فیتاز و تاثیر آن بر قابلیت استفاده مواد مغذی

اغلب فیتاز های تجارتی علاوه بر شکستن فیتات، کمابیش دارای فعالیت کربوهیداز و پروتئاز بوده و در اثر استفاده از آن­ها افزایش قابلیت هضم انرژی و مواد مغذی عمده مورد انتظار است^۱.

سباستین و همکاران (۱۹۹۶) به این نتیجه رسیدند

که بهبود مشاهده شده در عملکرد جوجه­ های گوشتی نتیجه ترکیبی از مورد استفاده قرار گرفتن مواد مواد مغذی یعنی مواد معدنی،

انرژی و پروتئین می­باشد.

اثر فیتاز بر قابلیت هضم ظاهری ماده خشک

در تحقیقات انجام گرفته مشخص شده است که افزودن فیتاز به جیره می­تواند قابلیت ظاهری ماده خشک جیره را افزایش دهد ^۲.

در بوقلمون گزارش شده که افزودن ۷۵۰ واحد فیتازی در کیلوگرم فیتاز در جیره های با سطح پایین فسفر (۴۵/۰ درصد)،

قابلیت هضم ایلئومی ظاهری ماده خشک و فسفر افزایش یافت ^۳.

اثر فیتاز بر قابلیت هضم پروتئین و اسیدهای آمینه

اسید فیتیک بر پروتئین­ها و اسیدهای آمینه جیره اثرات منفی دارد

و فعالیت آنزیم های پروتئولیتیک از قبیل پپسین و تریپسن را مختل می‌کند ^۴ .

آزمایش­های متعددی در مورد جوجه­ های گوشتی نشان داده که استفاده از جیره مکمل شده با فیتاز باعث بهبود قابلیت هضم اسیدهای آمینه می­شود ^۵.

در تحقیقی، با افزودن ۱۲۰۰ واحد فیتازی در کیلوگرم آنزیم فیتاز به جیره جوجه ­های گوشتی،

مشاهده کردند که فیتاز اثر کم ولی معنی ­داری بر بهبود قابلیت هضم متیونین، توئونین، لیزین و والین کنجاله ­سویا دارد

ولی در مورد کنجاله بادام­زمینی این اثرات مشاهده نشد زیرا فیتات موجود در کنجاله سویا در اجسام پروتئینی قرار دارد

بنابراین از نظر تئوری انتظار می­رود که فیتاز بر آن مؤثر باشد

ولی در کنجاله بادام­زمینی که غنی از فیتات است فیتات موجود در کریستالوئیدها یا گلوبوئیدهای غشاهای اجسام پروتئنی قرار گرفته است

لذا کمتر در معرض آنزیم فیتاز قرار می­گیرد ^۶.

استفاده از آنزیم فیتاز میکروبی

استفاده از آنزیم فیتاز میکروبی در جیره­ های طیور راهی برای کاهش دفع نیتروژن فراهم می­کند

و موجب کاهش افزایش ذخیره نیتروژن در بدن می­شود ^۷ .

در آزمایشی که ئی و همکاران (۱۹۹۶) روی بوقلمون انجام دادند مشاهده کردند

که افزودن فیتاز به جیره­ های کم فسفر (۴۵/۰ درصد) و کم پروتئین (۵/۲۲ درصد) باعث افزایش قابلیت هضم ظاهری

و حقیقی مواد مغذی شامل نیتروژن و اسیدهای آمینه، بجز سیستئین و متیونین می­شود 

افزودن فیتاز به جیره ­های با پروتئین بالا (۲۸ درصد) قابلیت هضم نیتروژن و اکثر اسیدهای آمینه را افزایش داد ^۸ .

فسفر و نیتروژن

فسفر و نیتروژن نه تنها دو عنصر گران قیمت از اجزای جیره محسوب می­شوند

بلکه به دلیل نقش بالقوه آن­ها در ارتباط با آلودگی محیط از اهمیت ویژه ­ای برخوردار می­باشند.

راندمان فیتاز میکروبی در بهبود قابلیت استفاده از اسیدهای آمینه و به طور کلی پروتئین­ها،

ظاهراً بستگی به دو عامل کافی بودن اسیدهای آمینه جیره و منابع پروتئینی بکار رفته در جیره دارد.

با افزودن ۶۰۰ واحد فیتازی در کیلوگرم به جیره، حدود دو درصد افزایش در قابلیت هضم حقیقی نه اسیدآمینه ضروری

و سیستئین مشاهده شد ^۹ .

فیتاز از طریق مکانیسم­های زیر باعث بهبود قابلیت هضم اسیدهای آمینه می شود ^۱۰:

الف-­ آزادسازی اتصال فیتات با اسید آمینه.

ب-­ آزادسازی اتصال فیتات با آنزیم­های داخلی.

ج-­ توسط افزایش تولید آنزیم­ها.

د-­ بهبود راندمان ذخیره و یا جذب اسیدهای آمینه.

اثر فیتاز بر قابلیت استفاده انرژی

پیوا و همکاران (۱۹۹۳) عنوان کردند استفاده از فیتاز میکروبی در جیره خوک­ ها موجب افزایش انرژی متابولیسمی جیره می­شود.

هم­چنین در ‌مطالعاتی‌ که روی جوجه‌های گوشتی انجام گرفت به وضوح مشخص شد

که افزودن آنزیم فیتاز به جیره‌های با فیتات بالا باعث بهبود قابل ملاحظه انرژی قابل متابولیسم شد ^۱۱.

بر اساس مطالعات دیگری که بر روی جوجه‌های گوشتی انجام گرفت اضافه کردن آنزیم فیتاز میکروبی به جیره‌های بر پایه گندم

و سورگوم باعث بهبود انرژی قابل متابولیسم ظاهری گردید ^۱۲.

اسکات و همکاران (۲۰۰۱) به این نتیجه رسیدند که فیتاز باعث افزایش انرژی قابل متابولیسم ذرت (۴۸/۰ مگاژول در کیلوگرم ماده خشک جیره) و گندم (۵۳/۰ مگاژول در کیلوگرم ماده خشک جیره) در جیره­ های پایه مرغ­ های تخم­گذار می گردد.

همچنین، لیبرت و همکاران (۲۰۰۵) گزارش دادند

که مکمل فیتاز انرژی قابل متابولیسم تصحیح شده برای نیتروژن (AMEn) جیره ­های بر پایه ذرت-کنجاله سویا مرغ ­های تخم­گذار را افزایش نمی­دهد.

معمولاً بحث آنزیم فیتاز بیشتر در جوجه ­های گوشتی محدود می­گردد.

بر اساس مطالعات دانشگاه سیدنی فیتاز اگزوژنوس موجب افزایش انرژی قابل متابولیسم در جیره های بر پایه گندم یا سورگوم در جوجه­ های گوشتی می­گردد ^۱۳ .

افزایش انرژی قابل متابولیسم

طبق تحقیقات مختلف مشخص گردیده که مکمل فیتاز به طور میانگین باعث افزایش انرژی قابل متابولیسم به اندازه ۳۶/۰ مگاژول به ازای هر کیلوگرم (یا ۸/۲ درصد) بیش از جیره ­های فاقد مکمل فیتاز می­گردد.

درصد پاسخ ایجاد شده در مقدار انرژی قابل متابولیسم با افزودن فیتاز به جیره،

به طور منفی با تراکم انرژی در جیره ­های شاهد همبستگی دارد (۵۶۲/۰ – = r).

در حالی که داده­های مختلف نشان دهنده این مطلب است که فیتاز به طور مثبت بر قابلیت استفاده انرژی در جوجه ­های گوشتی تأثیر دارد

اما کمبود داده­های عملی از اعتبار این موضوع می­کاهد.

تحقیقی بر روی جوجه ­های گوشتی

در تحقیقی که بر روی جوجه ­های گوشتی انجام گرفت دو نوع آنزیم فیتاز (باسیلوس سابتیلیس در سطوح ۲۵۰، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ و آسپرژیلوس نایجر در سطح ۵۰۰ واحد فیتاز در کیلوگرم) در جیره بر پایه ذرت- کنجاله سویا مورد استفاده قرار گرفت.

نتایج این پژوهش نشان داد که آنزیم فیتاز باعث افزایش ضرایب قابلیت هضم ایلئومی چربی به اندازه ۵/۳ درصد،

پروتئین به مقدار ۶/۲ درصد و نشاسته به میزان ۴/۱ درصد گردید.

که این مقادیر به طور کلی معادل افزایش ۱۷/۰ مگاژول انرژی قابل متابولیسم و ۲۶/۰ مگاژول قابلیت هضم ظاهری انرژی در حالت استفاده از آنزیم فیتاز بود ^۱۴.

بنابراین، بر طبق این تحقیق و سایر مطالعات،

اثر مثبت آنزیم فیتاز بر قابلیت استفاده انرژی ناشی از جمع اثرات افزایش در قابلیت هضم مواد مغذی شامل چربی، پروتئین و نشاسته است  ^۱۵ .

همچنین به نظر می­رسد که فیتات اثرات ممانعت­ کنندگی بر روی آنزیم آلفا آمیلاز دستگاه گوارش داشته باشد

که این عامل احتمالاً باعث جلوگیری از هضم نشاسته می­گردد که توسط آنزیم فیتاز خنثی خواهد شد اما این اثر بسیار کم باشد.

از طرف دیگر اسید فیتیک در کاهش قابلیت هضم نشاسته و ماده خشک جیره می‌تواند

منجر به کاهش انرژی قابل متابولیسم شود ^۱۶ 

اثر فیتاز بر قابلیت استفاده مواد معدنی

استفاده از آنزیم­های میکروبی از قبیل فیتاز به منظور بهبود قابلیت دسترسی فسفر فیتاتی

و کاهش فسفر دفعی مورد توجه روز افزون قرارگرفته است.

هیدرولیز فیتات به وسیله آنزیم فیتاز میکروبی اولین بار توسط Nelson و همکاران (۱۹۷۱) بررسی شد

آن­ها مشاهده کردند‌ که استفاده از آنزیم فیتاز میکروبی در جیره‌های بر پایه ذرت- کنجاله سویا موجب بهبود استفاده از فسفر در جوجه‌های گوشتی می‌شود

. به وسیله افزودن فیتاز به خوراک جوجه ­های گوشتی حاوی سطوح پایین فسفر معدنی،

قابلیت استفاده فسفر کل می­تواند به میزان ۷۰ درصد افزایش یابد ^۱۷ .

تحقیقی که انجام گرفت
بر طبق تحقیقی که انجام گرفت ۲۰ تا ۵۰ درصد بهبود قابلیت استفاده از فسفر فیتاتی با افزودن آنزیم فیتاز مشاهده گردید ^۱۸ .

بر اساس مطالعات دیگر، با افزودن ۱۰۰۰ واحد فیتاز به ازای هر کیلوگرم از جیره­ های طیور، ۱۰ درصد بهبود در استفاده از فسفر فیتات گزارش شد ^۱۹.

با استفاده از ۱۰۰۰ و ۱۵۰۰ واحد فیتازی جیره جوجه ­های گوشتی بهبود مشخصی در استفاده از فسفر و ضریب تبدیل غذایی مشاهده شد ^۲۰.

فیتاز استفاده از فیتات کلسیم را بهبود می بخشد

بر اساس تحقیقات مشخص شده است که فیتاز استفاده از فیتات کلسیم را بهبود می بخشد.

چون اسید فیتیک که شلات­ کننده کاتیون­هاست، مانع جذب کلسیم روده می­شود.

فیتاز، کلسیم را از نمک­های نامحلول اسید فیتیک آزاد کرده و بطور بالقوه کلسیم را برای جذب پرندگان قابل استفاده می­کند.

در تحقیق انجام گرفته، ۵۰۰ واحد فیتازی معادل با ۳۵/۰ تا ۴۵/۰ گرم کلسیم در جیره جوجه ­های گوشتی است ^۲۱ .

آنزیم فیتاز، کلسیم را از کمپلکس فیتات-کلسیم رها می­کند همان گونه که قابلیت استفاده فسفر افزایش می­یابد

قابلیت استفاده کلسیم نیز افزایش می­یابد زیرا هر دو جزء یک کمپلکس هستند ^۲۲ .

استفاده از فیتاز میکروبی نه تنها نیاز به مکمل کردن فسفر معدنی را کاهش می­دهد

بلکه موجب کاهش نیاز به تعداد دیگری از مواد مغذی  جیره از قبیل منیزیم، منگنز، روی، آهن و مس می­شود ^۲۳ .

سباستین و همکاران

سباستین و همکاران (۱۹۹۶) مشاهده کردند که افزودن فیتاز به جیره ­های جوجه ­های گوشتی موجب افزایش ذخیره نسبی فسفر کل،

کلسیم، مس و روی شد که در تضاد با گزارش آئویاگی و همکاران (۱۹۹۵) و روبرسون و همکاران (۱۹۹۴) می باشد.

در این آزمایش فسفر پلاسما ۷/۱۵ درصد افزایش و کلسیم پلاسما ۱/۳۴ درصد کاهش یافت

و غلظت پلاسمائی مس یا روی تأثیری نپذیرفت.

در آزمایشی که روی خوک­ها انجام شد مشاهده شد که مکمل کردن فیتاز، وضعیت فسفر پلاسمای خون را تغییر نداد

اما در سطوح آهن، روی و آلکالین فسفاتاز خون افزایش مشخصی مشاهده شد ^۲۴ .

محمد و همکاران (۱۹۹۱) نشان دادند که افزودن فیتاز و ۱٫۲۵ (OH2 D3)، فسفر پلاسما را به طور معنی­داری افزایش می دهند.

^۱ (Williams, 1997)

^۲(Yi et al., 1996)

^۳(Zhang et al., 1998)

^۴ (Singh and Krikorian, 1982)

^۵ (Sebastian et al., 1996; Christensen et al., 1996)

^۶ (Selle and Ravindran, 2007)

 ^۷ (Zhang et al., 1998)

^۸ (Zhang et al., 1998)

^۹ (Biehl and Baker, 1997)

^۱۰(Selle and Ravindran, 2007)

^۱۱(Ravindran et al., 1999)

^۱۲ (Bryden and Ravindran, 1998; Ravindran et al., 1999)

^۱۳ (Selle and Ravindran, 2007)

^۱۴ (Selle and Ravindran, 2007)

^۱۵(Camden et al., 2001)

^۱۶ (Singh and Krikorian, 1982)

^۱۷ (Spandorf and Leong, 1965)

^۱۸ (Mies and Jacob, 1996)

 ^۱۹ (Nahashon et al., 1994)

^۲۰ (Simons and Versteegh, 1993)

^۲۱ (Simons and Versteegh, 1993)

^۲۲ (Sebastian et al., 1996)

^۲۳ (Sebastian et al., 1996; Jongbloed et al., 1993)

^۲۴ (Williams, 1997)

گروه علمی و تحقیقی رادین فیدار فردا