Preview

Генетика и разведение животных

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Антипитательное действие фитатов – экстрафосфорный эффект фитазы (обзор)

https://doi.org/10.31043/2410-2733-2021-4-74-84

Полный текст:

Аннотация

Проведен аналитический обзор о доступности фосфора из фитатов, которые повышают включением в корм фитазы, при этом не только расщепляется фитиновая кислота, но и в результате снижения концентрации уменьшает её антипитательное действие.

Фосфор из растительных кормов не полностью доступен для животных, так как он входит в состав фитатов, расщепление которых в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) животных ограничено. Фитаты, попадая в кислую среду желудка, ионизируются и вступают в реакции с положительно заряженными минералами, белками, аминокислотами, создавая соединения недоступные для дальнейшего переваривания. Включение фитазы в комбикорма сопровождается экстра фосфорным действием, которое выражается в увеличении доступности аминокислот и энергии. Решение о целесообразности включения фитазы в корма принимают на основании производственных испытаний предлагаемых препаратов.

Исследования, выполненные авторами invitro, подтверждают предположение о вступлении фитатов в химические взаимодействия с пептидами, а также аминокислотами, образующимися в процессах переваривания белка, превращая их в недоступные для всасывания соединения. Предлагаемое объяснение не влияет на результаты балансового опыта, но позволяет развивать изучение механизма с точки зрения взаимодействия переваренных аминокислот с фитатами. Исходя из этого, просматривается другой вывод: разрушение фитатов должно происходить в организме до начала переваривания и растворения белка. У птицы этим местом являются зоб и желудки, у свиней - желудок. Для гидролиза вновь образовавшихся фитатов (ФК-аминокислота) необходимы фитазы, которые активны в среде тонкого кишечника при рН 6 -7. В результате связанные аминокислоты будут повторно высвобождены и доступны для всасывания. Разработка новых препаратов фитаз с учётом предлагаемого объяснения, позволит создать более эффективные кормовые препараты.

Об авторах

С. В. Зиновьев
ВНИИПП – филиал ФНЦ ВНИТИП РАН
Россия

Зиновьев Сергей Владимирович – кандидат сельскохозяйственных наук

141552, Московская область, Солнечногорский район, р/п Ржавки, строение 1



В. С. Крюков
ООО «Кормогран»
Россия

Крюков Валерий Сергеевич – доктор биологических наук, профессор

119331, г. Москва, Марии Ульяновой ул., д. 11, кв. 5



Х. М. Мутиева
ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова» Агротехнологический институт
Россия

Мутиева Хава Мадаевна – кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

364049, г. Грозный, ул. Льва Яшина 31 а



И. В. Глебова
ФГБОУ ВО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова»
Россия

Глебова Илона Вячеславовна – доктор сельскохозяйственных наук, доцент

305021, г. Курск, ул. Карла Маркса, 70



Н. И. Ярован
ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина»
Россия

Ярован Наталья Ивановна – доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой химии

302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, д. 69



Список литературы

1. Lowe J. T. Cereals and rickets. IX. The availability of phytin-P to the chick / J. T. Lowe, H. Steenbock, C. H. Keiger // Poult. Sci. – 1939. – Vol. 18. – P. 40-44.

2. Warden W. K. Preliminary investigations concerning utilization of phytin phosphorus by the chick / W. K. Warden, P. J. Schaible // Poult. Sci. – 1962. – Vol. – P. 41.

3. Крюков В. Матрицы ферментов или о чём умалчивают поставщики / В. Крюков, И. Глебова, С. Зиновьев // Комбикорма. – 2019а. – №6. – С. 57.

4. Costello A. J. R. 31P-nuclear magnetic resonance-pH titrations of myo-inositol hexaphosphate / Costello A. J. R., T. Glonek, T. C. Myers // Carbohydrate Resource. – 1976. – V. 46. – P. 159-171.

5. Крюков В.С. Оценка действия фитаз в пищеварительном тракте и использование препаратов фитазы в питании животных / В. С. Крюков, И. В. Глебова, А. А. Антипов // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2019. – №2. – С. 5-25.

6. Brailoiu E. Inositol derivatives modulate spontaneous transmitter release at the frog neuromuscular junction / E. Brailoiu, M. D. Miyamoto, N. J. Dun Neuropharmacology. – 2003. – Vol. 45. – P. 691-700.

7. Zhang Z. Inositol hexaphosphate-induced enhancement of natural killer cell activity correlates with suppression of colon carcinogenesis in rats / Z. Zhang, Y. Song, X. L. Wang // World J. Gastroenterol. – 2005. – Vol. 11. – P. 5044-5046.

8. Cordell D. The story of phosphorus: global food security and food for thought / D. Cordell, J-O. Drangert, S. White // Global Envir Change. – 2009. – Vol. 19. – P. 292-305.

9. Джоунс Г. Как выбрать наилучшую фитазу при составлении рациона / Г. Джоунс // «Ценовик». – 2014. – №10. – С. 102-103.

10. Редкозубов О. Фитаза. Что изменилось за последние 15 лет / О. Редкозубов // Ж. Комбикорма. – 2014. – № 12. – С. 71-74.

11. Труфанов О. В. Фитаза в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы. Киев: ПолигрфИнко, 2011. 112 с.

12. Kornegay E.T. Digestion of phosphorus and other nutrients: the role of phytases and factors influencing their activity. In: Enzymes in animal nutrition (M. R. Bedford, G. G. Partridge, eds). Finnfeeds Marlborough Wiltshire UK, CABI Publ., 2000. P. 237-272.

13. Abdel-Hack M. E. The uses of microbial phytase as feed additive in poultry nutrition – A review / M. E. Abdel-Hack, M. Alagawany, M. Arif, M. Emam, M. Saeed, M. A. Arain, F. A. Siyal, A. Patra, S. S. Elnesr, R. U. Khan // Ann. Anim. Sci. – 2018. – Vol. 18. – P. 639-658.

14. Anderson P. A. Interactions between proteins and constituents that affect protein quality. In: Digestibility and Amino Acid Availability in Cereals and Oilseeds. St Paul, MN. American Association of Cereal Chemists, Inc. 1985. P. 31-45.

15. Cosgrove D. J. The chemistry and biochemistry of inositol polyphosphates / D. J. Cosgrove // Reviews of Pure and Applied Chemistry. – 1966. – Vol. 16. – P. 209-224.

16. Noureddini H. Degradation of phytase in Distillers’ grains and gluten feed by Aspergillus niger phytase / H. Noureddini, J. Dang Applied Biochemistry and Biotechnology. – 2008. – Vol. 159. – Р.11-23.

17. Kies A. K. Interaction between protein, phytate, and microbial phytase in vitro studies / A. K. Kies, L. H. De Jonge, P. A. Kemme, A. W. Jongbloed // Journal of Agriculture and Food Chemistry. – 2006. – №54. – P. 1753-1758.

18. Cowieson A. J. Phytic Acid and Phytase: Implications for Protein Utilization by Poultry / A. J. Cowieson, T. Acamovic, M. R. Bedford // Poultry Science. – 2006. – Vol. 85. – Р. 878–885.

19. Cowieson A. J. A systematic view on the effect of microbial phytase on ileal amino acid digestibility in broiler / A. J. Cowieson, J. P. Ruckebusch, J. O. B. Sorbara, J. W. Wilson, P. Guggenbuhl, F. F. Roos // Animal Feed Science and Technology. – 2017. – Vol. 225. – P. 182-194.

20. Yu S. Interactions of phytate and myo-inositol phosphate esters (IP1-5) including IP5 isomers with dietary protein and iron and inhibition of pepsin / S. Yu, A. Cowieson, C. Gilbert, P. Plumstead, S. Dalsgaard J. Anim. Sci. – 2012. – Vol. 90. – P. 1824-1832.

21. V. Sommerfeld, S. Künzel, M. Schollenberger, I. Kühn, Rodehutscord M. Influence of phytase or myo-inositol supplements on performance and phytate degradation products in the crop, ileum, and blood of broiler chickens. Poultry Science. – 2018. – Vol. 97. – P. 920-929.

22. Onyango E. M. Efficacy of an evolved Escherichia coli phytase in diets of broiler chicks / E. M. Onyango, M. R. Bedford, O. Adeola // Poultry Sci. – 2005. – №84. – P. 248-255.

23. Champagne E. T. NMR and ESR studies of interactions among divalent cations, phytic acid, and N-acetyl-amino acids / E. T. Champagne, M. S. Fisher, O. Hinojosa // Journal of Inorganic Biochemistry. – 1990. – Vol. 38. – P. 199-215.

24. Mothes R. Rapeseed protein – polyanion interactions. Soluble complexes between the 2S protein fraction (napin) and phytic acid / R. Mothes, K. D. Schwenke, D. Zirwer, K. Gast // Die Nahrung. – 1990. – №34. – P. 375-385.

25. Cowieson A. J. Effect of phytic acid and microbial phytase on the flow and amino acid composition of endogenous protein at the terminal ileum of growing broiler chickens / A. J. Cowieson, V. Ravindran // British Journal of Nutrition. – 2007. – Vol. 98. – P. 745-752.

26. Adeola O. Board-invited review: opportunities and challenges in using exogenous enzymes to improve nonruminant animal production / O. Adeola, A. J. Cowieson // J. Аnim. Sci. – 2011. – Vol. 89. – P. 3189-3218.

27. Rutherfurd S. M. The effect of microbial phytase on ileal phosphorus and amino acid digestibility in broiler chickens / S. M. Rutherfurd, T. K. Chung, P. J. Moughan // Br. Poult. Sci. – 2002. – №44. – P. 598-606.

28. Vasquez M.V. and Glitsoe V. Phytase Unit Myth! 2012. https://www.dsm.com/content/dam/dsm/anh/en_US/documents/2012_Phytase_unit_myths.pdf

29. Gontia-Mishra I. Molecular Characterization and Comparative Phylogenetic Analysis of Phytases from Fungi with Their Prospective Applications. Food Technol / I. Gontia-Mishra, S. Tiwars // Biotechnol. – 2013. – Vol. 51. – P. 313-326.

30. Elkhalil K. A. I. In vitro and in vivo characteristics of bacterial phytases and their efficacy in broiler chickens / K. A. I. Elkhalil, K. Manner, O. R. Borriss, O. Simon // British Poultry Science. – 2007. – Vol. 48. – P. 64-70.


Рецензия

Для цитирования:


Зиновьев С.В., Крюков В.С., Мутиева Х.М., Глебова И.В., Ярован Н.И. Антипитательное действие фитатов – экстрафосфорный эффект фитазы (обзор). Генетика и разведение животных. 2021;(4):74-84. https://doi.org/10.31043/2410-2733-2021-4-74-84

For citation:


Zinoviev S., Kryukov V., Mutieva H., Glebova I., Yarovan N. The anti-nutritional effect of phytates - the extraphosphorus effect of phytase (review). Genetics and breeding of animals. 2021;(4):74-84. (In Russ.) https://doi.org/10.31043/2410-2733-2021-4-74-84

Просмотров: 38


ISSN 2410-2733 (Print)