034 Medycyna Wet. 2007, 63 (9) Artyku³ przegl¹dowy Efektywnoœæ fitazy w ywieniu zwierz¹t Review ANNA CZECH Katedra Biochemii Toksykologii Wydzia³u Biologii i Hodowli Zwierz¹t AR, ul. Akademicka 3, 20-950 Lublin Czech A. Efficacy of phytase in animal diets Summary When native and microbial phytases are included in the diets of monogastric animals there is a considerable improvement in phosphorus absorption from plant fodder, and thus, an ensuing reduction in the requirement for phosphorus in mineral form. Phytase may significantly diminish the amount of this mineral excreted in faeces and thereby reduce environmental pollution. Additionally, when added to the diets of monogastries, it not only improves the utilization of phosphorus, calcium and other minerals from the gastro-intestinal tract but also increases the digestibility of amino acids and fat. Keywords: phytase, animal diets Podstawê ywienia zwierz¹t hodowlanych stanowi¹ pasze roœlinne o zró nicowanej wartoœci pokarmowej, w tym zawartoœci i dostêpnoœci fosforu. Zawarty w paszach fosfor jest ma³o dostêpny dla zwierz¹t, zw³aszcza monogastrycznych, dlatego mieszanki paszowe musz¹ byæ uzupe³niane tym biopierwiastkiem. Pochodziæ on mo e z pasz zwierzêcych, mineralnych lub roœlinnych. Odpowiednie zbilansowanie dawki pod wzglêdem zawartoœci fosforu jest bardzo istotne, gdy jego niedobór obni a produkcyjnoœæ zwierz¹t, a wprowadzony w nadmiarze zwiêksza jej koszt i obci¹ enie œrodowiska. Jest on wówczas wydalany z ka³em i stanowi zagro enie dla œrodowiska naturalnego, zw³aszcza dla otwartych zbiorników wodnych i wód gruntowych (4). Na stopieñ trawienia zwi¹zków fosforowych oraz wch³anianie tego pierwiastka wp³ywa Sk³adnik wiele czynników, m.in.: rodzaj pasz, gatunek i rasa zwierz¹t, ph treœci jelita, zawartoœæ witamin i probiotyków, stosowanie stymulatorów wzrostu, kwasów organicznych i czynników antyod ywczych, oddzia³ywanie hormonów: parathormonu i kalcytoniny, stosunek Ca : P i innych sk³adników mineralnych. Czynniki te mog¹ w ró nym stopniu decydowaæ o dostêpnoœci fosforu z objêtoœciowych pasz roœlinnych, nasion roœlin str¹czkowych oraz ziaren zbó. Znaczna iloœæ zawartego w nich tego biopierwiaska wystêpuje w formie kwasu fitynowego (tab. ), który w niewielkim stopniu stanowi Ÿród³o fosforu dla zwierz¹t. Najwy - sz¹ zawartoœæ P-fitynowego stwierdzono w kukurydzy i pszen ycie, zaœ najmniejsz¹ w ziarnie yta i owsa. Tab.. Zawartoœæ fosforu fitynowego w materia³ach paszowych (0) Fosfor ogólny (g) Fosfor fitynowy (g) Fosfor fitynowy (% ogólnego fosforu) Aktywnoœæ fitazy natywnej ( PU kg ) Strawnoœæ fosforu Kukurydza 2,5-3, 5,6-2, 6 6-77 0-46 7 Pszenica 3,-3, 8,9-2, 7 6-78 95-58 44 Jêczmieñ 3,4-3, 9 2,0-2, 4 55-62 408-882 39 Owies 3,3-4, 0,6-2, 8 48-78 0-08 22 yto 3,5-3, 6 20-23 56-66 432-627 46 Pszen yto 3,5-4, 0 22-28 6-70 475-2039 Groch < 83 ubin 2, 5 0, 5 20 < 20 Otrêby pszenne, 4 9, 2 7-76 600-5208 4 Poekstr. œruta rzepakowa Poekstr. œruta sojowa 2,4 7, 3 58 œlad 23 6, 6 3, 9 58-60 < 85 30 Natomiast w paszach bia³kowych mniej jest P-fitynowego w nasionach roœlin str¹czkowych ni w œrutach z roœlin oleistych (0). Podczas okresu dojrzewania zbó nastêpuje szybkie gromadzenie kwasu fitynowego, a jego zawartoœæ w poszczególnych czêœciach roœlin jest zró nicowana. W ziarnach pszenicy, jêczmienia i owsa znaczna jego iloœæ znajduje siê w warstwie aleuronowej, natomiast w kukurydzy i grochu w zarodkach. Cz¹steczki kwasu fitynowego stanowi¹ 60-90% iloœci ca³kowitego fosforu pasz roœlinnych. Cechuj¹ siê one wysokim potencja³em chelatuj¹cym i dlatego tworz¹, przy neutralnym ph, trudno rozpuszczalne kompleksy z aminokwasami, cukrami oraz kationami metali dwuwar-
Medycyna Wet. 2007, 63 (9) 035 Ryc.. Struktura kompleksów chelatowych soli kwasu fitynowego (4) OPO 3 H 2 OPO 3 H 2 FITAZA OH OH OPO 3 H 2 OH +H 2 O mio-inozytol-monolub dwu-, trój-, cztero- H 2 PO 3 O OH - i piêciofosforanowy OPO 3 H 2 mio-inozytol-szeœciofosforan Ryc. 2. Rozpad fitynianów (2) OPO 3 H 2 OH OH wolny mio-inozytol toœciowych: Ca +2, Mg +2, Zn +2, Cu +2, Fe +2, Mn +2, Mo +2 i Co +2 (ryc. ). S³aba przyswajalnoœæ przez zwierzêta monogastryczne fosforu pochodz¹cego z kwasu fitynowego oraz jego soli zwi¹zana jest z brakiem u tej grupy zwierz¹t enzymu fitazy, odpowiedzialnego za odszczepianie grup ortofosforanowych z kompleksu organicznego. Wi¹ e siê to z koniecznoœci¹ dodatku do mieszanek fosforu w postaci m¹czki zwierzêcej czy fosforanów paszowych. Dostêpnoœæ tego biopierwiastka z m¹czek zwierzêcych i fosforanów jest du o wy sza ni z pasz roœlinnych. Jednak cechuje je du a zmiennoœæ, nawet w obrêbie poszczególnych grup pasz. Utrudnia to w³aœciwe pokrycie zapotrzebowania zwierz¹t na elementy mineralne. W tym celu najlepsze efekty uzyskuje siê przy suplementowaniu pasz fitaz¹ najlepiej mikrobiologiczn¹. Dzia³anie fitazy polega na katalizowaniu odczepienia nieorganicznych ortofosforanów z fityn, przez co uwalnia ona chelatowo z nim zwi¹zane pierwiastki dwuwartoœciowe, a tak e bia³ka i cukry (ryc. 2). Jedna jednostka aktywnoœci fitazy (PU) jest równa µmol ortofosforanu uwolnionego z,5 mmola fosforanu sodowego w ci¹gu minuty, przy temperaturze 37 C i ph 5,5 (9). Enzym ten wystêpuje w mikroorganizmach (grzyby, bakterie) fitaza egzogenna (mikrobiologiczna), niektórych roœlinach fitaza natywna oraz przewodzie pokarmowym zwierz¹t fitaza endogenna. Fitaza endogenna-jelitowa jest enzymem produkowanym przez mikroorganizmy jelita grubego zwierz¹t monogastrycznych. W zwi¹zku z tym, e trawienie pokarmu w tej czêœci przewodu pokarmowego jest minimalne, hydroliza fitynianów jest ograniczona, a dostêpnoœæ fosforu doœæ niska (ok. 30%) i dlatego znaczenie fitazy jelitowej jest niewielkie w podwy - szaniu strawnoœci i dostêpnoœci tego pierwiastka (9). U zwierz¹t poligastrycznych fitaza jest wytwarzana przez mikroorganizmy wacza i dlatego w ywieniu tej grupy zwierz¹t jej dodatek w paszy jest ma³o efektywny (23). Fitaza pochodzenia roœlinnego (6-fitaza, EC 3..3.26) hydrolizuje grupy fosforanowe przy szóstym atomie wêgla w cz¹steczce kwasu fitynowego. Wystêpuje ona prawie we wszystkich paszach i charakteryzuje siê ró n¹ aktywnoœci¹ (tab. ). Poziom aktywnoœci tego enzymu zale y nie tylko od rodzaju materia³u paszowego, ale równie od warunków technologicznego sposobu przetwarzania paszy oraz ph treœci jelit. Fitazê mikrobiologiczn¹ (3-fitaza, EC 3..3.8) wyprodukowano i zastosowano ju w 968 r., jednak powszechnie stosowana zaczê³a byæ dopiero w ostatnich latach XX wieku. Jest ona koñcowym metabolitem szczepu Aspergillus. Stosuje siê j¹ obecnie w ró nych dawkach w zale noœci od rodzaju skarmianych pasz (2). Na skalê przemys³ow¹ fitazê otrzymuje siê w procesie fermentacji grzybów z rodzaju Aspergillus i Peniophora. + ortofosforan nieorganiczny Czynniki wp³ywaj¹ce na aktywnoœæ fitazy Skutecznoœæ dzia³ania fitazy zale y od wielu czynników, m.in. od ph, temperatury, moczenia paszy przed skarmianiem, a tak e masy cia³a i stanu fizjologicznego zwierz¹t. Na aktywnoœæ fitazy maj¹ wp³yw równie procesy, którym poddaje siê pasze w celu ich lepszego wykorzystywania przez zwierzêta, miêdzy innymi: granulowanie, ekstruzja lub inne procesy termoplastyczne. Fitazê roœlinn¹ i mikrobiologiczn¹ cechuje odmienna wra liwoœæ na ph przewodu pokarmowego, co przyczynia siê do wiêkszej efektywnoœci fitazy mikrobiologicznej w stosunku do natywnej. Fitaza roœlinna osi¹ga optimum dzia³ania przy ph ok. 5-5,6, zaœ fitaza mikrobiologicz-
036 Medycyna Wet. 2007, 63 (9) na jest aktywna w szerszym zakresie ph od 2,5 do 5,5 (20). Jongbloed i wsp. (4) wskazuj¹, e dzia³anie fitazy mikrobiologicznej skoncentrowane jest g³ównie w o³¹dku (43%), w znacznie mniejszym stopniu w jelicie cienkim (7%). Efektywnoœæ dzia³ania fitazy stymulowana jest wiêc przez dodatek do pasz kwasów organicznych: mrówkowego, cytrynowego, mlekowego i fumarowego (4, 2, 5, 28). Wed³ug Czech (6), ³¹czne stosowanie fitazy mikrobiologicznej z kwasem mrówkowym w ywieniu œwiñ przyczyni³o siê do wzrostu aktywnoœci enzymów przemian bia³kowych (ALT i AST), a tak e wzrostu aktywnoœci fosfatazy zasadowej (AP) i zawartoœci fosforu i wapnia w osoczu krwi. Zdaniem Kemme i wsp. (7), ³¹czny dodatek fitazy mikrobiologicznej i kwasu mlekowego wp³ywa na poprawê strawnoœci fosforu, jednak jego wp³yw na dostêpnoœæ Ca i Mg by³ znikomy i nie notowano równie zmian efektów produkcyjnych. W ywieniu drobiu efektywnoœæ ³¹cznego stosowania enzymu fitazy oraz kwasów organicznych jest du o wiêksza ni w ywieniu trzody chlewnej. Zjawisko to nie jest do koñca wyjaœnione. Podobn¹ zale noœæ odnotowano w badaniach dotycz¹cych synergizmu miêdzy fitaz¹ a a-hydroksycholekalcyferolem (3). Efektywnoœæ dzia³ania fitazy mikrobiologicznej mo e byæ poprawiona przez moczenie mieszanek paszowych z dodatkiem tego enzymu na 8-5 godzin przed skarmianiem. Poprawia to znacznie strawnoœæ zarówno wapnia, jak i fosforu o oko³o 5% (20). W trakcie procesów termicznych, takich jak: suszenie, granulowanie lub ekstruzja, w których stosuje siê temperaturê powy ej 70 C, nastêpuje natomiast inaktywacja fitazy natywnej, nawet o 5-25% jej aktywnoœci (4). Dzia³anie fitazy zale y równie od wielkoœci jej dodatku do mieszanki. Zale noœæ ta jest krzywoliniowa. WyraŸne zwiêkszenie skutecznoœci i dostêpnoœci fosforu o 20% dla œwiñ i o 8-9% dla drobiu stwierdzono przy dawce 000 PU kg (tab. 2). Wed³ug Jongbloed i wsp. (5), dodatek fitazy mikrobiologicznej w iloœci 500 PU kg udostêpnia 0,8 g kg fosforu strawnego z pasz, który jest równowa ny g fosforanu wapnia lub,23 g fosforanu dwuwapniowego. Zalecane dawki tego enzymu dla prosi¹t wynosz¹ 750- -000 PU kg paszy, natomiast dla drobiu 750 PU kg. Dalsze podwy szanie dawki nie przyczynia siê do zwiêkszenia efektów produkcyjnych, nie obserwuje siê te zmian patologicznych w histologicznym obrazie tkanek, jak te nie stanowi to zagro enia dla zdrowia zwierz¹t (9). Prowadzi to jednak do znacznie mniejszego wzrostu tempa hydrolizy fosforu z fityn, przyczyniaj¹c siê jednoczeœnie do wzrostu kosztów zwi¹zanych z ywieniem zwierz¹t. Potwierdzaj¹ to badania przeprowadzone na trzodzie chlewnej (2), drobiu (4) oraz rybach (28). Dzia³anie fitazy mikrobiologicznej zale y równie od rodzaju komponentów paszowych w mieszance, intensywnoœci ywienia, zawartoœci i dostêpnoœci oraz wzajemnych relacji poszczególnych sk³adników mineralnych, iloœci wprowadzanej fitazy, jak równie gatunku zwierz¹t (drób, œwinie) oraz grup technologicznych u œwiñ (2). Lepsze efekty dzia³ania fitazy uzyskiwane s¹ w ywieniu m³odych kurcz¹t ni prosi¹t (2). W badaniach Düsterhöft i wsp. (9) dodatek fitazy (750 PU kg ) do pasz dla prosi¹t zawieraj¹cych wysoki udzia³ kukurydzy spowodowa³ wzrost pozornej dostêpnoœci fosforu z 8% do 56% w mieszankach z du ym udzia³em pszenicy oraz z 52% do 67% w mieszankach z du ym udzia- ³em pszen yta. O efektywnoœci oddzia³ywania fitazy decyduje równie Ÿród³o jej pochodzenia. Badania Augspurger i wsp. (2) wykaza³y wy sz¹ efektywnoœæ preparatu Natuphos (Aspergillus niger) w porównaniu do Ronozyme (Peniophora lycii), zarówno w ywieniu œwiñ, jak i drobiu. Efektywnoœæ dzia³ania fitazy mikrobiologicznej na biodostêpnoœæ sk³adników pokarmowych Pasza, w tym i kwas fitynowy, przechodz¹c przez ca³y przewód pokarmowy, napotyka kilka ró ni¹cych siê od siebie chemicznie œrodowisk od neutralnego pod wzglêdem ph jamy gêbowej i prze³yku, poprzez dno o³¹dka o odczynie kwaœnym, a po zasadowy odczyn jelita cienkiego, ulega ró nym przemianom. W œrodowisku kwaœnym podstawowe grupy fosforanowe kwasu fitynowego mog¹ ³¹czyæ siê kompleksowo z grupami aminowymi z lizyny, histydyny i argininy, natomiast w œrodowisku obojêtnym grupy karboksylowe aminokwasów mog¹ bezpoœrednio ³¹czyæ siê z fitynianami poprzez kationy dwuwartoœciowe (Ca +2, Mg +2, Zn +2, Cu +2, Fe +2, Mn +2, Mo +2 i Co +2 ), co wi¹ e siê z negatywnym wp³ywem kwasu fitynowego na aminokwasy i bia³ka, cukry oraz wymienione biopierwiastki zawarte w paszy, a tak e z hamowaniem dzia- ³ania enzymów proteolitycznych, takich jak pepsyna czy trypsyna (9). Wykazano tak e, e substancje te obni aj¹ poziom glukozy we krwi (33), t³uszczu i cholesterolu w w¹trobie (6) oraz silnie hamuj¹ rozwój tkanki nowotworowej w o³¹dku i jelicie grubym (32). G³ównym zadaniem fitazy w ywieniu zwierz¹t monogastrycznych jest poprawa strawnoœci i dostêpnoœci przede wszystkim fosforu pochodz¹cego z pasz. Zarówno w ywieniu œwiñ (przede wszystkim prosi¹t oraz loch w okresie ci¹ y), jak i drobiu, dodatek fitazy powoduje znaczny wzrost dostêpnoœci tego biopierwiastka, a tym samym wyraÿne zmniejszenie iloœci wydalanych w kale i moczu (tab. 2, 3). W ywieniu ryb (pstr¹ga têczowego) obserwuje siê równie znaczn¹ poprawê dostêpnoœci fosforu oraz redukcjê jego wydalania w odchodach o oko³o 37% przy stosowaniu 500 PU kg fitazy, do 86% przy 4000 PU kg (28). Dodatek fitazy mikrobiologicznej do mieszanek dla œwiñ, drobiu i ryb mo e poprawiaæ nie tylko dostêpnoœæ fosforu fitynowego (25), ale równie innych pierwiastków dwuwartoœciowych (3, 28, 29). Zwiêkszaæ ona mo e dostêpnoœæ wapnia (32%), magnezu (8- -3%), cynku (7-3%), miedzi (3-7%), a tak e elaza
Medycyna Wet. 2007, 63 (9) 037 Tab. 2. Przewidywana strawnoœæ fosforu oraz procentowa redukcja wydalanego fosforu przy zastosowaniu ró nych dawek fitazy w ywieniu œwiñ i drobiu (9) Fitaza PU kg Iloœæ P-straw. przez fitazy Œwinie Ca³k. iloœæ P-wydal. Zmniejszenie iloœci P-wydal. Iloœæ P-straw. przez fitazê (2-9%) z mieszanek dla œwiñ. Dziêki temu mo na zmniejszyæ dodatek tych pierwiastków do paszy o oko- ³o 20% (25) (tab. 4). W ywieniu koni stwierdzono równie istotn¹ poprawê dostêpnoœci wapnia, natomiast w niewielkim stopniu fosforu (3). Poprawa dostêpnoœci i strawnoœci wymienionych pierwiastków ma swoje odzwierciedlenie w zwiêkszeniu ich zawartoœci w siarze i mleku loch (), a tak e Drób Ca³k. iloœæ P-wydal. Zmniejszenie iloœci P-wydal. 300 4, 7 0,29 27, 0 5, 3 0,203 27, 5 400 7, 5 0,208 30, 6 6, 7 0,97 29, 7 500 9, 7 0,200 33, 2 7, 8 0,9 3, 9 700 22, 7 0,88 37, 9, 8 0,82 35, 0 000 25, 0 0,79 40,, 8 0,72 38, 6 200 25, 8 0,76 4, 2, 8 0,68 40, 3 500 26, 4 0,74 4, 9 3, 9 0,62 42, Tab. 3. Pobranie i wydalanie fosforu przez lochy (2) Dodatek fitazy ( PU kg ) Aktywnoœæ fitazy ( PU kg ) 0 440 300 750 600 040 Cecha P fitynowy P fitynowy P fitynowy Dzienne pobranie ( g szt. ) 35,75 20,8 35,38 20,75 35,72 20,80 Wydalanie w kale ( g szt. ) 9,8 2,44 4,26 8,88 4,32 8,78 Strawnoœæ pozorna 44,60 40,20 59,70 57,20 59,90 57,80 Tab. 4. Wp³yw fitazy mikrobiologicznej na absorpcjê elementów mineralnych u prosi¹t (24) Z awartoœæ w paszy Absorpcja ( g kg ) Fitaza ( PU kg ) magnez elazo miedÿ cynk 4,0 9, 2 32, 4 9, 9 7, 6,0 22, 3, 7 9, 3 6, 2 4,0 500 32, 2 34, 9 27, 4 24, 0 4,0 000 32, 35, 27, 0 30, 6 Tab. 5. Retencja i zatrzymywanie bia³ka, t³uszczu i energii u rosn¹cych œwiñ ywionych diet¹ z dodatkiem 000 PU fitazy na kg paszy mikrobiologicznej (+MP) i bez dodatku fitazy mikrobiologicznej ( MP), (4) Dieta Bia³ko Retencja T³uszcz Energia Bia³ko Zatrzymywanie Bia³ko T³uszcz Energia g d MJ d kg k g g MJ MJ M J MP 08 78 9,70 0,3280 4,0 6,60 0,360 + MP 23 92 0,60 0,3590 4,50 6,90 0,380 SEM 3, 5 8, 5 0,37 0,0093 0,2 0,20 0,008 w poprawie wskaÿników hematologicznych krwi (7). Analiza koœci zarówno œwiñ, jak i drobiu otrzymuj¹cych paszê z dodatkiem tego enzymu wskazuje na pozytywny efekt dzia³ania fitazy mikrobiologicznej na mineralizacjê koœci (29). Dodatek fitazy mikrobiologicznej, oprócz poprawy dostêpnoœci elementów mineralnych, sprzyja równie lepszemu trawieniu i wykorzystaniu sk³adników organicznych: bia³ka i t³uszczu oraz energii paszy (tab. 5). W badaniach Czech i Greli (8) dodatek fitazy mikrobiologicznej (500 PU kg ) dla loch w okresie laktacji zwiêkszy³ strawnoœæ pozorn¹ bia³ka ogólnego oraz uwidoczni³ tendencjê do lepszego zatrzymania i od³o enia w tkankach lizyny, metioniny, leucyny i treoniny. Potwierdzili to Adeola i Sands (), którzy prowadzili badania na lochach w czasie laktacji. Stwierdzili, e dodatek fitazy nieznacznie poprawi³ strawnoœæ bia³ka surowego oraz aminokwasów. Podobne spostrze enia odnotowali Kemme i wsp. (7) na tucznikach (37-96 kg). Spotkaæ mo na równie informacje (30) nie potwierdzaj¹ce takich zale noœci. Dlatego te nie mo na jednoznacznie stwierdziæ, e dodatek fitazy mikrobiologicznej wyraÿnie zwiêksza strawnoœæ pozorn¹ bia³ka ogólnego i aminokwasów. W niektórych badaniach (8) wykazano, e dodatek fitazy mikrobiologicznej przyczyni³ siê do minimalnie wy szego poziomu aminokwasów (lizyna, metionina, leucyna, tryptofan) w tkankach loch (w¹troba, szynka, p³uca, serce). Obecnoœæ fitazy w diecie zwierz¹t monogastrycznych powoduje wzrost iloœci mocznika oraz azotu a aminowego w surowicy krwi, co koresponduje ze wzrostem strawnoœci jelitowej azotu oraz aminokwasów (3). Taka zale noœæ umo liwiaæ mo e zmniejszanie iloœci bia³ka w diecie, co ograniczy koszt ywienia. Obecnoœæ w paszy fitynianów mo e równie wp³ywaæ na wi¹zanie cukrów, co spowodowane jest m.in. poprzez wi¹zanie fitynianów z glikoproteinami, hamowanie aktywnoœci enzymów trawi¹cych, a tak e chelatownie jonów wapnia, które s¹ aktywatorami enzymów odpowiedzialnych za przemiany cukrowe lub te bezpoœrednie wi¹zanie siê z cukrami. Dlatego te dodatek fitazy przyczyniaæ siê mo e do wzrostu strawnoœci jelitowej cukrów, która jest proporcjonalna do wzrostu glukozy w surowicy krwi oraz aktywnoœci insuliny po posi³ku (3). Obecnoœæ zwi¹zków fitynowych nie wp³ywa znacz¹co na strawnoœæ t³uszczu, jednak kompleksowo zwi¹zane z kwasem fitynowym pierwiastki dwuwartoœciowe mog¹ w jelicie tworzyæ z kwasami t³uszczowymi metaliczne formy nierozpuszczalnych myde³, które w ten sposób przyczyniaj¹ siê do redukcji strawnoœci t³uszczów u zwierz¹t monogastrycznych (3).
038 Wp³yw stosowania fitazy mikrobiologicznej na efekty produkcyjne W szeregu badañ przeprowadzonych na trzodzie chlewnej, drobiu oraz rybach wykazano pozytywny wp³yw dzia³ania fitazy na efekty produkcyjne. Odnotowano lepsze przyrosty dzienne rosn¹cych zwierz¹t, istotnie mniejsz¹ liczbê padniêæ, poprawê miêsnoœci oraz zwiêkszone wykorzystanie paszy. W ywieniu œwiñ stwierdzono przydatnoœæ zarówno fitazy natywnej, jak i mikrobiologicznej dla loch w okresie ci¹ y i laktacji. Lochy ywione diet¹ z udzia³em fitazy (500 PU kg ) charakteryzowa³y siê wy szym przyrostem netto masy cia³a w pe³nym cyklu reprodukcyjnym, wy sz¹ mas¹ cia³a prosi¹t w 2. dniu oraz przy odsadzeniu, a tak e lepszym wykorzystaniem paszy na kg przyrostu masy cia³a podczas ci¹ y (5). Podobne efekty wykaza³y badania Greli i Kumka (), w których dodatek fitazy mikrobiologicznej, uwalniaj¹c z fitynianów niektóre sk³adniki mineralne oraz od ywcze, przyczyni³ siê poprawy efektów produkcyjnych. Odnotowano zwiêkszon¹ strawnoœæ sk³adników od ywczych oraz fosforu i wapnia u loch po odsadzeniu prosi¹t. Stwierdzono tak e wy sz¹ zawartoœæ tych sk³adników w mleku loch. Poprawê wskaÿników produkcyjnych stwierdzono równie u tuczników, jednak uzyskane rezultaty odnoœnie do przyrostów masy cia- ³a i wykorzystania paszy nie zosta³y statystycznie potwierdzone (25). U prosi¹t otrzymuj¹cych w paszy dodatek fitazy mikrobiologicznej (450 PU kg ) odnotowano a 23% zwiêkszenie przyrostów dziennych oraz istotny wzrost wykorzystania paszy w porównaniu do zwierz¹t, które nie otrzymywa³y w paszy dodatku fosforanu paszowego (kontrola negatywna). Podobnie korzystne rezultaty uzyskano w odchowie kurcz¹t i indyków (4, 22). Przy zastosowaniu do paszy dla kurcz¹t dodatku fitazy mikrobiologicznej pozyskanej z ró nych Ÿróde³ (Aspergillus niger, A. flavus lub E. coli) w iloœci 500 PU kg uzyskano poprawê dziennych przyrostów w granicach 2-29%, natomiast przy dodatku fitazy w iloœci 000 PU kg zwiêkszone przyrosty waha³y siê od 40 do 50% w porównaniu do kontroli negatywnej. Wykorzystanie paszy bez wzglêdu na poziom stosowanej dawki by³o wiêksze o oko³o 6-8% (2). Tak e w badaniach Boling i wsp. (4) przy dodatku 450 PU fitazy w kg paszy stwierdzono poprawê przyrostów dziennych o ok. 22%, a wykorzystanie paszy o 6%. Zdaniem Robersona i wsp. (26) dodatek fitazy do paszy o zmniejszonej iloœci fosforu w ywieniu indyków przyczyni³ siê do nieznacznej poprawy efektów produkcyjnych w granicach -2%. Wyniki badañ przeprowadzonych na rybach potwierdzaj¹ dodatni efekt fitazy nie tylko na dostêpnoœæ fosforu i innych dwuwartoœciowych elementów mineralnych (28), ale równie na poprawê efektów produkcyjnych (27). Przyrosty dzienne u karpi otrzymuj¹cych 500 PU fitazy w kg paszy by³y wy sze o 26% Medycyna Wet. 2007, 63 (9) w porównaniu z kontrol¹ negatywn¹, natomiast przy zastosowaniu dawki 000 PU kg wzrost siêga³ nawet 40%. Równie wykorzystanie paszy by³o istotnie wy sze, odpowiednio o 6 i 27% (27). Dodatek fitazy mikrobiologicznej do mieszanek dla koni nie spowodowa³ istotnych zmian masy cia³a zwierz¹t oraz iloœci pobranej wody (3). Z dostêpnych w piœmiennictwie wyników badañ (8) oraz w³asnych obserwacji (5) wynika, e stosowanie dodatku fosforanu paszowego lub fitazy umo liwia uzyskiwanie zbli onych efektów produkcyjnych, znacznie lepszych ni w kontroli negatywnej (bez tych dodatków). Jednak zast¹pienie fosforanów fitaz¹ w znacz¹cym stopniu zwiêksza dostêpnoœæ i wykorzystanie fosforu z pasz roœlinnych, a tym samym przyczynia siê do ograniczenia wydalania tego pierwiastka do œrodowiska. Podsumowanie Zastosowanie w ywieniu zwierz¹t monogastrycznych fitazy natywnej roœlinnej czy te egzogennej mikrobiologicznej poprawia przede wszystkim przyswajalnoœæ fosforu z pasz roœlinnych, ograniczaj¹c tym samym jego dodatek w postaci pasz mineralnych. Udzia³ fitazy mikrobiologicznej w dawkach pokarmowych mo e znacznie zredukowaæ iloœæ fosforu wydalanego w odchodach, a tym samym zminimalizowaæ problem zanieczyszczenia œrodowiska tym biogenem. Dodatek fitazy dla zwierz¹t monogastrycznych pozwala racjonalnie gospodarowaæ nie tylko fosforem, wapniem i innymi sk³adnikami mineralnymi, ale tak e wp³ywaæ mo e na wzrost strawnoœci aminokwasów, cukrów i w mniejszym stopniu t³uszczów, co w konsekwencji przyczynia siê do poprawy efektów produkcyjnych. Za optymalny dodatek fitazy mikrobiologicznej do mieszanek paszowych bez udzia³u fosforanów mo na przyj¹æ: dla prosi¹t 750 PU kg, dla loch w okresie ci¹ y i laktacji oraz tuczników 500 PU kg. W mieszankach przeznaczonych dla drobiu i ryb iloœæ dodawanego enzymu powinna byæ nieco wiêksza i wynosiæ oko³o 000 PU kg. Piœmiennictwo.Adeola O., Sands J. S.: Does supplemental dietary microbial phytase improve amino acid utilization? A perspective that it does not. J. Anim. Sci. 2003, 8, E78-85E. 2.Augspurger N. R., Webel D. M., Lei X. G., Baker D. H.: Efficacy of an E. coli phytase expressed in yeast for releasing phytate-bound phosphorus in young chicks and pigs. J. Anim. Sci. 2003, 8, 474-483. 3.Biehl R. R., Baker D. H.: Utilization of phytate and non-phytate phosphorus in chicks as affected by source and amount of vitamin D 3. J. Anim. Sci. 997, 75, 2986-2993. 4.Boling S. D., Webel D. M., Mavromichalis I., Parsons C. M., Baker D. H.: The effects of citric acid on phytate-phosphorus utilization in young chicks and pigs. J. Anim. Sci. 2000, 78, 682-689. 5.Czech A., Grela E. R.: Effect of microbial phytase and formic acid suplementation sow diets on performance and hematological pharameters of blood. Ann. Anim. Sci. 2002, Supl., 20-205. 6.Czech A.: Effect of microbial phytase and formic acid suplementation in sow diets on biochemical pharameters of blood. Ann. Anim Sci. 2004, Supl, 05- -09.
Medycyna Wet. 2007, 63 (9) 039 7.Czech A., Grela E. R.: Biochemical and haematological blood parameters of sows during pregnancy and lactation fed the diet with different source and activity of phytase. Anim. Feed Sci. Techn. 2004a, 6, 2-223. 8.Czech A., Grela E. R.: The influence of microbial phytase on the total and ileal digestibility of amino acids and their content in the sows carcasses. Rocz. Nauk. Zoot. 2004b, 3, 67-75. 9.Düsterhöft E. M., Verbruggen M. A., Gruppen H., Kormelink F. J. M., Voragen A. G. J.: Cooperative and synergistic action of specific enzymes enhances the degradation of non-starch polysaccharides in animal feed. Proc. st Symp. Enzymes in animal nutrition, Kartause Ittingen, Switzerland 993, s. 29-33. 0.Eeckhout W., De Paepe M.: Total phosphorus, phytate-phosphorus and phytase activity in plant feedstuffs. Anim. Feed Sci. Techn. 994, 47, 9-29..Grela E. R., Kumek R.: Effect of feed supplementation with phytase and formic acid on piglet performance and composition of sow colostrum and milk. Medycyna Wet. 2002, 58, 375-377. 2.Grela E. R., Pisarski R. K., Krasucki W., Rabos A., Semeniuk W., Winiarska A., Matras J.: Wp³yw dodatku fitazy na iloœæ fosforu w kale œwiñ. Mat. konf. nauk. ywieniowe metody ograniczania wydalania do œrodowiska azotu, fosforu i innych pierwiastków przez zwierzêta gospodarskie. Balice k./krakowa 997, s. 66-76. 3.Johnston S. L., Williams S. B., Southern L. L., Bidner T. D., Bunting L. D., Matthews J. O., Olcott B. M.: Effect of phytase addition and dietary calcium and phosphorus levels on plasma metabolites and ileal and total-tract nutrient digestibility in pigs. J. Anim Sci. 2004, 82, 705-74. 4.Jongbloed A. W., Kemme P. A., Mroz Z., Van Diepen H. T. M.: Efficacy, use and application of microbial phytase in pig production: a review. Proc. Alltech s 6 th Annual Symp. Biotechnology in the Feed Industry, Nottingham Univ. 2000, s. -29. 5.Jongbloed A. W., Mroz Z., van der Weij-Jongbloed., Kemme P. A.: The effects of microbial phytase, organic acids and their interaction in diets for growing pigs. Livest. Prod. Sci. 2000, 67, 3-22. 6.Katayama T.: Effect of dietary sodium phytate on the hepatic and serum levels of lipids and on the hepatic activities of NADPH-generating enzymes in rats fed on sucrose. Biosci. Biotech. Biochem. 995, 59, 59-60. 7.Kemme P. A., Jongbloed A. W., Mroz Z., Kogut J., Beynen A. C.: Digestibility of nutrients in growing-finishing pigs is affected by Aspergillus niger phytase, and lactic acid levels:. Apparent ileal digestibility of amino acids. Livest. Prod. Sci. 999, 58, 07-7. 8.Knowlton K. F., Radcliffe J. S., Novak C. L., Emmerson D. A.: Animal management to reduce phosphorus losses to the environment. J. Anim. Sci. 2004, 82, E73-95E. 9.Kornegay E. T.: Digestion of phosphorus and other nutrients: the role of phytases and factors influencing their activity, [w:] Bedford M. R., Partridge G. G. Enzymes in Farm Animal Nutrition. CAB International, London 200, 237-275. 20.Liu J., Bollinger D. W., Ledoux D. R., Ellersieck M. R., Veum T. L.: Soaking increases the efficacy of supplemental microbial phytase in a low-phosphorus corn-soybean meal diet for growing pigs. J. Anim. Sci. 997, 75, 292-298. 2.Liu B., Jong C. H., Tzeng Y.: Effect of immobilization on ph and thermal stability of Aspergillus ficuum phytase. Enzyme Microb. Technol. 999, 25, 57-52. 22.Maguire R. O., Sims J. T., Applegate T. J.: Phytase supplementation and reduced-phosphorus turkey diets reduce phosphorus loss in runoff following litter application. J. Environ. Qual. 2005, 34, 359-369. 23.Matsui T.: Relationship between mineral availabilities and dietary phytate in animals. Anim. Sci. J. 2002, 73, 2-28. 24.Pallauf J., Höhler D., Rimbach G., Neusser H.: Effect of microbial phytase supplementation to a maize-soya diet on the apparent absorption of phosphorus and calcium in piglets. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 992, 67, 30- -40. 25.Peter C. M., Parr T. M., Parr E. N., Webel D. M., Baker D. H.: The effects of phytase on growth performance, carcass characteristics, and bone mineralization of late-finishing pigs fed maize-soyabean meal diets containing no supplemental phosphorus, zinc, copper and manganese. Anim. Feed Sci. Techn. 200, 94, 99-205. 26.Roberson K. D., Kalbfleisch J. L., Pan W., Applegate T. J., Rosenstein D. S.: Comparison of wheat bran phytase and a commercially available phytase on turkey tom performance and litter phosphorus content. Int. J. Polut. Sci. 2005, 4, 244-249. 27.Schäfer A., Koppe W. M., Meyer-Burgdorff K. H., Günther K. D.: Effects of a microbial phytase on the utilization of native phosphorus by carp in a diet based on soybean meal. Wat. Sci. Tech. 995, 3, 49-55. 28.Sugiura S. H., Gabaudan J., Dong F. M., Hardy R. W.: Dietary microbial phytase supplementation and utilization of phosphorus, trace minerals and protein by rainbow trout (Oncorhynchus mykiss (Walbaum) fed soybean meal diets. Aquacult. Res. 200, 32, 583-592. 29.Tanveer A., Shahid R., Muhammad S., Ahsan-ul H., Zia-ul H.: Effect of microbial phytase produced from a fungus Aspergillus niger on bioavailability of phosphorus and calcium in broiler chickens. Anim. Feed Sci. Techn. 2000, 83, 03-4. 30.Traylor S. L., Cromwell G. L., Lindemann M. D., Knabe D. A.: Effects of level of supplemental phytase on ileal digestibility of amino acids, calcium, and phosphorus in dehulled soybean meal for growing pigs. J. Anim. Sci. 200, 79, 2634-2642. 3.Van Doorn D. A., Everts H., Wouterse H., Beynen A. C.: The apparent digestibility of phytate phosphorus and the influence of supplemental phytase in horses. J. Anim. Sci. 2004, 82, 756-763. 32.Vucenik I., Yang G., Shamsuddin A. M.: Inositol hexaphosphate and inositol inhibit DMBA-induced rat mammary cancer. Carcinogenesis 995, 6, 055- -058. 33.Yoon J. H., Thompson L. U., Jenkins D. J. A.: The effect of phytic acid on in vitro rate of starch digestibility and blood glucose response. Am. J. Clin. Nutr. 983, 38, 835-842. Adres autora: dr Anna Czech, ul. Turkusowa 4/9, 20-572 Lublin; e-mail: annaczech@poczta.fm