NSP-Enzym

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Einführung

In den letzten Jahren hat der Anstieg des Marktes für nicht-viskose Diäten zu einem Anstieg der Verwendung von Nicht-Stärke-Polysaccharid (NSP) Enzymen geführt. In den späten 1980er und frühen 1990er Jahren begannen die Menschen, das NSP-Enzym in Geflügeldiäten zu verwenden, aufgrund seiner Fähigkeit, das Problem der nassen Einstreu und der variablen apparenten metabolischen Energie (AME), das mit der Verwendung hoher Mengen an Gerste oder Weizen verbunden ist, zu korrigieren. Immer mehr Wissenschaftler beginnen, NSP-Enzyme zu untersuchen, die anti-nährstofflichen Eigenschaften von viskosen NSP in bestimmten Getreidearten zu erforschen und diese negativen Effekte durch die Ergänzung geeigneter endo-aktiver Enzyme zu mildern. Das Argument der Viskosität war so überzeugend, dass es zur Norm geworden ist, NSP-Enzyme zu verwenden, wenn nennenswerte Mengen an Gerste, Roggen oder Weizen in der Futtermittelindustrie verfügbar sind. Obwohl beobachtet wurde, dass viele Weizenvarianten keine ernsthaften Viskositätsprobleme verursacht haben, wird diese Praxis fortgesetzt, sodass die Reaktion auf ergänzendes Endo-Xylanase nicht im Hinblick auf die 'Korrektur' des Viskositätsproblems erklärt werden kann.

Choct et al. glauben, dass die enzymatische Reaktion nicht nur mit der Viskositätsreduktion zusammenhängt, sondern dass es alternative Mechanismen geben muss, die noch nicht vollständig entdeckt und erforscht wurden. Dies eröffnete eine neue Ära der akademischen und kommerziellen Forschung, die darauf abzielt, die Anwendung von NSP-Enzymen in nicht-viskosen Getreidearten, insbesondere Mais, zu erforschen. Laut einer aktuellen globalen Umfrage übersteigt die Durchdringungsrate von NSP-Enzymen in Geflügeldiäten jetzt 70%, was darauf hinweist, dass die Futtermittelindustrie diese Enzyme allgemein akzeptiert. Die Futtermittelindustrie hat eine Vielzahl von Produkten zur Auswahl, darunter mono-komponentige Einzelenzyme, Cocktails mit mehr als einer Aktivität von Enzymen und die Hauptaktivität, mehrere nicht gezielte Aktivitäten innerhalb eines Produkts. Die Wahl der Produkte durch die Menschen spiegelt ihr Verständnis des potenziellen Wirkmechanismus von NSP-Enzymen wider. Verschiedene Mechanismen wurden vorgeschlagen, um die Rolle von NSP-Enzymen zu erklären, einschließlich der Entfernung der Nährstoffkapselung von Pflanzenzellwänden, der Bereitstellung von bioaktiven Oligomeren mit potenziellen präbiotischen Effekten, der Regulierung der Darmmikroflora und der Reduzierung der Viskosität, usw.

Präbiotische Zuckerproduktion

Neueste Vorschläge besagen, dass präbiotische Oligosaccharide, die von NSP-Enzymen produziert werden, der Hauptgrund für das Wachstum sind, insbesondere in Diäten mit niedriger Viskosität. Diese Aussage wird als Verbesserung der Tierleistung angesehen, indem die Mikrobiota in eine Richtung gelenkt wird, die optimalen Leistungen förderlich ist, und die Wahrscheinlichkeit von pathogenen Herausforderungen verringert wird. Interessanterweise sagten Rosen et al. voraus, dass NSP-Enzyme in einer antibiotikafreien Diät effektiver arbeiten würden. Wenn diese Annahme korrekt ist, besteht das Ziel der Zugabe von NSP-Enzymen zur Diät nicht darin, zu hydrolysieren, sondern spezifische Oligosaccharide zu produzieren. Wenn ein Oligosaccharidtyp (wie Arabino-Xylo-Oligosaccharid, AXOS) die Reaktion allein hervorrufen kann, stellt diese Hypothese weiter die Behauptung in Frage, dass mehrere endogene Enzyme erforderlich sind, um mehrere Oligosaccharidtypen zu produzieren.  Wichtiger ist, dass sie zeigt, dass das Ziel ein begrenzter Grad an Hydrolyse sein sollte, um Oligosaccharide zu erzeugen, ohne sie weiter in kürzere und weniger effektive Disaccharide oder Monosaccharide abzubauen, die nicht mehr präbiotisch sind. Die Dosierung und der Typ der Enzyme sind sehr wichtig. Diese Enzyme können Oligosaccharide depolymerisieren und sie damit inaktivieren. Wenn diese Hypothese akzeptiert wird, wird die zukünftige Entwicklungsrichtung von NSP-Enzymen stärker auf die von dem Enzym freigesetzten Produkte abzielen, anstatt auf das Ausmaß der erreichten Hydrolyse. Wenn dem so ist, ist es wahrscheinlich, dass NSP-Enzyme durch exogene Oligosaccharide ergänzt oder ersetzt werden.