Der Einsatz von Enzymen als Futtermittelzusatzstoff blickt auf eine zwanzigjährige Historie zurück. In der Futtermittelindustrie werden Enzyme zur Verbesserung der Nährstoffverdaulichkeit eingesetzt, mit dem Schwerpunkt auf der Reduktion antinutritiver Effekte nicht stärkehaltiger Polysaccharide (NSP). Darüber hinaus wird Phytase nicht nur zur Steigerung der Verwertung von Phytat-Phosphor (P) eingesetzt, sondern auch zur Verringerung der Umweltbelastung durch Reduktion der P-Ausscheidung über die Exkremente. Enzyme können zudem bei nicht-getreidebasierten Komponenten der Ration eingesetzt werden. Diese pflanzlichen Proteinquellen weisen häufig hohe NSP-Gehalte auf, deren molekulare Strukturen nur unzureichend charakterisiert sind. Die Enzymindustrie ist heute kontinuierlich auf der Suche nach neuen Anwendungsfeldern. Aktuelle Daten belegen die Rolle von Glykanasen (kohlenhydratabbauenden Enzymen) als Alternative zu Antibiotika im Futter.

Glykanase

β-Glucan ist ein Glukosepolymer mit einer Mischung aus β1-3- und β1-4-Bindungen, wodurch sich seine physikochemischen Eigenschaften grundlegend von Cellulose unterscheiden, die als lineares Glukosepolymer ausschließlich β1-4-Bindungen aufweist. Gerste enthält einen hohen Anteil gemischt verknüpfter β-Glucane (3–4 %), und die Pionierarbeiten von Wissenschaftlern identifizierten β-Glucan nicht nur als den Faktor, der für den geringen Nährwert von Gerste verantwortlich ist, sondern erläuterten auch den Einfluss der Viskosität auf die Nährstoffverdauung im Darm. Damit wurde die Supplementierung mit β-Glucanase zu einer praktikablen Lösung zur Verbesserung des Nährwerts von Gerste in der Geflügelfütterung.

Der Einsatz von Enzymen im praktischen Maßstab in der Geflügelindustrie wurde durch die Erkenntnis ermöglicht, dass die in viskosen Getreidearten wie Roggen, Gerste, Triticale und Weizen enthaltenen löslichen nicht stärkehaltigen Polysaccharide (NSP) die Nährstoffverdauung und -absorption beeinträchtigen. Die nachteiligen Effekte von NSP stehen im Zusammenhang mit ihrer Fähigkeit, die Viskosität des Darminhalts zu erhöhen, mit der Darmmikroflora zu interagieren sowie die Physiologie und Morphologie des Verdauungstrakts zu verändern. Diese Effekte sind von der polymeren Natur der Polysaccharide abhängig; durch Spaltung der Polymere lassen sich ihre antinutritiven Eigenschaften daher weitgehend eliminieren. Die enzymatische Spaltung ist offensichtlich der praktikabelste und kosteneffizienteste Weg, NSP im Gastrointestinaltrakt des Tieres abzubauen.

Phytase

Zu den verborgenen Vorteilen des Einsatzes von Glykanasen bei Vögeln, die mit viskosen Getreidearten gefüttert werden, zählen (a) eine Verringerung der Menge an Mist, der große Mengen unverdauter Nährstoffe enthält, sowie (b) eine Reduktion von Problemen im Zusammenhang mit feuchten Ausscheidungen, wie einem erhöhten Anteil verschmutzter Eier, gesteigerter Gasbildung und einer Zunahme von Fliegen- und Nagetierpopulationen im Stall. Die Supplementierung mit Glykanasen war jedoch keine Lösung für Probleme im Zusammenhang mit den Phosphorgehalten in Schweine- und Geflügelmist. Dies führte zur Entwicklung von Phytase für den Einsatz in Rationen für monogastrische Tiere. Phytase erhöht die Verdaulichkeit von Phytat bei Geflügel von etwa 25 % auf 50–70 %, und ihr Einsatz hat seit dem Verbot der Verwendung tierischer Proteinquellen wie Fleisch- und Knochenmehl in der EU zugenommen. Zudem ist bekannt, dass Phytase auch die Verdaulichkeit anderer Nährstoffe sowie die Energieverwertung verbessern kann.

Referenz

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1. Choct M . Enzymes for the feed industry: past, present and future [J]. World's Poultry Science Journal, 2006, 62(1):12.