ΑΝΑΚΟΠΗΗ ΣΗ ΦΤΣΑΗ ΣΗ ΔΙΑΣΡΟΦΗ ΣΩΝ ΠΟΤΛΕΡΙΚΩΝ

Transcript

1 ΑΝΑΚΟΠΗΗ ΣΗ ΦΤΣΑΗ ΣΗ ΔΙΑΣΡΟΦΗ ΣΩΝ ΠΟΤΛΕΡΙΚΩΝ Η φυτάςθ αρχικά αναπτφχκθκε για χριςθ ςτθν Ολλανδία για τθν μείωςθ τθσ ρφπανςθσ από τον φωςφόρο ςτισ εντατικζσ καλλιζργειεσ. Η αφξθςθ των τιμϊν των πρϊτων υλϊν και θ αυξανόμενθ ανθςυχία για τισ περιβαλλοντικζσ επιπτϊςεισ τθσ παραγωγισ κρζατοσ είναι οι πιο ςυχνά αναφερόμενοι παράγοντεσ για τθν αφξθςθ τθσ χριςθσ των ενηφμων ςτθν πτθνοτροφία και τθν χοιροτροφία τα τελευταία 10 χρόνια. Χρθςιμοποιικθκε εμπορικά για πρϊτθ φορά το 1991 (Selle, 2007) και βρίςκεται αυτι τθ ςτιγμι παροφςα ςε πάνω από το 60% των τροφϊν για μονογαςτρικά ηϊα παγκοςμίωσ και ςε ακόμθ υψθλότερα ποςοςτά ςτα ςιτθρζςια των πουλερικϊν. Από τθν πρϊτθ εμπορικι τθσ χριςθ, θ φυτάςθ ζχει κεωρθκεί ωσ το βαςικό εργαλείο αφξθςθσ τθσ διακεςιμότθτασ του φωςφόρου από φυτικζσ πθγζσ και ςυμβάλλει ςτθν μείωςθ τθσ ςυμπερίλθψθσ ακριβότερων πθγϊν φωςφόρου ςτθ διατροφι όπωσ το φωςφορικό αςβζςτιο και τα υποπροϊόντα ηωικισ προζλευςθσ. Η φυτάςθ απελευκερϊνει το δεςμευμζνο φωςφόρο ςτο μόριο τθσ (μυοϊνοςιτόλθ με ζξι δεςμευμζνεσ μονάδεσ φωςφόρου, θ βαςικι πθγι φωςφόρου ςε φυτικά προϊόντα) αυξάνοντασ τθν διακεςιμότθτα του ανόργανου αυτοφ ςτοιχείου ςτο ηϊο (Onyango, 2005). Επιπλζον, θ αφξθςθ τθσ ςυμπερίλθψθσ τθσ φυτάςθσ κα αναμενόταν να απελευκερϊςει επιπλζον φωςφόρο από τθν δφςπεπτθ φυτικι τροφι και ςυνεπϊσ επιτρζπει μια ακόμθ πιο μεγάλθ υποκατάςταςθ των υψθλοφ κόςτουσ πθγϊν φωςφόρου(slominski, 2010;Ruiz,2010). Με διάφορουσ προμθκευτζσ να ανταγωνίηονται για ζνα μερίδιο ςτθν αγορά τθσ φυτάςθσ, είναι προφανζσ ότι θ καινοτομία του προϊόντοσ και θ τεχνικι υπεροχι είναι ςτρατθγικι επιτυχίασ. Σα προϊόντα τθσ φυτάςθσ που είναι διακζςιμα ςτθν αγορά ζχουν αλλάξει ουςιαςτικά από τθν πρϊτθ ειςαγωγι τθσ ζννοιασ ςτθν αγορά τθν δεκαετία του ϋ90. Παρατθρείται μια κακαρι εξζλιξθ των προϊόντων αυτϊν, με μια απομάκρυνςθ από τα παραδοςιακά προϊόντα μυκιτων ζναντι των προϊόντων βακτθρίων και ζπειτα ςε επιπλζον τροποποιθμζνα βακτθριακά προϊόντα. Αυτά τα νζα προϊόντα μποροφν να απελευκερϊςουν υψθλότερα επίπεδα φωςφόρου ανά μονάδα δραςτικότθτασ και είναι ικανά να αποδομοφν υψθλότερο ποςοςτό φυτικοφ οξζοσ που περιζχεται ςτο ςιτθρζςιο. Σα προϊόντα αυτά επιπλζον προωκοφνται ςε ςυνκζςεισ υψθλότερου διατροφικοφ matrix από ότι παλαιότερα, κάτι το οποίο γεννά το ερϊτθμα του αν υπάρχει πάντα διακζςιμο φυτικό οξφ ςτο ςιτθρζςιο ϊςτε να επιτρζψει τθν προςδοκϊμενθ απελευκζρωςθ φωςφόρου από το χορθγοφμενο προϊόν και τθν δόςθ του. Ο προςδιοριςμόσ τθσ ποςότθτασ του φυτικοφ οξζοσ ςτισ πρϊτεσ φλεσ και τα ςιτθρζςια ζχει υπάρξει παραδοςιακά δφςκολοσ και ακριβόσ, αλλά πλζον ζχουν αναπτυχκεί διάφορεσ τεχνικζσ ανάλυςθσ. Πρόςφατα ζχει αποδειχκεί ότι είναι πικανι θ εφαρμογι NIR (φαςματογραφία υπζρυκρθσ ακτινοβολίασ) για το φυτικό οξφ. Αυτι θ τεχνικι ςυνικωσ χρθςιμοποιείται για να προβλζψει το επίπεδο του φυτικοφ οξζοσ ςτθν διατροφι. Ζχει αποδειχκεί ότι υπάρχει ουςιαςτικι μεταβλθτότθτα ςτα επίπεδα του φυτικοφ οξζοσ τόςο μεταξφ του ίδιου υλικοφ όςο και μεταξφ διαφορετικϊν υλικϊν (Santos & Bedford, 2012). Η κατανόθςθ του πραγματικοφ επιπζδου φυτικοφ οξζοσ-φωςφόρου και θ μεταβλθτότθτα ςτθ διατροφι επιτρζπουν τθν μζγιςτθ χριςθ φυτάςθσ με αςφαλι τρόπο. το κάτω κάτω, ακόμθ και θ καλφτερθ φυτάςθ ςτον κόςμο δεν μπορεί να απελευκερϊςει κρεπτικά ςυςτατικά τα οποία δεν υπιρχαν εξαρχισ ςτο ςιτθρζςιο! Αλλά θ απελευκζρωςθ των κρεπτικϊν

2 ςυςτατικϊν δεν είναι το μόνο που θ φυτάςθ μπορεί να κάνει, οφτε ίςωσ το πιο ςθμαντικό, παρόλο που είναι αυτό ςτο οποίο θ βιομθχανία των ηωοτροφϊν ζχει επικεντρωκεί για μεγάλο χρονικό διάςτθμα. Όταν θ φυτάςθ δρα ςτο μόριο του φυτικοφ οξζοσ, απελευκερϊνοντασ φωςφόρο, αυξάνεται θ διαλυτότθτα του φυτικοφ οξζοσ ενϊ παράλλθλα μειϊνεται θ αντι-διαιτθτικι επίδραςθ. Σο φυτικό οξφ είναι γνωςτόσ αντι-διαιτθτικόσ παράγοντασ που αυξάνει τθν παραγωγι βλζννασ και τθν ενδογενι απϊλεια αμινοξζων (Cowieson,2004), μεταβάλλοντασ ποςοτικά τθν ζκκριςθ του νατρίου ςτο ζντερο (Ravidran,2008) και επθρεάηοντασ τθν αποβολι κρεπτικϊν ςυςτατικϊν όπωσ το αςβζςτιο (Ca;Plumstead,2008) και ο ψευδάργυροσ (Schlegel,2009). Μζροσ τθσ αντι-διαιτθτικισ επίδραςθσ του φυτικοφ οξζοσ ςχετίηεται με τθν ςφνδεςι του με κρεπτικά ςτοιχεία όπωσ το αςβζςτιο ςε τιμζσ ph υψθλότερεσ από 4.0, μειϊνοντασ τθν διακεςιμότθτα αυτϊν των ςτοιχείων ςτο λεπτό ζντερο (Εικόνα 1). Επίςθσ θ ςφνδεςθ φυτικοφ οξζοσ και πρωτεϊνϊν (ςυνικωσ μεταξφ φυτικοφ οξζοσ και βαςικϊν αμινοξζων όπωσ θ λυςίνθ, όταν το ph του ςτομάχου είναι μικρότερο από το ιςοθλεκτρικό ςθμείο των πρωτεϊνϊν;selle 2007) μπορεί να μειϊςει τθν πεπτικότθτα των πρωτεϊνϊν. Αυτό οδθγεί ςε αυξθμζνεσ ποςότθτεσ άπεπτων πρωτεϊνϊν ςτο λεπτό ζντερο, ςτο οποίο το ηϊο αντιδρά αυξάνοντασ τθν παραγωγι υδροχλωρικοφ οξζοσ (HCL) και πεψίνθσ. Η παρουςία φυτικοφ οξζοσ ςτθν διατροφι ζχει δείξει ότι αυξάνει το παγκρεατικό υγρό και τθν παραγωγι βλεννογόνου, κάτι το οποίο αντιςτρζφεται με τθν προςκικθ φυτάςθσ. Η αυξθμζνθ παραγωγι βλζννασ μπορεί να είναι άμεςο αποτζλεςμα τθσ φπαρξθσ φυτικοφ οξζοσ (ερεκιςτικι δράςθ) ι ζμμεςο ωσ απάντθςθ ςτα αυξθμζνα επίπεδα πεψίνθσ και υδροχλωρικοφ οξζοσ. Όλα αυτά μεταφράηονται ςε μια αυξθμζνθ ενδογενι ροι αμινοξζων και ανόργανων υλϊν ςτο ζντερο και ςτθ μειωμζνθ επαναρρόφθςθ του Νατρίου που επίςθσ βλάπτει τουσ μεταφορείσ των κυτταρικϊν μεμβρανϊν (Lui,2008). Για τθν μείωςθ τθσ αντι-διαιτθτικισ επίδραςθσ του φυτικοφ οξζοσ, είναι απαραίτθτθ θ διάςπαςθ του μορίου ενϊ είναι διαλυτό, κάτι το οποίο ςυμβαίνει ςτο μζροσ του γαςτρεντερικοφ ςωλινα με το χαμθλότερο επίπεδο ph. Δεδομζνου ότι θ κφρια αντιδιαιτθτικι επίδραςθ του φυτικοφ οξζοσ ςυμβαίνει όταν το μόριο ζχει ζξι (ΙΡ6) ι πζντε (ΙΡ5) δεςμευμζνεσ μονάδεσ φωςφόρου (Luttrell,1993), θ απελευκζρωςθ του φωςφόρου δεν είναι απαραίτθτα ςυνδεδεμζνθ με τθν μείωςθ τθσ αντι-διαιτθτικισ επίδραςθσ του φυτικοφ οξζοσ. Ο Prata (2007) παρατιρθςε ότι τρείσ διαφορετικζσ φυτάςεσ ςε ςυμπερίλθψθ ίδιασ δραςτικότθτασ είχαν διαφορετικζσ δυνατότθτεσ δζςμευςθσ και απελευκζρωςθσ φωςφόρου από φυτικό οξφ με ζξι, πζντε ι τζςςερισ (ΙΡ4) δεςμευμζνεσ μονάδεσ φωςφόρου(km). Η φυτάςθ με τθν μεγαλφτερθ ςυγγζνεια με το φυτικό οξφ, με ζξι ι πζντε δεςμευμζνεσ μονάδεσ φωςφόρου, ζχει τθν μεγαλφτερθ ικανότθτα μείωςθσ τθσ αντι-διαιτθτικισ επίδραςθσ του φυτικοφ οξζοσ (χαμθλότερθ km), ακόμθ και με τθν απελευκζρωςθ του ίδιου ποςοςτοφ φωςφόρου (Εικόνα 2).

3 Δραςτικότθτα τριών διαφορετικών ενηφμων υπολογιςμζνθ με βάςθ τθν απελευθζρωςθ φωςφόρου και ςε ςχζςθ με ΙΡ6 (k1), IP5 (k2) και IP4 (k3). Prata, Δεδομζνων των παραπάνω, θ χριςθ τθσ φυτάςθσ πρζπει να εςτιάηει αρχικά ςτθν μείωςθ τθσ αντι-διαιτθτικισ επίδραςθσ του φυτικοφ οξζοσ, πζραν τθσ απελευκζρωςθσ του φωςφόρου που λαμβάνεται από τα ζνηυμα. Αρχικά μια μεγαλφτερθ ποςότθτα φυτάςθσ κα κεωροφνταν ότι μειϊνει ιςοδφναμα τθν ανάγκθ προςκικθσ ανόργανου φωςφόρου ςτο ςιτθρζςιο και κατ επζκταςθ μειϊνει το κόςτοσ τθσ διατροφισ διατθρϊντασ τθν απόδοςθ των ηϊων. Ωςτόςο, εναλλακτικι προςζγγιςθ αποτελεί θ εξάλειψθ τθσ αντι-διαιτθτικισ επίδραςθσ με τθν χριςθ μεγαλφτερθσ δόςθσ ενηφμου και ωσ εκ τοφτου θ αφξθςθ τθσ απορρόφθςθσ των κρεπτικϊν ςυςτατικϊν και τθσ απόδοςθσ των ηϊων. Επιπρόςκετα, θ πικανι απορρόφθςθ του μορίου τθσ μυοϊνοςιτόλθσ και θ χριςθ του ωσ ςτοιχείο του μεταβολιςμοφ του ηϊου μπορεί επίςθσ να αυξιςει τθν απόδοςθ. Για παράδειγμα, ο Karadas (2010) παρείχε υψθλι δόςθ φυτάςθσ (12,500 FTU/Kg) ςε κοτόπουλα κρεοπαραγωγισ ςε ςιτθρζςιο με διακζςιμα επίπεδα φωςφόρου (0,25%) και παρατιρθςε βελτιωμζνθ απόδοςθ. Ο Pirgozlev και οι ςυνεργάτεσ του (2009) παρατιρθςαν όχι απλά αυξθμζνθ απόδοςθ αλλά επίςθσ μεγαλφτερθ περιεκτικότθτα καροτενοειδϊν ςε τροφι για πτθνά με υψθλότερθ δόςθ φυτάςθσ. Διάφορεσ δοκιμζσ με υψθλότερεσ δόςεισ φυτάςθσ ςε ςιτθρζςια με κανονικά επίπεδα φωςφόρου ζχουν ιδθ δείξει καλφτερθ απόδοςθ ςτθν πτθνοτροφία (Cowieson,2006; Pirgozliev,2008), αλλά αυτι θ βελτίωςθ πάντα ςυςχετιηόταν με μια αφξθςθ ςτθν πεπτικότθτα του φωςφόρου. θμειωτζον ότι ςε όλεσ αυτζσ τισ δοκιμζσ θ αφξθςθ τθσ απόδοςθσ με υψθλότερθ δόςθ φυτάςθσ ςυςχετιηόταν με μια βελτίωςθ ςτο ςυντελεςτι μετατρεψιμότθτασ (FCR). Αυτό δεν είναι ςυνθκιςμζνο ςε δοκιμζσ όπου τα επίπεδα του φωςφόρου είναι μειωμζνα, όπου το κφριο αποτζλεςμα τθσ επιπλζον προςκικθσ φυτάςθσ

4 είναι θ ανάκαμψθ τθσ κατανάλωςθσ τροφισ και τθσ εναπόκεςθσ βάρουσ, αλλά χωρίσ κανζνα αποτζλεςμα, όπωσ περιγράφει θ ανάλυςθ που δθμοςιεφκθκε από τον Rosen (2004). Σο ςκεπτικό τθσ χοριγθςθσ υπερδοςολογίασ φυτάςθσ με ςαφι ςκοπό τθ διάςπαςθ του φυτικοφ οξζοσ και τθν βελτίωςθ τθσ απόδοςθσ, ζχει ιδθ εφαρμοςτεί επιτυχϊσ ςε ςυνκζςεισ χοιριδίων ςτο Ηνωμζνο Βαςίλειο (Toplis et al., 2010). Οι δοκιμζσ ςτθν πτθνοτροφία υπιρξαν επίςθσ επιτυχθμζνεσ και θ εμπορικι εφαρμογι ακολοφκθςε ςε αυτζσ τισ αγορζσ όπου το πιο κατάλλθλο προϊόν για αυτι τθν ιδζα είναι ιδθ διακζςιμο. Δοκιμζσ του προϊόντοσ ςε κοτόπουλα κρεοπαραγωγισ ζχουν δείξει βελτιϊςεισ κακϊσ το ποςοςτό τθσ δόςθσ τθσ φυτάςθσ αυξάνεται από FTU/kg, όπωσ φαίνεται ςτθν Εικόνα 3. Βελτιωμζνθ απόδοςθ πζραν των 500FTU/kg με εμπλουτιςμζνθ φυτάςθ Η ιδζα τθσ χοριγθςθσ φυτάςθσ ςε μεγαλφτερεσ δόςεισ για τθν μείωςθ τθσ αντι-διαιτθτικισ επίδραςθσ του φυτικοφ οξζοσ ςθμαίνει ότι υπάρχει μια ευκαιρία να επαναπροςδιοριςτεί θ γνϊςθ ςχετικά με τθν διατροφι, μιασ και οι απαιτιςεισ των ηϊων ςιμερα κακορίηονται με βάςθ τθν παρουςία του φυτικοφ οξζοσ, κακϊσ και με τθν αντι-διαιτθτικι επίδραςθ τθσ παρουςία του. Όταν χρθςιμοποιείται μια υψθλι δόςθ φυτάςθσ για τθν μείωςθ ι τθν εξάλειψθ τθσ αντι-διαιτθτικισ επίδραςθσ του φυτικοφ οξζοσ, πρζπει να δίνεται ιδιαίτερθ προςοχι ςτθν επιλογι του ενηφμου. Ιδανικά το προϊόν αυτό πρζπει να είναι ενεργό ςε χαμθλό ph και να ζχει μεγαλφτερθ ςυγγζνεια με το ΙΡ6 και το ΙΡ5, τα μόρια τθσ φυτάςθσ με τθ περιςςότερθ αντι-διαιτθτικι επίδραςθ. Η ςυνολικι ςφνκεςθ τθσ διατροφισ κα πρζπει επίςθσ να λαμβάνει υπόψθ ότι θ απουςία φυτικοφ οξζοσ κα αλλάξει άλλεσ κρεπτικζσ απαιτιςεισ, κυρίωσ ανόργανων υλϊν. Από εμπορικισ πλευράσ προτείνεται θ ςυμπερίλθψθ μιασ νζασ γενιάσ φυτάςθσ με E.coli ςτα 500FTU/kg και να λαμβάνονται υπόψθ οι τιμζσ των ανόργανων ςτοιχείων (P, Ca, Na) και μετά να προςτίκεται επιπλζον φυτάςθ ςτθν διατροφι για τθν διάςπαςθ του φυτικοφ οξζοσ χωρίσ να γίνονται περαιτζρω αλλαγζσ ςτισ ςυνκζςεισ.

5 Με τθν προςζγγιςθ αυτι, τα πρϊτα 500FTU/kg δθμιουργοφν μια προςκικθ ςτο περιεχόμενο των ανόργανων ςτοιχείων τθσ διατροφισ, βοθκϊντασ ζτςι ςτθν μείωςθ του κόςτουσ του ςιτθρεςίου και ςτθν διαςφάλιςθ μιασ ιςορροπθμζνθσ προμικειασ πεπτϊν ανόργανων ςτοιχείων ςτα πουλιά, ενϊ το επιπλζον ζνηυμο κα διαςπάςει κυρίωσ το φυτικό οξφ που προζρχεται από τθν διατροφι και κα προάγει τθν απόδοςθ του ηϊου. υμπεραςματικά θ χριςθ τθσ φυτάςθσ ςτθν πτθνοτροφία ζχει προχωριςει κεαματικά τα τελευταία χρόνια, λόγω τθσ καλφτερθσ κατανόθςθσ των αρνθτικϊν αποτελεςμάτων του φυτικοφ οξζοσ και τθν ανάπτυξθ προϊόντων φυτάςθσ. ΠΗΓΗ: Bob Doeschate, Technical Director EMEA, AB Vista, UK Feed Compounder επτζμβριοσ/οκτώβριοσ 2013 References: Cowieson, A.J. et al. The effects of phytase and phytic acid on the loss of endogenous amino acids and minerals from broiler chickens. British Poutry Science, 45: , 2004 Cowieson, A.J. et al. Supplementation of corn-soy based diets with an Escherichia coli- derived phytase: effects on broiler chick performance and the digestibility of amino acids and metabolizability of minerals and energy. Poultry Science 85: , 2006 Cowieson, A.J. et al. Uso de Fitase e suas implicações na digestão e absorção de nutrientes. Anais da Conferência APINCO 2008 Graham, H. et al. Developments in feed phytase. Phosphates 2010, Brussels-Belgium, 2010 Flanagan, S. Rapid analytical methods for IP6 - feasibility? 2nd International Phytase Summit, Rome, 2012 Karadas, F. et al. Effects of different dietary phytase activities on the concentration of antioxidants in the liver of growing broilers. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 94: , 2010 Liu, N. et al. Effect of diet containing phytate and phytase on the activity and messenger ribonucleic acid expression of carbohydrase and transporter in chickens. Journal of Animal Science, 86: , 2008 Luttrell, B.M. The biological relevance of the binding of calcium ions by inositol phosphates. The Journal of Biological Chemistry 268: , 1993 Onyango, E.M., et al. Efficacy of an evolved Escherichia coli phytase in diets of broiler chicks. Poultry Science, 84: , 2005 Pirgozliev, V. et al. Diets containing Escherichia coli- derived phytase on young chickens and turkeys: effect on performance, metabolizable energy, endogenous secretions, and intestinal morphology. Poultry Science, 86: , 2007 Pirgozliev, V. et al. Effects of dietary phytase on performance and nutrient metabolism in chickens. British Poultry Science, 49: , 2008 Pirgozliev, V.R. et al. The effect on performance, energy metabolism and hepatic carotenoid content when phytase supplemented diets were fed to broiler chickens. Research in Veterinary Science, In press Plumstead, P.W. et al. Interaction of calcium and phytate in broiler diets. 1. Effects on apparent prececal digestibility and retention of phosphorus. Poultry Science 87: , 2008 Prata, R. et al. Cinética da hidrolização dos fósforos do inositol. Um critério para diferenciar fitases em nutrição animal. XX Congresso Latinoamericano de Avicultura. Porto Alegre, 2007 Ravidran, V. et al. Influence of dietary electrolite balance and microbial phytase on growth performance, nutrient utilization, and excreta quality of broiler chickens, Poultry Science, 87: , 2008 Rosen, G. D. Holo-analysis in animal nutrition. Feed International, 25: 17-18, 2004 Ruiz, J. Uso de altas doses de fitase para melhor aproveitamento da ração. PorkExpo, Curitiba, 2010

6 Santos, T.T. et al. Commercial experience of phytase analysis: factors which influence phytase recovery. International Phytase Summit, Washington, 2010 Santos, T.T. & Bedford, M.R. Ingredient phytate content and variability including susceptibility. 2nd International Phytase Summit, Rome, 2012 Schlegel, P. et al. Zinc availability and digestive zinc solubility in piglets and broiler fed diets varying in their phytate contents, phytase activity and supplemented zinc source. Animal, 4: , 2010 Selle, P.H et al. Microbial phytase in poultry nutrition. Animal Feed Science and Technology, 135: 1-41, 2007 Slominski, B.A., Recent Advances in Enzymes for Poultry Diets. Arkansas Annual Nutrition Conference, 2010 Toplis, P. et al., A Quantum leap introduces low phytate nutrition. International Pig Topics, Vol 27, No 7, 2010