A proteáz enzimek áttekintése a rákfélék táplálkozásában; Globális akvakultúra-ügyvéd
Elengedhetetlen az aquafeedekben az enzimkiegészítés jobb megértése
Az emésztés, egy összetett fiziológiai folyamat, függ a molekulák felismerésétől és aktivációjától, valamint az élelmiszer meghatározott körülmények között történő hidrolízisétől. A folyamat során emésztési enzimek zajlanak, amelyek a polimer makromolekulákat kisebb építőelemekre bontják, megkönnyítve ezzel a tápanyagok felszívódását.
A rákféléknél az életszakasz, az életkor, a molting stádium, a cirkadián ciklus, az étel összetétele és a környezeti viszonyok mind befolyásolják az emésztőrendszer enzimjeinek termelését. Ezen enzimek közül a proteázok a legfontosabbak az étrendi fehérjék hidrolizálásáért és kisebb peptidekre és szabad aminosavakra bontásáért. Az állatok emésztőrendszerében a proteáz aktivitását táplálék indukálja, és általában az egyén, az életkor, az életszakasz és a tenyésztési környezet genetikai jellemzői befolyásolják.
A környezet és az étrend hatása az emésztőenzimekre
Úgy tűnt, hogy a környezet, az étrend és kölcsönhatásaik minden állatban befolyásolják az enzimtermelést. A vízi állatok proteolitikus enzimjeinek optimális pH- és hőmérséklet-tartományának fajspecifikus különbségei az élőhelyük, táplálékuk, valamint genotípusos és fenotípusos különbségeiknek tulajdoníthatók. Például a rákfélék optimális pH-tartománya a tripszin típusú enzimek esetében 7,0 és 8,0, a kimotripszin típusú enzimek esetében a São Paulo garnélarák (Farfantepenaeus paulensis) esetében 7,5 és 8,0 között mozog. Az ehető tengeri rákban (Cancer pagurus) pedig 8,0 és 10,0 között mozog.
A proteolitikus aktivitás különbségei jelentősek lehetnek a kultúrkörnyezetben tenyésztett garnélarákok esetében, ahol a természetes táplálék mennyisége és minősége nagy mértékben eltér. Például Moss és mtsai. (2001) szignifikánsan magasabb aktivitásról számolt be a szerin proteázról (71 648 egység versus 30 200 egység/mg oldható fehérje), a kollagenázról (653 egység versus 312 egység/mg oldható fehérje) és savas foszfatázról (189 versus 83 egység/mg oldható fehérje) tó vizében termesztett csendes-óceáni fehér garnélarák, mint a kútvízben neveltek. A garnélarák magasabb enzimatikus aktivitása a tó vizében a természetes élelmiszerek jelenlétét jelzi a rendszerben. Érdekes, hogy az emésztőenzimek közül csak a kitináz aktivitás volt magasabb a tiszta vízben nevelt garnélákban, ami azt jelzi, hogy az állatok olvadt kagylóval táplálkoznak, magas a kitin tartalma.
Diétás proteáz, megoldás a kezében
A halliszt és más kiegyensúlyozott fehérjeforrások magas költsége és korlátozott hozzáférhetősége sok régióban gyakran arra kényszeríti az aquafeed-gyártókat, hogy olcsó, de rosszul emészthető alternatívákra támaszkodjanak. Ugyanakkor egyre nagyobb nyomás nehezedik a környezeti és gazdasági költségek csökkentésére, ami komoly felelősséget ró a takarmánygyártókra az aquafeed tápanyagok emészthetőségének javítása mellett, miközben csökkenti az előállítási költségeket.
Jobb tápanyag emészthetőség
Davis és mtsai. (1998) a látszólagos szárazanyag emészthetőséget (ADCDM) és a nyersfehérjét (ADCCP) tesztelte a csendes-óceáni fehér garnélarákban (Litopenaeus vannamei) táplált étrendben, amelyet proteáz fokozatos szintjeivel (0, 0,2 vagy 0,4 százalék) egészítettek ki, és arról számolt be, hogy a CP ADC (74,3%) a garnélarákban táplált 0,4% proteáz-étrendben magasabb volt, mint azoknál az állatoknál, akiket kontroll (65,3%) vagy más táplálékkal etettek. Egy későbbi vizsgálatban ezek a szerzők gyenge növekedési teljesítményről (súlygyarapodás, takarmány-hatékonyság és fehérje-hatékonysági arány) számoltak be a garnélával táplált proteáz-diétákban.
Jobb teljesítmény és immunválasz
Nemrégiben Li et al. (2015) jelentette a súlygyarapodás (288 százalék) és a takarmány-átalakítás (1,29) jelentős növekedését a csendes-óceáni fehér garnéla táplált étrendekben, amelyekben kevés a halliszt (38 százalék PC, 22 százalék halliszt), kiegészítve 175 mg/kg többkomponensű kereskedelmi proteázzal (Jefo Nutrition Inc., Kanada) összehasonlítva azokkal az állatokkal, akiket ugyanazt az étrendet táplálták kiegészítés nélkül (275, illetve 1,42). A szerzők a proteáz lehetséges alkalmazását javasolták a vízi táplálékban a drága fehérjeforrások csökkentésére vagy helyettesítésére olcsóbb és rosszul emészthető összetevőkkel anélkül, hogy befolyásolnák a haszonállatok teljesítményét (1. táblázat).