Enzymmischung für eine konventionelle Ernährung

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Überblick

Die Enzymmischung für konventionelle Fütterung ist ein Komplex, der im Gegensatz zu einem reinen Enzym, das mittels Flüssigfermentation (LSF) hergestellt wird, durch Feststofffermentation (SSF) produziert wird. Sie umfasst hauptsächlich Cellulasen (Endocellulasen, Exocellulasen, Glucosidasen), Xylanasen (Endo-Xylanasen, Exo-Xylanasen, Xylosidasen), β-Glucanasen, Mannanase, saure Proteasen, Amylasen, Glucoamylasen, Pektinasen sowie weitere endogene Enzyme, die an die Eigenschaften des Futters gut angepasst sind. Das Produkt wurde in mehreren Optimierungsversuchen weiterentwickelt, um Nicht-Stärke-Polysaccharide effektiv zu hydrolysieren und die Futterverwertung zu verbessern.

Spezifische Enzymbeschreibungen

• β-Glucanase

β-Glucanase wird durch Submersfermentation des Stamms Bacillus Lichenifomis hergestellt. Es handelt sich um ein Endo-Enzym, das selektiv auf die 1,3- und 1,4-glykosidischen Bindungen von β-Glucan wirkt und dabei Oligosaccharide mit 3–5 Glucoseeinheiten sowie Glucose bildet. β-Glucanase kann β-Glucan in der Zellwand des Endosperms von Weizen und anderen Getreidepflanzen wirksam abbauen und in Futtermitteln eingesetzt werden, um den Gehalt an Nicht-Stärke-Polysacchariden (NSP) und deren antinutritive Effekte zu reduzieren, die Nährstoffaufnahme bei Nutzgeflügel und Nutztieren zu verbessern sowie Wachstumsrate und Futterverwertung zu steigern.

Abbildung 1. Struktur der β-Glucanase.

• Amylase

Amylase wird hauptsächlich zur Hydrolyse von Stärke eingesetzt, u. a. zur Herstellung von Karamell, Glucose und Sirup sowie bei der Produktion von Dextrin und Bier. Darüber hinaus findet sie Anwendung in der Brotherstellung zur Teigverbesserung, z. B. zur Reduktion der Teigviskosität, zur Beschleunigung des Fermentationsprozesses, zur Erhöhung des Zuckergehalts und zur Verzögerung der Brotalterung. In Säuglingsnahrung wird sie zur Vorbehandlung von Getreidebestandteilen verwendet. Zudem wird sie in der Gemüseverarbeitung eingesetzt.

Abbildung 2. Struktur der Amylase.

• Xylanasen

Xylanasen sind in der Natur weit verbreitet und können aus Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen gewonnen werden. Xylanase kann in der Brau- und Futtermittelindustrie eingesetzt werden. Sie kann Zellwände der Rohstoffe sowie β-Glucan in der Brau- oder Futtermittelverarbeitung abbauen, die Viskosität der Materialien im Brauprozess reduzieren, die Freisetzung aktiver Inhaltsstoffe fördern und den Gehalt an Nicht-Stärke-Polysacchariden in Futtergetreide senken. Dadurch werden Aufnahme und Verwertung von Nährstoffen verbessert und die Gewinnung löslicher Lipidbestandteile erleichtert.

• Cellulase

Cellulase (β-1,4-Glucan-4-Glucan-Hydrolase) ist ein Sammelbegriff für eine Enzymgruppe, die Cellulose zu Glucose abbaut. Es handelt sich nicht um ein monomeres Enzym, sondern um ein multikomponentiges Enzymsystem, das synergistisch wirkt und einen Enzymkomplex bildet, der hauptsächlich aus Exo-β-Glucanase, Endo-β-Glucanase und β-Glucosidase sowie einer Xylanase mit sehr hoher Aktivität besteht. Es wirkt auf Cellulose sowie auf aus Cellulose abgeleitete Produkte. Mikrobielle Cellulasen sind von großer Bedeutung für die Umwandlung unlöslicher Cellulose in Glucose und für den Abbau von Zellwänden in Obst- und Gemüsesäften zur Erhöhung der Saftausbeute.

Abbildung 3. Struktur der Cellulase.

• Pektinasen

Pektinasen sind Enzyme, die Pektin, einen Hauptbestandteil von Pflanzen, abbauen. Pektinasen sind in höheren Pflanzen und Mikroorganismen weit verbreitet und können entsprechend ihren Substraten in drei Kategorien eingeteilt werden. Sie lassen sich weiter in drei Gruppen unterteilen. Zwei davon (Pektinesterasen und Polygalacturonasen) kommen in höheren Pflanzen und Mikroorganismen vor; eine davon (Pektinlyasen) findet sich in Mikroorganismen, insbesondere in bestimmten phytopathogenen Mikroorganismen. Pektinasen zählen zu den wichtigsten Enzymen in der Obstverarbeitung; ihre Anwendung bei der Behandlung von zerkleinertem Obst kann die Saftfiltration beschleunigen und die Klärung fördern.