Der Einsatz von Enzymen als Futtermittelzusatz hat eine zwanzigjährige Geschichte. In der Futtermittelindustrie werden Enzyme eingesetzt, um die Nährstoffverdaulichkeit zu verbessern, wobei der Schwerpunkt auf der Beseitigung der antinutritiven Effekte von Nicht-Stärke-Polysacchariden (NSP) liegt. Darüber hinaus wird Phytase nicht nur verwendet, um die Nutzung von Phytat-P zu erhöhen, sondern auch, um Umweltbelastungen durch die Reduzierung der P-Ausscheidung im Kot zu verringern. Enzyme können auch auf Nicht-Getreide-Bestandteile der Ernährung angewendet werden. Diese pflanzlichen Proteinquellen enthalten oft hohe Mengen an NSP, deren molekulare Strukturen nur unzureichend charakterisiert sind. Die Enzymindustrie ist heute ständig auf der Suche nach neuen Anwendungsgebieten. Einige aktuelle Daten zeigen die Rolle von Glykanasen (kohlenhydratabbauende Enzyme) als Alternative zu Antibiotika im Futter.

Glykanase

Das β-Glucan ist ein Glukosepolymer, das eine Mischung aus β1-3- und β1-4-Bindungen enthält, wodurch sich seine physikochemischen Eigenschaften völlig von denen der Cellulose unterscheiden, die ein lineares Glukosepolymer mit ausschließlich β1-4-Bindungen ist. Gerste enthält einen hohen Anteil an gemischt gebundenem β-Glucan (3-4 %) und die Pionierarbeit von Wissenschaftlern identifizierte nicht nur β-Glucan als den Faktor, der für den geringen Nährwert von Gerste verantwortlich ist, sondern klärte auch den Einfluss der Viskosität auf die Nährstoffverdauung im Darm. Daher wurde die Supplementierung mit β-Glucanase zu einer praktischen Lösung zur Verbesserung des Nährwerts von Gerste für Geflügel.

Der praktische Einsatz von Enzymen in der Geflügelindustrie wurde durch die Erkenntnis ermöglicht, dass die löslichen Nicht-Stärke-Polysaccharide (NSP) in viskosen Getreidesorten wie Roggen, Gerste, Triticale und Weizen die Nährstoffverdauung und -aufnahme beeinträchtigen. Die schädlichen Effekte der NSP stehen im Zusammenhang mit ihrer Fähigkeit, die Viskosität des Darminhalts zu erhöhen, mit der Mikroflora des Darms zu interagieren und die Physiologie und Morphologie des Verdauungstrakts zu verändern. Diese Effekte hängen von der polymeren Natur der Polysaccharide ab, und daher kann das Spalten der Polymere ihre antinutritiven Eigenschaften weitgehend beseitigen. Die enzymatische Spaltung ist offensichtlich die praktischste und kostengünstigste Methode, um NSP im Magen-Darm-Trakt des Tieres abzubauen.

Phytase

Die verborgenen Vorteile des Einsatzes von Glykanasen bei Vögeln, die viskose Getreide erhalten, umfassen (a) die Verringerung der Ausscheidung von Mist, der große Mengen unverdauter Nährstoffe enthält, und (b) die Linderung von Problemen im Zusammenhang mit feuchtem Kot, wie einem erhöhten Anteil verschmutzter Eier, erhöhter Gasproduktion sowie einer Zunahme von Fliegen- und Nagetierpopulationen im Stall. Die Supplementierung mit Glykanase war jedoch keine Lösung für Probleme im Zusammenhang mit Phosphorgehalten im Schweine- und Geflügelmist. Dies führte zur Entwicklung von Phytase für den Einsatz in Diäten von monogastrischen Tieren. Phytase erhöht die Verdaulichkeit von Phytat bei Geflügel von etwa 25 % auf 50-70 %, und ihr Einsatz hat seit dem Verbot tierischer Proteinquellen wie Fleisch- und Knochenmehl in der EU zugenommen. Es ist auch bekannt, dass Phytase die Verdaulichkeit anderer Nährstoffe sowie die Energieverwertung verbessern kann.

Referenz

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1. Choct M. Enzyme für die Futtermittelindustrie: Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft [J]. World's Poultry Science Journal, 2006, 62(1):12.