• Ние
    • История
    • Политика за поверителност
    • Нашия екип
    • Редакционен профил
      • Тираж на печат
      • Регионално разпределение
      • Онлайн читатели
      • Бизнес сектори
    • Реклама
      • Печат
      • Онлайн банери
    • Други уебсайтове
      • Английски сайт
  • Списание
    • Онлайн списание
      • Списание на испански
      • Списание на английски
      • Списание на китайски
      • Списание на норвежки
    • Абонамент
  • Информация за пазара
  • Фураж за аквакултури
    • Формулиране
    • Обвинение
    • Хранене и съставки
    • Протеин
    • Водорасли и зоопланктон
  • Технологии за аквакултури
    • Технология на фермата
    • Земеделски ферми
    • Рециркулация
    • оборудване
    • Логистиката
    • Качество на водата
  • Здраве и култивиране
    • Развъждане и отглеждане
    • Здраве на рибите
    • Болести на рибите
  • Видове аквакултури
    • Сладка вода
    • Морски
    • Декоративни
    • Ракообразни
  • Фирми
  • Събития
    • Събития
    • Конференции
  • IAF TV
    • всичко
    • Фирми
    • Събития
  • Започнете
  • Диетичната протеаза и нейното приложение в рибната храна

Много малко източници на протеини в света днес са добре стандартизирани, добре характеризирани или с относително постоянно качество в сравнение с други източници. Те включват рибно брашно, соево брашно, брашно от рапица и някои странични животински продукти като брашно от странични продукти от птици и брашно от пера. За да бъдат последователни, тези продукти трябва да се доставят от доверени и добре признати доставчици, което помага да се ограничи предлагането на тези продукти, а цената може да е недостъпна за повечето производители на храни.

Ограниченото предлагане, високите цени и нарастващото търсене на тези добре характеризирани протеинови източници принуждават производителите на фуражи по целия свят да използват по-малко известни и слабо характеризирани растителни и животински протеини. Тези протеини обикновено имат небалансиран аминокиселинен профил, могат да съдържат някои токсини или анти-хранителни вещества и могат да съдържат много фибри или пепел, което ги прави трудно смилаеми.

Голямото включване на тези протеинови източници в рибната диета може да доведе до по-ниска смилаемост на хранителните вещества, лошо производство и понякога влошаване на стомашно-чревното здраве. Качеството на тези суровини също варира от регион до регион, станция до станция, производител до производител и дори варира между партидите от един производител. В резултат на тези вариации диетолозите и формулаторите често трябва да използват неоправдано високи граници на безопасност за някои ключови аминокиселини и микроелементи, за да отговорят на хранителните нужди на целевите животни.

Решението

Качеството на тези алтернативни протеинови източници може да бъде подобрено и вариациите в техните смилаеми аминокиселинни профили могат да бъдат намалени с помощта на ензими, по-специално с помощта на протеази. През последните години проучванията показват, че протеазите не само подобряват смилаемостта на хранителните вещества или ефективността на растежа, но също така подобряват здравето на червата и осигуряват по-добри имунни реакции при стресови условия.

Историята

В началото шепа производители на храни в света редовно използваха диетична протеаза в състава си; използва се протеаза при най-различни видове - от салмониди до шарани, сомове до тилапия.

Днес употребата на диетична протеаза е широко приета и е била използвана при храненето на тропически видове, както и при храненето на видове с прясна и солена вода. Основните видове са: шаран, тилапия, сьомга, морска платика, лаврак, сом, змиорка и други.

От самото начало във фуражната индустрия се разпространява широко скептицизъм относно термичната стабилност на всеки ензим, който може да оцелее чрез сурови производствени процеси, който остава силен и днес. Този скептицизъм произтича от схващането, че всички ензими трябва да работят в стомашно-чревния тракт, или за да хидролизират някои хранителни вещества, което ги прави по-смилаеми и достъпни за животното, или да допълват ендогенните ензими.

Какво представляват протеазите?

По принцип протеазите са ензимите, отговорни за хидролиза на протеините и разграждането им на по-малки пептиди и свободни аминокиселини. При животните стотици протеази участват в голямо разнообразие от биологично важни механизми; от тях няколко са отговорни за храносмилането на протеини.

При водните животни е известно, че повече от четиринадесет алкални протеази присъстват в храносмилателния им тракт. Всяка от тези протеази има своите специфични предпочитания към субстрата, както и оптимално рН и температура.

Подобно на храносмилателните протеази, гамата от диетични протеази, които се предлагат в търговската мрежа, за използване в аквафийдове също са разнообразни. Има моно и многокомпонентни протеази, киселинна протеаза, неутрална протеаза, алкална протеаза и комбинация от две или всичките три. Диетичните протеази също могат да бъдат гъбични или бактериални по произход. Протеазите също са включени в някои мултиензимни продукти заедно с въглехидрази и фитазни ензими. Пример за търговски достъпни алкални серинови протеази е показан на фигура 1.

Протеази в аквафийдовете и техните предизвикателства

Прилагането на протеаза в аквафийдовете не е новост и изследователските усилия датират от 1977 г., когато в обичайните диети за шаран се използва степенувано ниво на говежди трипсин от говеда. Досега са докладвани проучвания, свързани с екзогенна добавка на протеаза във фуражите за риби в някои важни търговски видове, като атлантическа сьомга (Salmosalar L.), дъгова пъстърва (Oncorhynchus mykiss), тилапия (Oreochromis aureus × O. niloticus), често срещана змийска глава (Channastriatus), гибелен шаран (Carassius auratusgibelio) и обикновен шаран (Cyprinus carpio).

Вярно е, че повечето ензими, включително протеази, са напълно унищожени при продължително излагане на високи температури (> 120 ° C). За да се избегне унищожаването, повечето доставчици на ензими прибягват до стратегии като приложения за нанасяне на покрития или след пелетизиране, увеличаващи разходите за продукта и сложността на техните приложения.

От 2005 г. насам се изучава голямо разнообразие от налични в търговската мрежа диетични протеази. Видовете протеази варират от монокомпонентни, многокомпонентни и многоензимни протеазни съдържащи ензими. Някои от тях са с покритие или в течна форма, малко са без никаква защита и се нанасят директно върху миксера по време на производствения процес. Таблица 1 предоставя частично пълен списък на приложението на диетичната протеаза в акваактивите.

Вариациите между протеазите в ефективността на различните видове могат да се отдадат на видовете протеази, състава на суровината, процеса на производство на храни, както и условията на отглеждане. От друга бележка, въпреки че доказателствата за по-добра смилаемост на хранителните вещества или по-висока ендогенна ензимна активност са изразени в многобройни проучвания, независимо дали става въпрос за преки ефекти на диетични ензими или страничен ефект на някои метаболити, произведени по време на производството, или в стомашно-чревния тракт, докато реагира допълнителните ензими тепърва трябва да бъдат определени.

Критични точки за всеки ензим по време на процесите на производство на храни (Фигура 2) са етапите на „готвене-кондициониране“ и „екструдиране“, при които температурата може да се повиши до 85-95 ° C в балсам за три до четири минути и означава, средна. В случай на екструзия, макар и за кратък период от време - между пет и шест секунди - температурата може да се повиши до 120-125ºC.

Най-критичната точка за всеки ензим обаче е процесът на екструдиране. При продължителна експозиция нито един ензим не оцелява при такива условия. От друга страна, въпреки по-продължителната експозиция, при повечето термостабилни ензими по-добра част от тяхната активност може да оцелее по време на процеса на кондициониране на готвенето.

Сушенето може да бъде по-малък проблем, въпреки че температурата може да се повиши до 140-160 ° С в началото на процеса. Тъй като горещият, сух въздух поема влага и в същото време загрява пелетите, има охлаждащ ефект върху ензимите по време на процеса на сушене.

Повечето търговски протеази днес са предназначени да функционират в стомашно-чревния тракт (GI) на животните. Етапи като нанасяне на покритие, хелиране или нанасяне като течност след гранулиране се използват за намаляване или предотвратяване на денатурацията по време на процесите на приготвяне на пелети. Поради много краткото им излагане на температури над 120 ° C, се съобщава, че някои протеази (без прах) преживяват 40 - 70% денатурация по време на производствения процес на фуражите.

Забелязано е, че качеството на протеина (т.е. разпределение на размера на пептида, разтворимост) на протеазния фураж (без прах), добавен към смесителя, е относително по-добро от същия фураж без протеаза. След своите свободни форми, тези протеази могат да реагират с някои от субстратите, налични по време на етапа на кондициониране на готвенето; процесът модифицира протеиновите профили на фуража, което води до повече хранителни вещества, достъпни за животните.

Ефекти от добавките

При подходящи условия като диети с ниско съдържание на антинутриенти - фитат или токсини и наличие на целеви субстрати, е доказано, че специфични протеази подобряват производителността на животните под формата на растеж или преобразуване на фуражите. Смилаемостта на хранителните вещества също се подобрява, когато към диетата се добави протеаза.

Освен това в някои скорошни проучвания е доказано, че диетичните протеази подобряват здравето на червата и неспецифичните имунни реакции при някои водни животни. Като цяло наблюдаваните ефекти са увеличаване на височината на вили, увеличаване на броя и по-добра организация на вилите, което води до по-голяма способност за усвояване на хранителните вещества (Фигура 3).

Подобни реакции се наблюдават при други видове с други ензими или фуражни добавки. Може да се постави въпросът дали подобрението в червата се дължи на специфичната протеаза или на по-голямата наличност на по-качествени хранителни вещества. Когато по-малко токсини и по-качествени хранителни вещества са налични в диетата, склонни ли са животните да увеличават способността си да усвояват хранителните вещества? Напротив, когато има високо ниво на токсини в диетата, животните са склонни да намалят консумацията си и да намалят способността си да абсорбират хранителни вещества.

Бъдещето

При недостиг на качествени протеинови източници, голямо търсене на по-смилаеми храни, натиск за намаляване на цената на фуражите и производството на хранителни отпадъци в околната среда, производителите имат малък избор и използват ензими. Независимо от това, произволното използване на който и да е ензим, без знание за неговия тип, подходящи субстрати, термична толерантност или стабилност и форма, може да бъде загуба на скъпи финансови ресурси с малка или никаква възвръщаемост.

Доставчиците на ензими трябва да предоставят на отрасъла съответна научно обоснована информация, за да изберат подходящия продукт за всеки вид. Те трябва да показват състава на суровината и производствените условия.

Разбираемо е, че генерирането на такава информация е непосилно за повечето доставчици; поради това могат да бъдат създадени публично-частни партньорства или алианс в целия сектор, за да се генерира информация, достъпна в публичното пространство, за използване от заинтересованите страни. Това вече започна да се случва с някои инициативи като Международната база данни за формулиране на фуражни форми за аквакултури (IAFFD). Въпреки някои неудобства и подробности за коригиране, тези нови инициативи са изключително полезни за индустрията.

„Трябва да разработим повече програми за сътрудничество, които да обхващат фуражни добавки, за да помогнем на индустрията да расте по екологично устойчив начин.

Автор: Кабир Чоудхури, технически мениджър на глобалната аквакултура, Jefo Nutrition, Канада

Източник: Международен Aquafeed