اولین بار در دهه ۱۹۸۰ آنزیم‌ها به صنعت طیور وارد شدند و امروزه به میزان ۹۰٪ در جیره‌های خوراک طیور استفاده می‌شوند. تحقیقات بی‌شماری در زمینه اثرات آنزیم‌ها بر صنعت طیور صورت گرفته است و بیشتر آن‌ها مربوط به آنزیم فیتاز است. هدف پرورش‌دهندگان در صنعت طیور افزایش تولید به منظور پاسخ به تقاضای روزافزون مشتریان و هم چنین کاهش هزینه‌ها و بهبود کیفیت خوراک است.
افزایش میزان فیبر نامحلول در خوراک باعث از دست رفتن انرژی نگهداری پرنده می‌شود، زیرا پرنده سعی می‌کند که مواد ضد مغذی را با استفاده از آنزیم‌های درون‌زاد خود تجزیه نماید و برای این کار انرژی مصرف می‌کند. از طرفی در دستگاه گوارش، آنزیم‌های لازم برای هضم فیبرها به میزان کمی وجود دارد. همچنین، به دلیل تفاوت در شرایط کشت و نگهداری مواد اولیه خوراک مانند ذرت و سویا، در مناطق مختلف دنیا و حتی یک کشور، تنوع در مواد مغذی یک ماده برای مثال ذرت و یا سویا وجود دارد، در نتیجه استفاده از آنزیم‌ها در خوراک طیور توصیه می‌شود. تنوع مواد مغذی در خوراک، از منظر نوع، مقدار و میزان دسترسی به مواد مغذی در دستگاه گوارش نه تنها بر روی عملکرد هضم و رشد بلکه بر روی میکروفلور دستگاه گوارش اثر دارد.
آنزیم فیتاز اولین بار حدود ۲۵ سال پیش وارد بازار شد و در آن زمان اطلاعات زیادی در مورد سوبسترا آنزیم که فیتات نام دارد، وجود نداشت.
امروزه اطلاعات بیشتری در زمینه ساختار مواد ضدمغذی و فیتات بدست آمده است. برای مثال آرابینوزایلان، یک ترکیب مهم در پلی‌ساکاریدهای غیرنشاسته‌ای (NSPs) در مواد اولیه خوراک است. تجمع آرابینوزایلان محلول در دستگاه گوارش طیور باعث نگهداشتن آب و افزایش ویسکوزیته محتوای گوارشی می‌شود و در نهایت به دستگاه گوارش طیور آسیب می‌رساند.
افزایش ویسکوزیته محتویات دستگاه گوارش بر روی هضم و جذب جیره های بر پایه گندم اثر منفی دارد. آرابینوزایلان محلول، حدود ۳۰٪ آرابینوزایلان را در گندم و چاودار شامل می‌شود و باعث ویسکوزیته محتویات گوارشی زمانی که در روده حضور می‌یابند، می‌شود. چسبندگی و ویسکوزیته محتویات گوارشی بر روی ترکیب میکروفلور دستگاه گوارش نیز اثر منفی دارد.
جدول۱. درصد آرابینوزایلان کل و محلول موجود در مواد اولیه خوراک
| ماده اولیه | آرابینوزایلان کل (%) | آرابینوزایلان محلول/ آرابینوزایلان کل (%) |
| ذرت | ۳.۹ | ۸ |
| گندم | ۶.۰ | ۲۵ |
| کنجاله سویا | ۳.۸ | ۲۱ |
| کنجاله کانولا | ۶.۵ | ۲۲ |
| جو | ۷.۴ | ۱۲ |
| سبوس گندم | ۲۰.۹ | ۳۳ |
فیتات منبع فسفر آلی در مواد اولیه خوراک است و پرنده، آنزیم مناسب برای هضم آن را ندارد و بنابراین این ماده بدون هضم دفع می‌شود. فیتات همچنین بعنوان یک ماده ضد مغذی با مواد معدنی و پپتیدها کمپلکس تشکیل می‌دهد و آن ها را از دسترس پرنده خارج می‌کند و میزان استفاده پرنده از انرژی و پروتئین را کاهش می‌دهد. هم چنین فیتات علاوه بر از دسترس خارج کردن مواد مغذی خوراک، مواد معدنی و آمینواسیدهای درون‌زاد را نیز از دسترس خارج می‌کند.
آنزیم‌ها باید به گونه‌ای تولید شوند تا بتوانند بعد از اضافه شدن به خوراک و طی فرایند پلت‌سازی در دستگاه گوارش حیوان سوبسترا مربوطه را هیدرولیز کنند. برای تولید آنزیم‌هایی با عملکرد بهتر ترکیبی از آنزیم‌های کربوهیدراز و پروتئاز توسط فرایندهای بیولوژیک و تخمیری تولید می‌شوند که در این حالت، هم عملکرد اختصاصی بر روی سوبسترا خود دارند و هم اثر سینرژیسم بعلت ترکیب با آنزیم‌های مختلف ایجاد می‌کنند. برای مثال آنزیم زایلاناز باعث تجزیه آرابینوزایلان نامحلول (همی سلولز) در ذرت و گندم می‌شود. هم چنین پروتئاز نیز می‌تواند هضم فیبر را از طریق شکستن پروتئین‌های موجود در دیواره سلولی بهبود دهد. پروتئازها مواد ضدمغذی مانند مهارکننده‌های تریپسین و لکتین‌های موجود در کنجاله سویا را تجزیه می‌کنند و درنتیجه باعث بهبود هضم می‌شود.
اثرات آنزیم‌ها بر روی سلامتی طیور
آنزیم‌ها در هر دو قسمت روده جلویی و انتهایی طیور فعالیت می‌کنند. در طی حرکت و انتقال محتویات گوارشی (دایجستا) در دوازدهه، ژژنوم و ایلیوم، مواد قابل تخمیر را که می‌تواند بر روی هضم و فلور میکروبی اثر گذار باشد را تجزیه می‌کند.
در طی عبور از سکوم، مواد قندی مانند زایلوز و زایلو-الیگومرها توسط باکتری‌های سکوم تخمیر می‌شود. آنزیم‌های زایلاناز نه تنها ویسکوزیته محتویات گوارشی را در اثر هضم آرابینوزایلان‌ها در روده کوچک کاهش می‌دهد بلکه آرابینوزایلو – الیگوساکاریدها را تولید می‌کند تا در سکوم عملکرد مناسبی را ایجاد کند. در واقع این الیگوساکاریدهای تولید شده در اثر هضم آنزیم‌ها، عملکرد پری‌بیوتیک دارند و باعث رشد باکتری‌های مفید دستگاه گوارش می‌شوند. آن‌ها هم چنین اسیدهای آلی کوتاه زنجیر (SCFA) را در روده تولید می‌کنند که بعنوان منبع انرژي می‌تواند توسط حیوان مصرف شود. طبق مطالعات انجام شده، آرابینوزایلو – الیگوساکاریدهای تولید شده می‌تواند میزان سالمونلا را در سکوم، کلوآک و طحال طیور کاهش دهد.
براساس گفته تعدادی از محققین، پروتئین هضم نشده می‌تواند بعنوان یک عامل مستعدکننده برای کوکسیدیوز، آلودگی با کلستریدیوم و آنتریت نکروتیک عمل کند. همچنین پروتئاز می‌تواند با افزایش هضم پروتئین و مصرف آن توسط پرنده، اثر مستقیم بر تحریک تولید موکوس (ماده پروتئینی) داشته باشد که در نهایت پاسخ ایمنی قوی‌تری در برابر کوکسیدیوز ایجاد خواهد کرد.
در نهایت با توجه به فشار موجود بر روی صنعت طیور در جهت کاهش هزینه‌های تولید بدون اثر منفی بر روی عملکرد طیور و سلامتی دستگاه گوارش، استفاده از مولتی‌آنزیم‌ها با یا بدون سایر افزودنی‌ها مانند پروبیوتیک‌ها توصیه می‌شود. بنابراین آنزیم‌ها می‌توانند فرصت مناسبی را برای افزایش ارزش مواد مغذی و کیفیت و سلامت خوراک ایجاد کنند و در نهایت هزینه‌های تولید خوراک را بسیار کاهش دهند.
منبع:
- The role of feed enzymes in poultry gut. White paper by Luis Romero.www.Dupont.com