Роль ксиланазы в питании животных: механизмы, типы и инновации
Ксиланаза воздействует на ксилан, основной компонент гемицеллюлозы, содержащийся в клеточных стенках растений. Он обычно используется в питании животных для улучшения усвояемости пищевых волокон, особенно у животных с однокамерным желудком, таких как домашняя птица и свиньи. Растительные кормовые ингредиенты, такие как кукуруза, пшеница и соевая мука, богаты некрахмальными полисахаридами (НПС), включая арабиноксиланы, которые трудно переваривать животным.
Ксиланаза помогает расщеплять эти сложные НСП, высвобождая больше простых сахаров и других питательных веществ для усвоения в пищеварительном тракте. Это не только повышает эффективность корма, но и снижает антипитательные эффекты НСП, такие как вязкость кишечника и повышенная микробная ферментация, которые могут привести к расстройствам пищеварения и снижению производительности животных.
Ксиланазы GH10 позволяют включать более высокие уровни экономически эффективных ингредиентов
Хотя семейство ксиланаз GH11, обычно применяемое в кормах, эффективно снижает уровень вязкости в желудочно-кишечном тракте бройлеров за счет снижения содержания растворимых непептидных пептидов в рационах на основе пшеницы, они оказываются менее эффективными при столкновении с более сложной арабиноксилановой основой нерастворимых непептидных пептидов.
Трехмерная структура ксиланазы GH11 объясняет ее ограничения. Ксиланазам GH11 требуется 3-4 последовательных незамещенных мономера ксилана на основной цепи для определения активного сайта, что делает их менее эффективными в присутствии боковых цепей на основных цепях арабинозы. Они высокоспецифичны, отдавая предпочтение низкоразветвленным основным цепям пшеницы.
Напротив, ксиланазы GH10, хотя и нечасто используемые в кормах, предлагают явное преимущество. Им требуется всего два или меньше последовательных незамещенных мономеров ксилана, чтобы найти активный сайт, что позволяет им воздействовать на остатки ксилозы вблизи ветвей. Это приводит к большему количеству и более коротким ксилоолигомерам, чем те, которые производят ксиланазы GH11. Проще говоря, ксиланазы GH10 имеют более мелкую щель, что обеспечивает большую каталитическую универсальность (Поллет 2010).
Эта универсальность позволяет использовать более широкий спектр кормовых ингредиентов, включая сопутствующие и побочные продукты, сохраняя при этом производительность. Таким образом, ксиланазы GH10 позволяют включать более высокие уровни экономически эффективных ингредиентов, что представляет собой значительную возможность для снижения общих затрат на корма.
