤذن (دانشجوی کارشناسی ارشد تغذیه طیور) بخش عمده هزینه های پرورش و تولید طیور مختص به خوراک مصرفی است، به طوری که این مبلغ بالغ بر ۷۰ درصد کل هزینههای تمام شده به ازای پرورش هر پرنده را شامل میشود. اندامهای بدن پرنده به طور طبیعی به منظور هضم مواد مغذی […]
مترجم: مهندس نیما مؤذن
(دانشجوی کارشناسی ارشد تغذیه طیور)
بخش عمده هزینه های پرورش و تولید طیور مختص به خوراک مصرفی است، به طوری که این مبلغ بالغ بر ۷۰ درصد کل هزینههای تمام شده به ازای پرورش هر پرنده را شامل میشود. اندامهای بدن پرنده به طور طبیعی به منظور هضم مواد مغذی تولید آنزیم میکنند. اگر چه، آنها قادر به تولید آنزیم به جهت شکستن کامل فیبر نبوده و نیاز به مصرف برخی آنزیمها از طریق خوراک مصرفی دارند. در مقاله حاضر سعی بر آن داشتهایم به طور چکیده نگاهی به عملکرد آنزیمها و موارد استفاده آنها در تغذیه طیور داشته باشیم. در واقع آنزیمها ترکیباتی شیمیایی متشکل از آمینواسیدها به همراه ویتامین و مواد معدنی میباشند.
عمل آنزیمها افزایش سرعت انواع واکنشهای شیمیایی مختلف که در سیستمهای بیولوژیکی تحت شرایط نامساعد از نظر ترمودینامیکی رخ میدهند، میباشد. آنزیمها در واقع نوعی کاتالیزور۱ هستند با این تفاوت که کاتالیزورها در شیمی مواد باعث افزایش سرعت واکنش میشوند اما آنزیمها عمل خود را درون سلولها یا همان سیستمهای بیولوژیکی انجام می دهند. (نمودار۱) از فواید استفاده از آنزیمها در جیره طیور نه تنها موجب بهبود عملکرد پرنده و کاهش ضریب تبدیل خواهد شد بلکه موجب کاهش دفع مواد مضر برای طبیعت نیز میشود. به علاوه مطابق با مقاله حاضر، اثبات میگردد آنزیمها یک ابزار بسیار مفید در مطالعاتی فیزیولوژیکی و مکانیسمی به شمار میروند. همچنین، این مطالعات کمک به سزایی به درک نقش آنزیمها در تغذیه طیور و لزوم وجود آنها در جیره مصرفی طیور خواهد کرد.
مقدمه:
استفاده از آنزیمها در تغذیه طیور یکی از پیشرفتهای عظیم در ۵۰ سال اخیر محسوب میگردد. متخصصین تغذیه، از سالها قبل تحقیقات زیادی را در این زمینه به ثمر رسانده اند تا در سال ۱۹۸۰ فواید مصرف این ترکیبات شیمیایی اثبات گردیده و به طور رسمی به عرصه ظهور و استفاده در صنعت رسید.
در واقع، تئوری آنزیمهای خوراک بسیار ساده است. گیاهان حاوی یکسری مواد شیمیایی هستند که یا پرنده قادر به هضم آنها نیست و یا عملکرد دستگاه گوارش را مختل خواهند کرد زیرا بدن دام توانایی تولید آنزیمهای شکستن این ترکیبات را ندارد. از این رو به طور معمول این آنزیم ها به جیره غذایی پرنده افزوده می شود. متخصصین تغذیه با شناخت این ترکیبات غیرقابل هضم و خوراندن آنزیم متناسب، کمک شایانی به بهبود عملکرد و رشد پرنده خواهند کرد. این آنزیمها از میکروارگانیسمهایی منشاء میگیرند که تحت شرایط خاصی انتخاب و پرورش داده شدهاند. (Wallis 1998).
صنعت طیور به سرعت مصرف آنزیمها در جیره را به عنوان یک ترکیب تغذیهای استاندارد پذیرفت، بخصوص در جیرههای بر پایه جو و گندم ،اما هنوز سوالات زیادی در این زمینه باقی است! به طور مثال، نحوه عملکرد آنزیمها چگونه است؟ آیا نرخ رشد تحت تاثیر تفاوت قدرت آنزیمها است؟ ارتباط بین ویسکوزیته روده، عمل آنزیم و نرخ رشد چیست؟ آیا اصلا وجود آنزیم در تمام جیرههای طیور ضروری است؟
مقاله حاضر به ارائه اطلاعاتی زمینهای در رابطه با آنزیمها و کاربرد آنها در تغذیه طیور و همچنین پاسخ به برخی سوالات متداول در این رابطه خواهد پرداخت.
آنزیمها
آنزیمها یکی از انواع پروتئینها در سیستمهای بیولوژیکی محسوب میگردند. این پروتئینها سرعت انجام واکنشهای شیمیایی مختلف را که در سیستمهای بیولوژیکی تحت شرایط نامساعد از نظر ترمودینامیکی رخ میدهد، تسریع مینمایند. آنزیمها در تمام راههای آنابولیک و کاتابولیک هضم و متابولیسم، شرکت خواهند داشت. آنزیمها به صورت کاملا تخصصی عمل کرده و بر روی یک و یا چند ترکیب (Substrate) اثر خواهند کرد.
از آنجایی که آنزیمها موجودات زنده نیستند. بنابراین نگرانی راجع به عفونت آنها نیست آنها در دمای C0 85- 80 برای مدت زمان کوتاه پایدار خواهند بود. یکی دیگر از نقشهای مهم آنزیمها افزایش غلظت سوبسترا است که در نهایت موجب افزایش احتمال برخورد واکنش دهندهها خواهد شد. بنابراین میزان آنزیم با مقدار سوبسترا میبایست متناسب باشد. (Acamovic and Mccleary 1996).
به طور معمول نام گذاری آنزیمها با افزودن پسوند Ase (آز) به انتهای اسم سوبسترای آن آنزیم شکل می گیرد. به طور مثال: وظیفه آنزیم بتا- گلوکاناز شکستن بتاگلوکان و وظیفه آنزیم پروتاز شکستن پروتئینها است. آنزیمهای گوارشی به دو دسته درونزاد۲ و برون زاد۳ تقسیم میگردند و این بدان معنا است که دستهای از این آنزیمها درون بدن دام ساخته شده و دستهای دیگر میبایست به جیره مصرفی افزوده شوند. به طور مثال، لیپاز مترشحه از لوزالمعده که باعث شکسته شدن چربی یا لیپید به گلیسرول و اسیدهای چرب میگردد نوعی آنزیم درونزاد است. تمام آنزیمهایی که به جیره اضافه میشوند برونزاد محسوب میگردند (Classen. 1996, classen and Bedford, 1991).
منابع آنزیمها
همانطور که مستحضر هستید وجود آنزیمها در غذا و خوراک حیوانات اهلی از سالهای بسیار دور تاکنون امری معمول به شمار میرود، اما تحقیق و بررسی در زمینه آنزیمهای میکروبی در جهان غرب از حدود ۱۰۰ سال پیش شروع شده و اولین بار روی تولید Alpha-amylase از قارچ (Fungus Aspergillus oryzae) شروع شد.
تمام ارگانیسمهای زنده قادر به تولید آنزیمها میباشند، از توسعه یافتهترینحیوانات تا سادهترین تک سلولیها.
اخیرا اکثر آنزیمهای مورد استفاده در صنعت خوراک، گرفته شده از Aspergillus میباشند به استثناء همی سلولاز و سلولاز که از تریکودرما۴ به دست آمدهاند. به تازگی ژنهای متفاوت مسئولیت تولید آنزیمهای مختلف را دارند از جمله فیتاز، بتاگلوکاناز و زایلاناز در سیستمهای تجاری متفاوتی (میکروارگانیسمها و گیاهان) تولید میشوند.
عمده میکرواورگانیسمها که در تولید آنزیمها نقش دارند اعم از باکتریها، قارچها و مخمر ها می باشند که در ذیل به آن ها اشاره شده است.
Bacillus subtilis, Bacillus lentus, Bacillus amyloliquifaciens and Bacillus stearothermophils :Bacteria
Triochoderma longibrachiatum, Asperigillus oryzae and Asperigillus niger and Yeast (S. cerevisiae) Fungus:
کاربرد آنزیمها در تغذیه طیور
استفاده از آنزیمها در خوراک دام بسیار حائز اهمیت است. مهمترین موضوع در کشورهای در حال توسعه کاهش هزینههای تمام شده خوراک مصرفی در یک دوره پرورش محسوب میگردد. در نتیجه خوراک مصرفی در این کشورها حاوی مواد اولیه با پلیساکارید غیرنشاستهای (فیبر خام محلول و نامحلول) بیشتری خواهد بود. پلیساکاریدهای غیرنشاستهای (NSPs) کربوهیدراتهای پلیمریک هستند که ترکیب و ساختار آنها با نشاسته کاملا متفاوت است و دارای قابلیت هضم بسیار کمی در دستگاه گوارش طیور میباشند.
(Adams and pough 1993, Annison 1993)
بخشی از پلیساکارید غیرنشاستهای محلول در آب است و در روده به شکل ژل چسبناکی در می آید، در نتیجه موجب کاهش عملکرد روده خواهد شد. غالبا بخش نامحلول و چسبناک آرابینوکسیلانها که متعلق به گروه پنتوزان است باعث این موضوع می شود. همچنین این پنتوزها موجب افزایش شدید مصرف آب توسط پرنده شده و نهایتا این موضوع باعث دفع بیش از حد آب از بدن طیور خواهد شد و متعاقبا مشکلاتی همچون رطوبت بستر و سایر موارد را در پی خواهد داشت که در کیفیت لاشه و بهداشت کلی گله تاثیرگذار خواهد بود. (Dunn 1996).
از طرفی دیگر، بتاگلوکان دارای اثر منفی بر کل مواد مغذی جیره به خصوص پروتئین و نشاسته است. (Hasselman and Aman, 1986).
بدن طیور قادر به تولید آنزیم تجزیه کنندهNSPs که در دیواره سلولی برخی غلات وجود دارد نبوده و این ترکیبات ضد تغذیهای دست نخورده خواهند ماند، در نتیجه راندمان خوراک کاهش مییابد . . .
قسمت دوم این مقاله به زودی بر روی سایت اگنا منتشر خواهد شد.
انتشار مقاله با ذکر نام مترجم و منبع بلامانع است.
پی نوشت ها:
۱- Catalyst
۲-Endogenous
۳- Exogenous
۴- Trichoderma
REFERENCES:
Acamovic, T. and B. McCleary. (1996). Enzyme Special Series-Optimising the response. Feed Mix 4: 14-19.
Adams, E.A. and R. Pough. (1993). Non-starch polysaccharides and their digestion in poultry. Feed Compounder 13: 19-21.
Allen, C.M., M. R. Bedford and K. J. McCracken. (1995). A synergistic response to enzyme and antibiotic supplementation of wheat-based diets for broilers. Proceedings, 10th European Symposium on Poultry Nutrition, 15–۱۹ Oct, Antalya, Turkey. World’s Poultry Science Association. pp. 369–۳۷۰٫
Almirall, M., M. Francesch, A. M. Perez-Venderell, J. Brufau, and E. Esteve-Garcia. (1995). The differences in intestinal viscosity produced by barley and ß-glucanase alter digesta enzyme activities and ileal nutrient digestibilities more in broiler chicks than in cocks. Journal of Nutrition 125: 947–۹۵۵٫
Annison, G. (1993). The role of wheat non-starch polysaccharides in broiler nutrition. Australian Journal of Agricultural Research 44(3): 405-422.
Annison, G. and M. Choct. (1991). Antinutritive activities of cereal non-starch polysaccharides in broiler diets and strategies for minimizing their effects. World’s Poultry Science Journal 47: 232–۲۴۲٫
Annison, G. and M. Choct. (1993). Enzymes in poultry diets in : Enzymes in Animal Nutrition. Proceedings Ist Symposium, Switzerland. Oct 13-16. pp: 61-63.
Bedford, M.R. (1995). Mechanism of action and potential environmental benefits from the use of feed enzymes. Animal Feed Science and Technology 53: 145–۱۵۵٫
Bedford, M.R. (1996). The effect of enzymes on digestion. Journal of Applied Poultry Research 5: 370-378.
Bedford, M.R. and H. L. Classen. (1992). Reduction of intestinal viscosity through manipulation of dietary rye and pentosanase concentration is effected through changes in the carbohydrate composition of the intestinal aqueous phase and results in improved growth rate and food conversion efficiency of broiler chicks. Journal of Nutrition 122: 560–۵۶۹٫
Bedford, M.R. and H. L. Classen. (1993). An in-vitro assay for prediction of broiler intestinal viscosity and growth when fed rye based diets in the presence of exogenous enzymes. Poultry Science 72: 137-143.
Bedford, M.R., H. L. Classen and G. L. Campbell. (1991). The effect of pelleting, salt and pentosanase on the viscosity of intestinal contents and the performance of broilers fed rye. Poultry Science 70: 1571–۱۵۷۷٫
Benabdeljelil, K. (1992). Improvement of barley utilization for layers: effects on hen performance and egg quality. Proceedings, 19th World’s Poultry Congress, Amsterdam, Netherlands. pp. 405–۴۱۰٫
Benabdeljelil, K. and M. I. Arbaoui. (1994). Effects of enzyme supplementation of barley based diets on hen performance and egg quality. Animal Feed Science and Technology 48: 325–۳۳۴٫
Bhatt, R.S., S. Manoj. and B. S. Katoch. (1991). Effect of supplementation of diet with fibre degrading enzyme on performance and nutrient utilization in broilers. Indian Journal of Animal Nutrition 8(2): 135-138.
Brenes, A., W. Guenter., R.R. Marquardt and B. A. Rotter (1993). Effect of -glucanase/ pentosanase enzyme supplementation on the performance of chickens and laying hens fed wheat, barley, naked oats and rye diets. Canadian Journal of Animal Science 73: 941–۹۵۱٫
Campbell, G.L., B. G. Rossnagel., H. L. Classen and P. A. Thacker. (1989). Genotypic and environmental differences in extract viscosity of barley and their relationship to its nutritive value for broiler chickens. Animal Feed Science and Technology 226: 221–۲۳۰٫
Choct, M. and G. Annison. (1990). Anti-nutritive activity of wheat pentosans in broiler diets. British Poultry Science 30: 811–۸۲۱٫
Choct, M., R. J. Hughes., R. P. Trimble., K. Angkanaporn and G. Annison. (1995). Non-starch polysaccharide-degrading enzymes increase the performance of broiler chickens fed wheat of low apparent metabolizable energy. Journal of Nutrition 125: 485–۴۹۲٫
Classen, H. L. (1996). Successful application of enzymes relies on knowledge of the chemical reation to be affected and conditions under which the reaction will occur. Feed Mix 4: 22-28.
