Autor: dipl. ing. Đuro Vukmirović

.

Uvod

Osnovna uloga hrane je zadovoljavanje nutritivnih i energetskih potreba organizma. Pored ove uloge, hrana treba da ima i odgovarajuća senzorska svojstva (organoleptiku) jer ma koliko da je visoka nutritivna vrednost neke namirnice, ako ona ne prija praktično neće biti konzumirana. Takođe, u novije vreme sve više se obraća pažnja na funkcionalna svojstva hrane, odnosno na tzv. funkcionalnu hranu (1). Funkcionalnom hranom se smatra hrana koja pokazuje pozitivne efekte na zdravlje, odnosno poboljšava opšte zdravstveno stanje, smanjuje rizik od nastajanja različitih bolesti, a ponekad čak može da dovede i do izlečenja nekih bolesti. Takva svojstva funkcionalna hrana duguje fiziološki aktivnim materijama koje sadrži u svom sastavu, npr. antioksidansi, vitamini, mineralne materije, korisni mikroorganizmi itd. (2)

Ne postoji zvanična univerzalno prihvaćena definicija funkcionalne hrane. Evropska Unija u koordinaciji sa „International Life Science Institute Europe” je 1998. godine je usvojila sledeću definiciju: „Namirnica se može smatrati funkcionalnom ukoliko je na zadovoljavajući način pokazano da povoljno utiče na jednu ili više ciljanih funkcija organizma, van okvira uobičajenih nutritivnih efekata i na način koji je značajan za opšte zdravstveno stanje ili smanjenje rizika od bolesti” (3). Postoji više mogućih pristupa u proizvodnji hrane kao funkcionalne:

1. Unapređenje uobičajenih tehnika proizvodnje biljaka i životinja. Npr. kontrolisana ishrana koka-nosilja u cilju dobijanja jaja sa smanjenim sadžajem holesterola.
2. Genetski modifikovani proizvodi. Npr. pirinač sa povećanim sadržajem β – karotina i gvožđa.
3. Dodavanje fiziološki aktivnih sastojaka namirnici. Npr. mleko obogaćeno kalcijumom, gvožđem, vitaminima… Ovde imamo dva pristupa, povećanje sadržaja komponente koja je već prisutna u namirnici do nivoa koji će ispoljiti povoljne zdravstvene efekte i dodavanje namirnici komponente koja nije njen uobičajeni sastojak, ali čiji su povoljni zdravstveni efekti dokazani.
4. Eliminacija iz postojeće namirnice komponente koja ima nepovoljan zdravstveni efekat (alergeni, gluten, natrijum) (4, 5) itd.
5. Postoji neraskidiva veza između načina ishrane životinja i kvaliteta hrane životinjskog porekla. Kvalitetna hrana životinjskog porekla podrazumeva da životinja mora biti zdrava, a to je uslovljeno, između ostalog, adekvatnom ishranom. Zbog toga se ishrani životinja pridaje velika pažnja i sve je veća primena funkcionalne hrane.

U materije koje se koriste kao funkcionalni dodaci hrani za životinje spadaju: enzimi, pigmenti, biljni ekstrakti, kiseline, probiotici, prebiotici, betain, kvasci… U daljem tekstu biće razmatrana uloga kiselina, enzima i betaina kao funkcionalnih dodataka hrani za životinje. .

Kiseline

Kiseline se dodaju hrani za životinje u cilju kontrole mikrobiološke aktivnosti, za poboljšanje svarljivosti proteina i amino-kiselina, redukciju amonijaka i biogenih amina, povećanje aktivnosti digestivnih enzima, mikrobijalne fitaze, pankreasne sekrecije i dr. (6)

U ove svrhe koriste se sledeće kiseline: mravlja, sirćetna, propionska, mlečna, buterna, sorbinska, fumarna, limunska, benzoeva… Najčešće se koriste smeše kiselina (sinergistički efekat, manja cena) i to u obliku natrijumovih, kalijumovih ili kalcijumovih soli jer su one uglavnom bez mirisa (neisparljive) i lakše za rukovanje u proizvodnom procesu (7).

Jedan od najvećih problema pri upotrebi organskih kiselina jeste njihovo korozivno dejstvo što je još jedan od razloga zbog koga se one upotrebljavaju u obliku soli. Time se smanjuje i njihova agresivnost i isparljivost. Kiselinskim preparatima se često dodaju i površinski aktivne materije, čime se postiže njihovo bolje raspoređivanje i time optimalno konzervisanje hrane (8).

Najznačajniji mikroorganizmi koji se javljaju u hrani za životinje, su različite plesni (iz rodova Aspergillus, Penicillium, Fusarium…) i bakterije iz rodova Salmonella, E. coli, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens, C. botulinum i Staphilococcus aureus. Ovi mikroorganizmi imaju veoma negativan uticaj na životinje, a putem hrane životinjskog porekla i na ljude (9).

Suzbijanje bakterija izvodilo se uglavnom upotrebom različitih antibiotika, međutim EU je 1. januara 2006. godine uvela zabranu njihovog dodavanja u hranu za životinje. Kao dobra alternativa upotrebi antibiotika pokazale su se organske kiseline (5).

Da bi se sprečila infekcija životinja mikroorganizmima potrebno je njihovo suzbijanje u hrani, dekontaminacija, i prevencija rekontaminacije hrane. Svaka fabrika u kojoj se proizvodi hrana za životinje treba da preduzima odgovarajuće higijenske mere. Dekontaminacija se postiže hidrotermičkim procesima – primena visokih temperatura i vodene pare (različiti tipovi kondicionera) kao i hidrotermičko – mehaničkim procesima (ekstrudiranje, ekspandiranje). Dekontaminacija se takođe može postići dodavanjem organskih kiselina kao što su propionska i mravlja. Sa druge strane, dodavanje organskih kiselina sprečava i rekontaminaciju tokom skladištenja, transporta i upotrebe za ishranu životinja. Kombinovanjem tehnoloških procesa i dodavanjem kiselina moguće je proizvesti higijenski ispravnu hranu i sprečiti njenu rekontaminaciju (9).

Pored antimikrobnog delovanja organskih kiselina u hrani značajno je i njihovo antimikrobno delovanje u digestivnom traktu životinje. To delovanje nije uzrokovano samo snižavanjem pH-vrednosti već i delovanjem anjona organskih kiselina. Organske kiseline (RCOOH) za razliku od neorganskih, mogu da prođu kroz ćelijski zid bakterija nedisosovane, naročito organske kiseline kratkog lanca (mravlja, sirćetna, mlečna). Tamo disosuju dajući anjon (RCOO -) i proton (H +). Kako bi preživele, ćelije mikroorganizama moraju da neutrališu višak H + jona. Za to je potrebna velika energija. Anjon kiseline, s druge strane, ne može da izađe iz ćelije u disosovanom obliku tako da se gomila u bakterijskoj ćeliji i dovodi do povećanja osmotskog pritiska, ometa različite metaboličke funkcije ćelije, sprečava sintezu DNK i tako onemogućava razmnožavanje… Ovakvo dvojno delovanje efikasno sprečava razmnožavanje bakterija. Neorganske kiseline, npr. fosforna, ne pokazuju takvo direktno antimikrobno delovanje. Različite kiseline ispoljavaju različito delovanje, što uglavnom zavisi od njihovog stepena disocijacije. Kod kiselina nižeg stepena disocijacije dominantnije je antimikrobno delovanje, dok jače kiseline više snižavaju pH želudca i tako stimulišu varenje hrane s obzirom da je potrebno da bude prizvedeno manje HCl u želucu za aktivaciju pepsina i tako je osigurano dobro varenje proteina (8, 11). Na slici 1 prikazane su minimalne inhibitorne koncentracije za mlečnu, mravlju i propionsku kiselinu određene in vitro. Naravno, ovi podaci su samo orijentacioni, a za dobijanje pravih podataka nepohodno je određivanje njihovog delovanja in vivo zbog uticaja različitih fizioloških faktora u digestivnom sistemu (10).

Efikasnost delovanja propionske kiseline i njenih soli na redukciju broja mikroorganizama je neosporna. Međutim, utvrđeno je da njenim delovanjem ne dolazi do potpunog uništavanja patogenih bakterija iz rodova Salmonella i E. coli i da je u tu svrhu potrebno dodavati veće koncentracije kiseline (oko 3%). Dodatak 1.36% smeše mravlje i propionske kiseline u odnosu 70:30, doveo je do potpunog uništavanja ovih patogenih bakterija (12).

Ovo je primer sinergističkog delovanja kiselina. Kao što se vidi, potrebno je dodati manju količinu date kiselinske smeše u odnosu na korišćenje pojedinačne kiseline. Time se hrana pojeftinjuje i manje se menjaju njena svojstva (organoleptička, fizička, nutritivna…).

Takođe, dodavanje kiselina u hranu za životinje snižava pH-vrednost urina, a time se smanjuje emisija amonijaka (NH3) u atmosferu, jer se u kiseloj sredini prisutni amonijak nalazi u obliku amonijum jona (NH4+), a ne u obliku gasovitog molekula amonijaka. Takođe, u uslovima kisele sredine aktivnost bakterijske ureaze je smanjena tako da manje uree biva razgrađeno do amonijaka. Npr. pri dodavanju benzoeve kiseline dolazi do njene apsorpcije u crevima i prevođenja u hipurnu kiselinu koja preko bubrega zakišeljava urin. Utvrđeno je da dodatak 1% preparata VevoVitall (koji sadrži 99.9% benzoeve kiseline) u hranu za svinje smanjuje emisiju amonijaka za oko 35% (13).

U novije vreme sve više se ispituje dodavanje eteričnih ulja (ekstrakti aktivnih supstanci biljaka) u hranu za životinje jer se pokazalo da njihovi aktivni sastojci (terpeni, fenoli, organske kiseline, alkoholi, aldehidi, ketoni, flavoni…) mogu delovati sinergistički sa dodatim kiselinama i tako ispoljavati još jače delovanje na bakterije, viruse i plesni. Naime, ovi sastojci mogu delovati na ćelijsku membranu razrušavajući je i tako olakšati ulazak organskih kiselina. Takođe, njihova aromatična svojstva dovode do većeg uzimanja hrane, naročito kod svinja, koje imaju razvijeno čulo mirisa (14, 15). Dodavanje kiselina ima naročito veliki značaj za bolje korišćenje proteina kod mladih životinja (5).

Sve intenzivnije gajenje prasadi dovelo je do skraćenja vremena dojenja sa 5-6 na 3-4 nedelje kako bi se povećala godišnja proizvodnja. Proces uspostavljanja potpune funkcije želudačnog soka, odnosno lučenja dovoljne količine enzima i hlorovodonične kiseline, traje do desete nedelje starosti prasadi. S obzirom da do prekidanja dojenja (zalučenja) dolazi znatno ranije, javlja se nedovoljno razlaganje proteina i ugljenih hidrata u digestivnom traktu mladih životinja koji onda postaju hrana mikroorganizmima u debelom crevu. To dovodi do poremećaja crevne mikroflore i razvijanja bakterija iz rodova Enterobacteriaceae, Escherichia coli i Clostridium, koje onda razlažu proteine i pri tome nastaju različiti toksini, npr. amini – kadaverin, putrescin i tiramin (5,9).

Posledica ovoga je povećana opasnost od pojave proliva kod prasadi što dovodi do smanjenog rasta, povećane smrtnosti i dodatnih troškova za lečenje. Ovo se može sprečiti dodavanjem kiselina u hranu (16).

Naime, za adekvatno korišćenje hranjivih materija, konkretno proteina, u ishrani prasadi problem nije samo mala količina enzima, već i neadekvatna pH vrednost želuca. Aktivacija pepsinogena u pepsin moguća je samo pri odgovarajućim količinama želudačne HCl. Međutim, kod mladih životinja luče se male količine ove kiseline, dok se optimalna pH od 4.0 obezbeđuje na račun mlečne kiseline. Ova kiselina nastaje iz laktoze aktivnošću bakterija mlečne kiseline, koje su u tom uzrastu dominantne u digestivnom traktu. Pri ranom odbijanju prasadi, koriste se obroci koji se znatno razlikuju od mleka krmače. Ovi obroci često imaju nedovoljno masti, koja je u mleku glavni izvor energije, a umesto mlečnog šećera – laktoze, dominira skrob, kao i ugljeni hidrati koji su potpuno strani organizmu praseta, jer su biljnog porekla. Kao posledica svega toga, za kratko vreme menja se i mikroflora digestivnog trakta. U nedostatku laktoze smanjuje se broj bakterija mlečne kiseline, a preovladava E. coli, koja je inače prisutna u mikroflori digestivnog trakta odraslih svinja. Smanjenjem broja bakterija mlečne kiseline raste pH vrednost, pa je aktivacija proteolitičkih enzima još slabija. Zbog toga dolazi do problema u varenju i značajnog zastoja u rastu prasadi, a u težim slučajevima može doći i do različitih infekcija i uginuća. U ovakvoj situaciji upotreba organskih kiselina ima potpuno opravdanje. U različitim ogledima najčešće su ispitivane fumarna i limunska kiselina, a ostale (mravlja, sirćetna, propionska, mlečna, buterna, sorbinska) mnogo manje zbog njihove veće agresivnosti. Ove kiseline ispoljavaju gastrični efekat, a pored toga učestvuju u intermedijernom metabolizmu energije, u ciklusu trikarbonskih kiselina. Pored direktnih, indirektni pozitivni efekti organskih kiselina ispoljavaju se najviše kod limunske kiseline i odnose se na poboljšanje ukusa hrane, povećanje sekrecije žuči, a takođe i na efikasnije iskorišćavanje mikroelemenata zbog stvaranja helatnih jedinjenja (17).

Neorganske kiseline, za razliku od organskih pokazuju isključivo gastrični efekat (6).

Tabela 1. (18)

Parametar	Kontrola	Citronic,0.3%	Limunska kiselina, 2%	Molchek, 1%	Kacijum formijat, 1.5%
Telesna masa na početku ogleda, kg	5.88	5.83	5.87	5.84	5.84
Telesna masa na kraju ogleda, kg	20.59	21.32	21.61	21.16	21.28
Prosečni dnevni prirast,g	324	338	342	334	343
Indeks, %	100.00	104.32	105.56	103.09	105.86
Kozumacija hrane, kg	0.614	0.620	0.626	0.628	0.623
Indeks, %	100.00	96.82	96.29	99.47	95.77
Utrošak hrane za kg prirasta, kg	1.89	1,83	1,82	1,88	1,81
Indeks, %	100.00	96.82	96.29	99.47	95.77

Postoji veliki broj ogleda sa korišćenjem organskih kiselina i njihovih soli u obrocima za prasad. Postignuti rezultati primene ovih jedinjenja su poboljšanje prirasta, konverzije hrane i zdravstvenog stanja prasadi. Kovčin i sar. (18) ispitivali su efikasnost četiri preparata: limunske kiseline (2%), citronica (smeša ortofosforne i limunske kiseline), (0.3%), komercijalnog preparata „Moldcheka” („Župa” Kruševac) na bazi smeše više organskih kiselina delimično neutralisanih (1%), kao i kalcijum-formijata (1.5%) – soli koja hidrolišući takođe dovodi do povećanja kiselosti sredine. Ogled je izveden na prasadima odmah nakon zalučenja. Najbolje rezultate dali su kalcijum-formijat i „Moldchek” (tabela 1). Dodavanje kiselina pokazalo se opravdanim i u ishrani tovnih svinja i krmača. Kod tovnih svinja, dodavanje kiselina poboljšalo je svarljivost hrane, stepen iskorišćenja proteina i amino-kiselina, absorpciju minerala, povećalo prirast i i redukovalo izlučivanje azota i fosfora – manje zagađivanje okoline (19).

Brojni su pozitivni efekti dodavanja kiselina u hranu za krmače:

• Smanjuje se rizik od trovanja mikotoksinima Fusarijuma (zearlenon, vomitoksin, toksin T2) koji mogu da dovedu do pobačaja, povećanog broja mrtvorođene prasadi, oslabljenog imuniteta prasadi, smanjenja efikasnosti vakcinacije i efikasnosti delovanja antibiotika…

• Poboljšava se mikroflora organa za varenje i time smanjuje količina nepoželjnih (enteropatogenih) mikroorganizama, naročito E. coli, u fecesu krmače, čime se sprečava njihovo nepoželjno delovanje na prasad.
• Poboljšava se iskorišćavanje kalcijuma, što je veoma važno i za noseće i za krmače koje doje jer je kalcijum nepohodan za razvitak kostiju prasadi kao i za proizvodnju mleka krmače, a utvrđeno je i da se smanjuje broj mrtvorođene prasadi. Naime, kalcijum se u crevima nalazi u obliku fosfata koji su nerastvorljivi pri fiziološkim vrednostima pH. Prisustvo organskih kiselina kratkog lanca povećava rasvorljivost kalcijuma i njegovo iskorišćenje za oko 50% (20).

Interesovanje za primenu organskih kiselina u hrani za živinu poraslo je kada je zabranjena upotreba antibiotika. Brojna istraživanja potvrdila su pozitivne efekte. Versteeg i Jongbloed (1999) su utvrdili da dodavanje 2% mlečne kiseline u hranu za živinu dovodi do povećanog prirasta mase za 2.6%. Unos hrane je povećan, a i njeno iskorišćenje. Efekti su bili na sličnom nivou kao pri upotrebi antibiotika. Veće količine mravlje i propionske kiseline nisu poželjne u hrani za živinu jer mogu dovesti do iritacije jednjaka ili creva i time do smanjenog unosa hrane. Takođe je važno da dodate kiseline ne utiču negativno na prisutne populacije Laktobacila koji imaju pozitivno delovanje na crevnu mikriofloru jer učestvuju u prevenciji razvijanja kolonija Salmonele u crevima (10, 19).

Pored upotrebe kiselina u ishrani svinja i živine, ispituje se i njihovo dodavanje u hranu za preživare, pre svega njihov uticaj na poboljšanje funkcije rumena (buraga). Unutrašnjost rumena obezbeđuje optimalne uslove za život velikog broja različitih mikroorganizama koji omogućavaju preživarima korišćenje kabastih hraniva, odnosno sirovih vlakana. Mikroorganizmi razgrađuju celulozu i pentozane hrane u organske kiseline, uglavnom sirćetnu, propionsku i buternu, koje se apsorbuju kroz zidove rumena i tako obezbeđuju 60 – 80% potreba preživara u energiji (21).

Utvrđeno je da malonska i fumarna kiselina (C4, dikarbonske kiseline) deluju kao ključni metaboliti za neke bakterije rumena u ciklusu limunske kiseline i da je njihovo dodavanje naročito opravdano pri intenzivnom hranjenju životinja u obrocima sa većim udelom koncentrovanih hraniva. Time se smanjuje rizik od pojave acidoza. Takođe, dodavanjem malata i fumarata smanjuje se proizvodnja metana i povećava svarljivost suve materije hrane. Ispitivani su i efekti upotrebe smeše soli ovih kiselina u kombinaciji sa kulturama kvasaca kao alternative upotrebi antibiotika u ishrani jagnjadi i dobijeni su pozitivni rezultati (22). .

Enzimi

Mada su odavno poznati u nauci, enzimi, kao funkcionalni dodaci, se u industriji hrane za životinje koriste tek poslednjih godina. Razlikujemo endogene enzime, koji se stvaraju u digestivnom sistemu, biljne enzime, iz različitih biljnih hraniva, i egzogene enzime koje proizvode različite bakterije i plesni. Ovi poslednji se proizvode industrijski i dodaju hrani za životinje. Uslovi koje enzim kao uspešan aditiv hrani treba da ispuni su:

• aktivnost pri normalnoj fiziološkoj pH vrednosti,
• rezistentnost na nizak pH želuca i endogene proteolitičke enzime životinja (jer su enzimi po hemijskoj prirodi proteini),
• stabilnost u toku dužeg perioda skladištenja i
• termostabilnost (ovo je važno ako materijal ide na peletiranje – enzim ne sme biti inaktiviran pri kratkotrajnom zagrevanju na oko 70⁰C).

Zbog toga je jako bitan izbor enzimskog preparata. Cilj dodavanja enzima je:

• dopuna aktivnosti endogenih enzima životinja (proteaze, amilaze),
• otklanjanje antinutritivnih materija (β-glukani, pentozani, fitati) iz pojedinih hraniva,
• povećanje energetske i hranjive vrednosti hraniva povećanjem dostupnosti pojedinih hranjivih materija za resorpciju, kao i
• smanjenje izlučivanja neiskorišćenih hranjivih materija u spoljašnju sredinu.

U nabrojane svrhe najčešće se koriste enzimi celulitičkog enzimskog kompleksa (celulaza i pektinaza), enzimi za razgradnju neskrobnih polisaharida (β-glukanaza, ksilanaze, α-galaktozidaza), proteaze, amilaze i fitaza (23).

Dodavanje enzima može biti značajno i za ishranu preživara, mada se mehanizam razlaganja i usvajanja hranjivih materija kod njih bitno razlikuje u odnosu na nepreživare, s obzirom da mikroflora njihovog digestivnog sistema proizvodi sve neophodne enzime. Matošić-Čajavac navodi da je korišćenje proteolitičkih i amilolitičkih enzima u zamenama za mleko za mlade preživare veoma značajno u cilju boljeg korišćenja biljnih proteina i skroba. Po istoj autorki, u tovu junadi značajno je korišćenje celulaza, ali i multienzimskih preparata, radi efikasnijeg korišćenja kabaste hrane i koncentrata i smanjenja troškova ishrane (24).

Veliki problem u ishrani nepreživara je prisustvo celuloznog kompleksa u hranivima biljnog porekla. Radi se o veoma dugim, nerazgranatim ili slabo razgranatim molekulima polisaharida za čije razlaganje monogastrične životinje ne luče enzime (25).

Efikasnost iskorišćavanja ovakvih hraniva može se povećati upotrebom odgovarajućih enzimskih preparata koji sadrže celulolitičke enzime. Ovim se povećava količina šećera dostupnih organizmu, koji se oslobađaju delovanjem ovih enzima na celulozne supstrate. Takođe, dolazi i do razlaganja ćelijskih zidova biljaka i time se povećava dostupnost nutrijenata digestivnim enzimima (26).

Skrob kao nestrukturni ugljeni hidrat se, istina, bolje koristi kod nepreživara, ali pri unošenju velikih količina u digestivni trakt jedan deo može proći potpuno neiskorišćen. Zbog toga se preporučuje dodavanje α-amilaze svim smešama namenjenim mladim i visokoproduktivnim životinjama čiji su obroci sastavljeni na bazi žitarica. Naročito veliki značaj amilaze je u ishrani prasadi jer nemaju dovoljno razvijen enzimski sistem za suvu hranu koja im se nudi već posle 10 dana života. Dodavanjem proteolitičkih enzima mogu se efikasnije koristiti smeše na bazi proteina biljnog porekla i iz krmnog kvasca (6).

Antinutritivne materije su supstance koje negativno utiču na zdravlje životinja jer ometaju procese varenja, apsorpcije i iskorišćavanja hranjivih materija. Deluju na različite načine, od vezivanja važnih nutrijenata ili mineralnih materija, i tako onemogućavanja njihove apsopcije, do direktne inhibicije enzima (27).

Najznačajnije antinutritivne marterije u ishrani nepreživara su:

• neskrobni polisaharidi (NSP),
• galaktozidi,
• fitati i
• ostale antinutritivne materije, kao što su: lecitini, tanini, tripsin inhibitori… (Ove materije uglavnom ometaju rad endogenih enzima.) (28)

Značajne antinutritivne materije u ishrani monogastričnih životinja su rastvorljivi neskrobni polisaharidi, pre svega β-glukani i arabinoksilani (pentozani). Oni su sastavni deo ćelijskih zidova žitarca, pri čemu β-glukani su najzastupljeniji u ječmu i ovsu, a pentozani u pšenici i raži. Kako se radi o rastvorljivim i veoma dugačkim nerazgranatim ili slabo razgranatim molekulima, stvaraju se izrazito viskozni rastvori u digestivnom sistemu. Povećan viskozitet himusa otežava difuziju čestica, smanjuje apsorpciju hranjivih sastojaka i usporava pasažu crevnog sadržaja i delovanje enzima. Odgovarajući enzimi (β-glukanaze i arabinoksilanaze) mogu da razgrade ove komponente i tako smanje viskozitet himusa. Prisustvo β-glukana i pentozana u ishrani preživara ne predstavlja problem jer mikroflora rumena prizvodi enzime potrebne za njihovo razlaganje. Međutim, negativan uticaj na monogastrične životinje, svinje i naročito živinu, je veoma izražen. Kod živine najčešće dolazi do pojave lepljivog fecesa.

Uključivanje ječma u hranu za živinu je ekonomski opravdano, ali prisustvo većih količina β-glukana u njemu onemogućavalo je korišćenje većih količina ove žitarice. Brojnim istraživanjima su utvrđeni pozitivni efekti dodavanja β-glukanaze u hranu sa većim sadržajem ječma. Utvđeno je da β-glukanaza ne gubi u značajnoj meri aktivnost u uslovima koji vladaju u digestivnom traktu tako da dolazi do razlaganja β-glukana. Ovo omogućava uključivanje većih količina ječma u hranu za živinu. To se može videti i iz tabele 2, gde su dati rezultati za brojlere koji su hranjeni hranom zasnovanom na ječmu u toku 3 nedelje, pri čemu je u hranu dodavan enzimski preparat β-glukanaze Allzyme BG. Može se uočiti značajno poboljšanje prirasta mase kao i poboljšanje konverzije hrane. Takođe se vidi da dodavanje više od 0.5 kg enzima po toni hrane ne pokazuje značajnije efekte (29).

Tabela 2. (29)

Količina enzimskog preparata Allzyme BG u hrani (kg enzima/t hrane)	Količina konzumirane hrane (g)	Prirast mase (g)	Odnos količine konzumirane hrane i prirasta mase
0 (kontola) 0.5 1.0 2.0 4.0	618 634 630 618 635	361 424 423 418 431	1.72 1.49 1.49 1.48 1.47

Uključivanje arabinoksilanaza (pentozanaza) u hranu zasnovanu na pšenici i pre svega raži, koje sadrže pentozane u većoj meri, pokazalo je takođe pozitivne efekte. Pšenica je, pored kukuruza, najznačajniji sastojak hrane za brojlere jer se zbog malog sadržaja karotenoida u njoj dobija meso lepe bele boje. Međutim, prisutni arabinoksilani predstavljaju antinutritivne faktore. U ispitivanjima koje su sproveli Veldman i Vahl utvđeno je da dodatak arabinoksilanaza u hranu pozitivno utiče na rast brojlera jer razlažu arabinoksilane u digestivnom traktu i tako smanjuju viskozitet himusa (30).

Zrna mahunarki se često koriste u ishrani nepreživara kao izvori proteina. Međutim, ona sadrže visok nivo NSP i oligosaharida koji imaju složeniju strukturu u odnosu na odgovarajuće materije prisutne u žitaricama. Naime, NSP mahunarki sastoje se uglavnom od pektinskih supstanci – galaktouronani, galaktani, arabinani, za čiju razgradnju je neophodna složena enzimska aktivnost. Veliki napredak u iskorišćavanju ovih proteinskih izvora bio bi postignut adekvatnim enzimskim delovanjem na NSP, ali takvi enzimi još nisu dovoljno razvijeni (31).

Galaktozidi su galaktooligosaharidi prisutni prisutni u većim količinama u sojinom zrnu i sačmi. Ova jedinjenja se ne razlažu u tankom crevu pa fermentišu u debelom crevu i izazivaju nadutost ili otežano varenje. Dodatkom enzima α-galaktozidaze u obroke na bazi soje i nekih drugih mahunarki postignuto je smanjenje nivoa α-galaktozida (32).

Još jedan, veoma značajan antinutritivni faktor u ishrani nepreživara je fitinska kiselina, odnosno njene soli – fitati (slika 1), jer vezuju fosfor u kompleks koji nepreživari ne mogu razgrađivati u većoj meri u digestivnom sistemu, te ga ne mogu iskoristiti. Pored fosfora, fitinska kiselina može da gradi komplekse i sa drugim mineralnim materijama (Ca, Mg, Cu, Fe, Zn), sa proteinima i aminokiselinama. Ovi kompleksi su teško rastvorljivi, te su niske usvojivosti, naročito za živinu.

Fosfor se svrstava u esencijalne elemente za metabolizam životinja, jer učestvuje u više metaboličkih procesa nego i jedan drugi mineral (procesi transfera energije, formiranje koštanog tkiva, učestvuje u sastavu brojnih koenzima, učestvuje u metabolizmu i funkciji nukleinskih kiselina, u razlaganju i biosintezi masnih kiselina…). Potrebe u fosforu kod različitih životinja i kategorija su različite, a obezbeđuju se iz hraniva mineralnog, biljnog i životinjskog porekla. U njima je prisutan u organskim i neorganskim formama. U biljnim hranivima – zrnevlju žitarca i leguminoza, kao i sporednim proizvodima prehrambene industrije, koji čine osnovu za nepreživare – nalazi se u najvećoj količini u fitinskoj formi (i do 80%). Iz hraniva mineralnog i životinjskog porekla, kao i iz nefitinske forme u u hranivima biljnog porekla, fosfor se iskoristi i do 90%, dok je njegova iskoristljivost iz fitinske forme do 40%, što zavisi od vrste hraniva kao i vrste životinja – bolja je kod svinja nego kod živine (34).

Problem deficita fosfora rešava se na dva načina. Prvi je da se u obroke dodaju mineralna hraniva sa fosforom, što poskupljuje proizvodnju i predstavlja rizik po zdravlje ljudi i životinja. Drugi način je dodavanje enzima fitaze u obroke za nepreživare, koji ima višestruko dejstvo. Pre svega ovaj enzim hirolizuje fitate do inozitola i neorganskog fosfora, čije se usvajanje u digestivnom sistemu povećava za 50-60%. Osim toga, oslobađaju se minerali, proteini, olakšava delovanje digestivnih enzima i smanjuje se izlučivanje fosfora i azota u okolinu (6).

Fitaza može da se nađe u digestivnoj sekreciji (endogena), u pojedinim biljnim hranivima (biljna fitaza) i kao proizvod nekih plesni i bakterija (egzogena). Najveću produkciju fitaze imaju plesni iz roda Aspergilus i one se koriste za njenu industrijsku proizvodnju. Endogena i egzogena fitaza dopunjuju se i deluju u korelaciji, a da bi se bolje iskoristila biljna fitaza smešama hrane se dodaju enzimi koji razlažu neskrobne polisaharide, obzirom da su fitati locirani u aleuronskom sloju biljnih hraniva. Ti enzimi razlažu ćelijske zidove aleuronskog sloja i time olakšavaju delovanje fitaze. Ispitivanja su pokazala do je kod smanjenog učešća fosfora mineralnog porekla u hrani za prasad, a uz dodatak fitaze, poboljšan prirast i konverzija hrane. Smanjenje neorganskog fosfora za oko 50% ili bez njegovog dodatka u smešama za prasad dovodilo je do smanjenja prirasta za 3.2 odnosno 9.6% i povećanja konverzije hrane za 7.9 odnosno 9.5%. Dodavanjem fitaze smešama u kojima je dodat mineralni fosfor sa 50%, povećan je prirast za 8.1%, a smanjena konverzija hrane za 10.8%. Ukoliko je mineralni fosfor potpuno izostavljen iz obroka kod dodavanja fitaze, povećan je prirast za 22% i poboljšano iskorišćenje hrane za 9.1%. Kod pilića kod kojih je u hrani smanjena količina iskoristljivog fosfora i do 50%, uz dodatak fitaze postizani su efekti u prirastu i iskorišćavanju hrane kao i kod korišćenja smeša u kojima je obezbeđen iskoristljivi fosfor sa 100% potreba, a bez dodatka fitaze (34).

U eksperimentalne ili komercijalne svrhe može da se koristi jedna vrsta ili mešavina enzima. Utvrđeno je da se bolji rezultati postižu upotrebom adekvatne smeše enzima u odnosu na korišćenje pojedinačnih enzima (6).

Na primer, redukcija viskoziteta himusa, usled prisutva β-glukana, može biti postignuta pomoću jednog enzima, β-glukanaze, koji će dugački lanac polimera prekinuti na nekoliko mesta. Time se postiže smanjenje viskoziteta himusa i sprečava, na primer, pojava lepljivog fecesa kod živine. Međutim, dodavanjem multienzimskih preparata, koji sadrže adekvatnu kombinaciju saharolitičkih enzima (celulolitički enzimi, β-glukanaze, arabinoksilaze, galaktozidaze), pored smanjenja viskoziteta himusa, postiže se i potpunije razlaganje ćelijskih zidova, naročito ćelija koje se nalaze van endosperma i čiji se ćelijski zidovi teže razgrađuju. Tako dolazi do veće dostupnosti različitih hraniva za delovanje digestivnih enzima i time do njihovog boljeg iskorišćenja. Takođe, u ushrani prasadi nakon zalučenja, usled nepripremljenosti digestivnog sistema, potrebno je dodavati odgovarajuće enzimske preparate koji sadrže amilaze i proteaze radi boljeg iskorišćavanja skroba i proteina u obrocima zasnovanim na žitaricama. Korišćenje multienzimskih preparata pokazalo se pogodnim kada se u hranu dodaju mahunarke kao izvor proteina, radi razlaganja složenih pektinskih supstanci koje su u njima prisutne, kao što je pomenuto (35).

Da bi ostvarili svoju funkciju, enzimi treba da sačuvaju aktivnost za vreme procesiranja hrane kao i u gastrointestinalnom traktu životinje. Enzimi koji se dodaju hrani za životinje su mikrobiološkog porekla (plesni, bakterije) i stabilni su na temperaturama okoline. Međutim, aktivnost im naglo opada na temperaturama iznad 60⁰C. Na primer, u procesu peletiranja postižu se temperature iznad 60⁰C, tako da je određeni gubitak enzimske aktivnosti neizbežan, ali je uočeno da enzimi inkorporirani u pelete preživljavaju takve uslove u značajno većoj meri nego enzimi izloženi istim uslovima u rastvoru. To je zbog toga što je toploti potrebno određeno vreme da prodre u pelete kao i zbog zaštitnog dejstva složenih organskih jedinjenja koja enzim okružuju. Mogući negativni efekat peletiranja na aktivnost enzima može biti izbegnut posebnim procesom dodavanja enzima nakon peletiranja. Optimalan pH za enzime bakterijskog porekla je oko 7, a za enzime poreklom od plesni uglavnom u intervalu između 4 i 6. Većina takvih enzima bi zato trebala da bude efikasna u uslovima koji vladaju u tankom crevu, gde je pH-vrednost blizu 7. Često se u hranu dodaje mešavina enzima poreklom od plesni i od bakterija kako bi se obezbedila aktivnost u što širem intervalu pH-vrednosti. Da bi ostvarili svoju ulogu u tankom crevu, enzimi moraju da prežive uslove koji vladaju u prethodnim delovima digestivnog sistema, pre svega u želucu. Utvrđeno je da većina enzima u velikoj meri preživljava uslove koji vladaju u želucu, pre svega zbog zaštitnog dejstva drugih materija u sastavu hrane kao i zbog njihove otpornosti na napad proteolitičkih enzima želuca. Iako većina enzima koji se dodaju hrani za životinje ne pokazuje aktivnost u želucu treba istaći da bi dodavanje enzima koji bi pokazali takvu aktivnost imalo veoma pozitivne efekte (26, 35). .
.

Literatura

1. Kuč, R., Đurković, V.: Funkcionalna hrana – budućnost savremene ishrane; u: Savetovanje Proizvodnja i prerada uljarica, Petrovac na moru, (2005) , s. 279-285.
2. Siro, I., Kapolna, E., Kapolna, B., Lugasi, A.: Functional food. Product development, marketing and consumer acceptance – A review; Appetite, 51, (2008), s. 456-467
3. Diplock AT, Aggott PJ, Ashwel M. i sar.: Scientific concept of functional foods in Europe: Concensus document . Br J Nutr 81, (1999), s. 1-27.
4. P. Fito, A. Chiralt, N. Betoret, M. Gras, M. Chafer, J. Martinez-Monzo, A. Andres, D. Vidal: Vacuum impregnation and osmotic dehydration in matrix engineering. Aplication in functional fresh food development; Journal of food engineering, 49, (2001), s. 175-182.
5. Šobajić, S.: Biološki aktivne komponente u proizvodnji funkcionalnih namirnica, Hrana i ishrana, 43 (1-2), (2002), s. 52-55.
6. Đorđević, N., Dinić, B.: Hrana za životinje; Cenzore tech-Europe d.o.o. Aranđelovac, Srbija, 2007.
7. Molly, K.: The betterfeed concept – a total solution for pig performance and health; Feed Mix, volume 9, number 6, (2001), s. 14-15.
8. Edwin M.R. van Kol: Organic acid application in feeds without antibiotics; Feed Mix, volume 8, number 2, (2000), s. 15-17.
9. Strauss, G., Hayler, R.: Effects of organic acids on microorganisms, Kraftfutter/Feed magazine, 4, (2001), s. 147-151.
10. Zdzislaw Mroz: Organic acids as potential alternatives to antibiotics growth promoters for pigs; Advances in Pork Production, 16, (2005), s. 174.
11. Luckstad, K.: Effects of Organic Acids in Animal Nutrition; Kraftfutter/Feed magazine, 11-12, (2003), s. 370-372.
12. Gedek, B.: The Salmonella and E. coli bacteria killing effect of acid mixtures; Kraftfutter/Feed magazine, 4, (1999), s. 142-146.
13. http://www.isah-soc.org/documents/2004/Paulus.pdf
14. Peris, S., Asensio, J.J.: Organic acids plus botanicals; Feed international, 3, 2002.
15. Peter Best: Acidifiers receive a show update; Feed international, 6-7, February 2004.
16. K. Molly: The betterfeed concept – a total solution for pig performance and health; Feed Mix, volume 9, number 6, (2001), s. 14-15.
17. Stanaćev, V., Kovčin, S., Pejić, N.: Uticaj organskih i neorganskih kiselina na ishranu odbijene prasadi i svinja u tovu; Savremena poljoprivreda, 16, 1-2, (1993), s. 219-225.
18. Kovčin, S., Beuković, M., Varnju, V., Rašeta, M.: Efekat organskih kiselina i soli na proizvodnju odlučene prasadi; Savremena poljoprivreda, 16, 1-2, (1993), s. 209-213.
19. Y. G. Liu: Recent developments in applied organic acids for health and nutrition; Feed Mix, volume 9, number 6, (2001), s. 26-29.
20. Alain Coupel: Acid feeds for sows has many advantages; Feed Mix, volume 9, number 6, (2001), s. 20-21.
21. Jovanović, R., Dujić, D., Glamočić, D.: Ishrana domaćih životinja; Stylos – Izdavaštvo, drugo izmenjeno i dopunjeno izdanje, Novi Sad, (2000), s. 55-56.
22. Caja, G., Garin, D., mesia, J.: Organic acid salts as growth promoters; Feed international, August 2000., s. 23-25.
23. Sinovec, Z., Ševković, N.: primena biotehnologije u ishrani životinja. VI savetovanje o primeni premiksa u stočnoj hrani. Zbornik radova, 3-14, 1998.
24. Matošić-Čajavec, V.: Prikaz rezultata primjene pojedinih inertnih punila u hranidbi životinja; Krmiva, 25, (1983), s. 228-232.
25. Bredford, M. R., Morgan, A. J.: The use of enzymes in poultry diets. World’s Poultry Science Journal, 52, (1996), s. 61-68.
26. Lyons, T. P., Walsh, G. A.: Application of enzymes in feed manufacturing; Enzymes in animal nutrition, Proceedengs of 1st Symposium Kartause Ittingen, Switzerland, October 13-16, 1993.
27. Huisman, J., Tolman, G.: Recent advances in animal nutritions; Alltech Technical publications, Kentucky, 1992.
28. http://www.geocities.com/eureka/enterprises/4185/poultf.htm?200524
29. Rotter, B., Marquardt, R., Guenter, W.: Biotechnology in feed industry; Alltech Technical Publication, 1989.
30. Veldman, A., Vahl, H. A.: Xylanase in wheat-based broiler diets; Enzymes in animal nutrition, Proceedengs of 1st Symposium Kartause Ittingen, Switzerland, October 13-16, 1993.
31. Chost, M.: Enzymes for the feed idustry; World’s Poultry Science Journal, Vol. 62, (March 2006), s. 5-15.
32. Chost, M.: The role of feed enzymes in animal nutrition towards 2000. Proceeding of XX World’s Poultry Congress, New Delhi, India. 2-5. September 1996., 2, s. 125-135.
33. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Phytate.png
34. Ševković, N., Pribićević, S., Rajić, I.: Ishrana domaćih životinja; Beograd, Naučna knjiga, 1991.
35. Chesson, A.: Feed enzymes; Animal Feed Science and Technology, 45, (1993), s. 65-79.
36. Wray-Cahen, D., Fernandez-Figarez, I., Steel, C. N., Caperna, J.T.: Betaine improves gowth, but does not induce whole body or hepatic palmitate oxidation in swine; Comparative Biochemistry and Physiology Part A, 137, (2004), s. 131-140.
37. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Trimethylglycine.png
38. Kettunen, H., Tiihonen, K., Peuranen, S., Saarinen, M.: Intestinal uptake of betaine in vitro and the distribution of metyl groups from betaine, choline, and methionine in the body of broiler chicks; ; Comparative Biochemistry and Physiology Part A, 128, (2001), s. 269-278.
39. Kettunen, H., Tiihonen, K., Peuranen, S., Saarinen, M. T., Remus, J. C.: Dietary betaine accumulates in the liver and intestinal tisue and stabilizes the intestinal epithelial structure in healthy and coccodia-infected broiler chicks; Comparative Biochemistry and Physiology Part A, 130, (2001), s. 759-769.
40. Kidd, M. T., Ferket, P.R., Garlich, J. D.: Nutritional and osmoregulatory functions of betaine; World’s Poultry Science Association, 53, (June 1997), s. 126-139.
41. http//www.multivita.net/betafin.html
42. Huang, Q. C., Xu, Z. R., Han, X. Y., Li, W. F.: Effekt of dietary betaine supplementation on lipogenic enzyme activities and fatty acid synthase mRNA expression in finishing pigs; Animal Feed Science and Technology, 140, (2008), s. 365-375.
43. Kersten, J., Rohde H. R., Nef, E.: Principles of Mixed Feed production; Agrimedia, Bergen/Dumme, Germany, (2005), s. 160-161.