Az EU takarmányozással összefüggő szabályozása (1831/2003 EC, Annex 1) szerint az enzimkészítmények az emésztést fokozó kiegészítő takarmányok funkcionális csoportjába tartoznak. A sertéstakarmányokban azonban csak olyan enzimkészítmények alkalmazhatók sikeresen, amelyek megfelelnek bizonyos, a sertés élettani sajátosságaival és a takarmányipari mûveletekkel összefüggő bizonyos alapvető követelményeknek, annak érdekében, hogy hatásukat az egyes sertés korcsoportok bélcsatornájában hatékonyan kifejthessék.
Lényeges ezek közül, hogy az adott enzim maximális hatékonysággal hozzávetőlegesen 40°C-on és a bélcsatorna adott szakaszának pH értékén (pH = 2,5–7,5), az adott bélszakaszon való áthaladási időszak alatt mûködjön. A gyomorban uralkodó viszonyok miatt az adott enzimnek, amely kémiailag fehérje, viszonylag ellenállónak kell lennie a savanyú kémhatású közeggel és a fehérjebontó enzimekkel szemben. Lényeges szempont továbbá, hogy az enzimkészítményeknek jelentős stabilitást kell mutatnia a takarmányipari mûveletek és a tárolás során.
Napjainkban, a sertéstakarmányozásban mikrobiális eredetû (bakteriális, illetve fonalas gomba) enzimeket alkalmaznak, amelyek az adott enzimet termelő törzsek célirányos szelekciójának, és számos esetben genetikai módosításának, köszönhetően nagyrészt megfelelnek a fent leírt követelményeknek.
Nem keményítő poliszacharidokat (NSP)-bontó enzimek
Az NSP-bontó enzimek alkalmazását a takarmányokban kisebb-nagyobb mennyiségben jelenlévő NSP anyagok (1. táblázat), ezek közül is az ún. oldható NSP anyagok antinutritív hatása indokolja, amelyek a sertés számára, megfelelő enzimek hiányában nem emészthetőek.
Az NSP-bontó enzimek hatására az antinutritív hatás – a béltartalom viszkozitásának növekedése, az epesavak megkötése miatt a zsírok gyengébb emészthetősége – csökkenése miatt megnő a takarmány emészthető, illetve metabolizálható energiatartalma. A táplálóanyagok emészthetőségére kifejtett negatív hatás csökkenése miatt ugyanis megnő a zsírok, a keményítő, sőt egyes újabb kutatási eredmények alapján a fehérjék emészthetősége is.
Ebbe a csoportba tartozik többek között a -ß glükanáz enzim, amely az 1,4-ß és az 1,3-ß glükánokat bontja. Ennek az enzimnek az alkalmazása a sertéstakarmányozásban főképp nagy mennyiségben árpát tartalmazó takarmánykeverék esetében indokolt. Az enzim mennyiség/aktivitás meghatározása során azonban arra is tekintettel kell lenni, hogy a sertések enzimkiegészítés nélkül is viszonylag hatékonyan emésztik a ß-glükánokat, a bélcsatornájukban élő baktériumok egy része által termelt enzimekkel. Ezek hatása azonban csak egészséges bélflórával rendelkező állatok esetében érvényesülhet, míg a patogén flóra (pl. E. coli, Salmonella stb.) túlsúlyba kerülése, valamint a takar-mányhoz adagolt antibiotikumok esetében ez nem érvényesülhet. A ß-glükanáz enzim kiegészítés kedvező hatását számos kísérleti eredmény támasztja alá (2. táblázat).
Egy másik NSP-bontó enzim, a hemicelluláz, a hemicellulózokat bontja oligoszacharidokra. Alkalmazása nagy mennyiségben búzát és/vagy rozsot tartalmazó takarmánykeverék esetében lehet indokolt. A gyakorlatban önállóan ritkán alkalmazzák, leginkább enzimkeverékekben, valamint valamely más NSP bontó enzimkészítmény ún. társenzimjeként fordul elő.
A nagy mennyiségben búzát és/vagy rozst tartalmazó takarmánykeverék esetében általánosan elterjedt viszont a xilanáz valamint a pentozanáz (arabinoxilanáz) enzimek alkalmazása, főképp fiatal állatoknál. Előbbi az 1,4 ß-xilánokat, míg pentozánok (arabinoxilánok) bontását végzi felszívódásra, illetve a vastagbélben zajló fermentációra alkalmas oligo-, majd diszacharidokra.
Szintén az NSP bontó enzimek csoportjába tartozik a pektináz, amely a pektin bontását katalizálja poli-, majd oligoszacharidokká. A sertéstakarmányok pektintartalma általában nem jelentős mértékû, így ennek felhasználása csak viszonylag ritkán válik szükségessé.
Keményítőbontó enzimek
Az exogén enzimek másik nagy csoportjába a keményítő-bontó enzimek tartoznak, amelyeket viszont a sertés szervezete által is termelt enzimek is képesek bontani. Alkalmazását emiatt elsősorban a szervezet, elsősorban a malacok szervezetének időszakos és részleges enzimhiánya, valamint a gabonamagvak emésztésnek ellenálló ún. rezisztens keményítőtartalma indokolja.
A legfontosabb keményítőbontó enzim az Alfa-amiláz, amely a keményítőt alkotó vegyületek, az amilóz és az amilopektin bontását végzi. Első lépésben ún. makrodextrinek, majd oligoszacharidok, végül glükóz, maltóz és maltotrióz keletkeznek hidrolitikus hatásának eredményeként. Az amiláz enzim alkalmazásával látványos eredmények általában nem érhetők el, különösen abban az esetben nem, ha a takarmány alapanyagokat azok előkészítése során a keményítő emészthetőségét nagyban segítő hidrotermikus kezelésnek vetik alá.
Fehérjebontó enzimek
A fehérjebontó (proteáz) enzimek alkalmazását a takarmányokban a keményítőhöz hasonlóan egyrészt a fiatal malacok gyomrában az alacsony szintû pepszintermelés, továbbá a pepszin optimális mûködéséhez elégtelen sósavszekréció, valamint a takarmányok nehezen emészthető fehérjetartalma indokolja. Nem elhanyagolható szempont emellett az sem, hogy a fehérjebontó enzimek hatása révén csökkenthető a bélsár nitrogéntartalma, emiatt a környezet nitrogénterhelése is. Számos megfigyelés támasztja alá emellett azt a feltevést is, hogy a fehérjebontó enzimek alkalmazásával csökkenthető a vastagbélben élő anaerob baktériumok száma és javítható a bél nyálkahártya állapota, végeredményben a malacok általános egészségi állapota is. Szükséges azonban felhívni a figyelmet arra is, hogy gyakorlati tapasztalatok szerint proteázok alkalmazásával az állomány általános egészségi állapota igen, azok napi súlygyarapodása azonban lényegesen nem javítható.
A fehérjebontó enzimek közül a gyakorlatban a szerin proteázok alkalmazása terjedt el, amelyek a takarmányfehérjéket előbb polipeptidekké, majd részben oligopeptidekké alakítják, amelyek már szubsztrátjai lehetnek a vékonybélben mûködő egyéb fehérjebontó enzimeknek, így a tripszinnek és a kimotripszinnek.
Zsírbontó enzimek
A zsírbontó enzimek (lipáz) alkalmazása, bár elvi lehetőségként felmerül a sertés takarmányozásában, az a gyakorlatban nem terjedt el, mivel a sertés hatékonyan emészti a zsírokat bármely életkorban, így az exogén enzim adagolásával lényegesen javulás nem érthető el.
Fitin-foszfort felszabadító enzimek
A gabonamagvak a foszfort kb. 2/3 mennyiségben fitin kötésben tartalmazzák, amely a fitáz enzim hiánya következtében nem, vagy csak kis hatékonysággal (27–30%) hasznosul. A fitáz enzim alkalmazásával viszont a gabonamagvak foszfortartalma nagyrészt felszabadítható, a hasznosulás mértéke elérheti a 44–46%-ot. Ennek révén egyrészt az ásványi foszfor kiegészítés mennyisége, valamint a bélsár foszfortartalma, így a környezet foszforterhelése is csökkenthető, még azonos mértékû foszfor visszatartás mellett is (3. táblázat).
A fitáz alkalmazása során megfigyelték a foszfor mellett egyéb ásványi anyagok – kalcium, magnézium, vas, cink – valamint a fehérjék emészthetőségének javulását is. Szükséges azonban arra is utalni, hogy az egyéb, potenciálisan toxikus fémek közül a fitáz hatására a takarmányok, illetve az ivóvíz kadmiumtartalmának, amúgy sertésben meglehetősen mérsékelt hatékonyságú, felszívódása is jelentősen megnövekedhet.
A fitáz a fitin-foszfort szabadítja fel, így a foszfor és a fitáz is szabaddá válik. Az előbbi hatás az enzim alkalmazásának fő célja, az utóbbi azonban egyéb fémek másodlagos megkötését ered-ményezheti. Az összes fitáz aktivitást emiatt úgy kell beállítani, hogy annak mértéke ne haladja meg az 500 FYT egység/kg takarmányértéket. Fitáz túladagolás fordulhat elő abban az esetben, ha a takarmány jelentős saját fitáz aktivitással rendelkezik. Ilyen eset lehet például nagy búza, árpa vagy búzakorpa hányad alkalmazásakor. Ezek, igaz hőérzékeny, tehát a gyártási mûveletek során nagyrészt inaktiválódó, saját fitáz aktivitása ugyanis olyan jelentős lehet (4. táblázat), amelyet a hozzáadott fitáz mennyiség számítása során célszerû figyelembe kell venni.
Az enzimek alkalmazása tehát jelentős mértékben javíthatja az állomány egészségi állapotát és a termelési eredményeket is, de csak abban az esetben, ha azokat az etetett takarmányok és az életkor figyelembevételével alkalmazzák.
A cikk szerzője: Dr. Mézes Miklós
