كيف تختار إنزيم الفايتيز ؟

مقدمة:
نعلم جيداً فائدة إنزيم الفايتيز من حيث تخفيض تكاليف الأعلاف و كذلك تأثيره الجيد علي البيئة. و قد زادت المنافسة في سوق إنزيمات الفايتيز بشكل كبير خلال السنوات القليلة الماضية ومع تواجد أنواع كثيرة من إنزيمات الفايتيز في السوق ، قد يكون هناك بعض الإلتباس حول أيهم الأفضل الذي يمكن أستخدامه عند تكوين العلائق. و قد يلجأ البعض إلي الإختيار العشوائي بينما يلجأ الآخرون إلي إختيار الأرخص. ومع ذلك،عند النظر في الظروف الخاصة بالجهاز الهضمي للحيوان والإحتياجات الخاصة لصناعة الأعلاف، هنا ندرك أن ليس كل إنزيمات الفايتيز سواء أو لها نفس القيمة.
 
خطوة أولية - تحديد الإحتياجات العامة الخاصة بك من أنزيم الفايتيز
ويقدر سوق الفايتيز العالمية بما قيمته نحو 350 مليون دولار سنوياً . و يبلغ متوسط إستخدام الإنزيم في علائق الدواجن في حدود 90 ٪ . أن النمو المتزايد في سوق الفايتيز يكون مدفوعاً بشكل رئيسي حتى الآن من قبل أثنين من العوامل :
1.      الحاجة إلى إستبدال الفوسفات غيرالعضوي في علائق الحيوان نظراً لزيادة تكاليفها.
2.      المخاوف بشأن أثر الإنتاج الحيواني على البيئة وعلى وجه التحديد التقليل من المهدر في  الفوسفور .
 
في السنوات الأخيرة و بعد العديد من الدراسات زادت معرفة العلماء عن الفيتيت, حيث حدث تعرف عن الفوائد الأخرى لإنزيم الفايتيز بالإضافة إلي تحرير الفوسفور.  فقد ثبت أن الفايتيز له دور في الحد من التأثيرات المثبطة الأخرى للفيتيت حيث أن إنزيم الفايتيز يحرر الكربوهيدرت والأحماض الأمينية  المرتبطة بالفيتيت. وبالتالي زيادة إتاحة هذه الأحماض الأمينية و الطاقة  للطائر. مما يساهم في خفض تكلفة العلف ، خاصة عندما يكون سعر الطاقة و البروتين والأحماض الأمينية مرتفع.
وقد أظهرت البحوث التي أجريت مؤخراً في  أن مستوى الفيتيت في العلائق لها تأثير سلبي علي النمو و أثبتت التجارب التجارية أن زيادة جرعة بعض إنزيمات الفايتيز في العلائق  يمكن أن تحسن الأداء الإنتاجي. كما أن إستخدام الفايتيز يتيح  فرصة لإستخدام مصادر بديلة للطاقة والبروتين تحتوي علي مستويات أعلى من الفيتيت ، دون المساس بالقيمة الغذائية الإجمالية للعليقة.
الفيتيت يقلل من توافر المواد الغذائية للحيوان لأنه يشكل معقد مع البروتين والكالسيوم والعناصر المعدنية في الجهاز الهضمي ، مما يقلل من القيمة الغذائية للعليقة. و في مستويات الحموضة الحمضية ( درجة الحموضة < 4.5 ) في الجزء العلوي من الجهاز الهضمي يرتبط الفيتيت بالبروتينات مكوناً مركب معقد. هذا المركب المعقد غير قابل للهضم عن طريق إنزيمات البروتيز التي يفرزها الحيوان بما فيها الببسين. ويترتب على ذلك أن المركب المعقد من البروتين و الفيتيت يمكن أن يعوق هضم البروتين مع آثار سلبية على هضم الأحماض الأمينية حيث أن البيبسين غير قادر على مهاجمة المركب المعقد من الفيتيت والبروتين فيحدث زيادة في الإفرازات في المعدة من الببسين و حامض الهيدروكلوريك كآلية تعويضية . إنتاج هذه الإفرازات الإضافية في المعدة تستهلك بعض من المواد الغذائية والطاقة، مما يؤدي إلى إنخفاض أداء الحيوانات .
 
الخصائص المثالية عند إختيار الفايتيز
يعتمد إختيار نوع فيتاز على مقدار الخفض في التكلفة من خلال تحسين إمتصاص المواد الغذائية - وبعبارة أخرى، مدي ما تساهم به الماتريكس من مواد غذائية مع الثقة الكاملة فيها. ويتوقف أيضاً على وجهة النظر من الفيتات كمادة مثبطة.
وقد أظهرت الأبحاث فروق معنوية بين أنواع الفايتيز في الكفاءة الحيوية  ، سواء من حيث تحسين الهضم وتقليل التأثيرات المثبطة للفيتيت في علائق الحيوان ( Tran et al 2011) .
و نشير هنا إلي الخصائص الخمس التي يجب توافرها في أنزيم الفايتيز  لتحقيق مستويات أعلي من الأداء  والربحية من الفايتيز .
 
1.     النشاط العالي في درجة الحموضة المنخفضة (الرقم الهيدروجيني المنخفض):
لإنزيم الفايتيز درجة حموضة مثالية يعمل فيها بكفاءة عالية. من أجل تحسين الإستفادة من الفوسفور والحد من التأثيرات المثبطة للفيتيت (تكوين مركبات معقدة مع البروتينات و الأحماض الامينية والعناصر المعدنية) ، يحتاج الفايتيز أن يكون نشط للغاية في درجة حموضة منخفضة في الجهاز الهضمي العلوي. صورة رقم (1) توضح  الفرق بين الفايتيز البكتيري من الإيكولاي (E.coli Phytase) و الفايتيز البكتيري الجديد من البوتيوكسيلة (Butiauxella phytase) من حيث النشاط لدرجة حموضة منخفضة حيث يظهر الفايتيز البكتيري من البوتيوكسيلة ميزة واضحة مقارنة بالفايتيز القديم من الإيكولاي.
2.    درجة الإنجذاب العالي للفيتيت من نوع IP6 Phytate
يتكون الفيتيت من حلقة إينوزيتول مع ست مجموعات الفوسفات ( IP6 )  وقد أظهرت العديد من الدراسات أن التأثير المضاد للفيتيت يقل بصورة كبيرة بمجرد أن يقوم الفايتيز في أسرع وقت بإزالة مجموعة فوسفات واحدة من الحلقة إينوزيتول السليمة. إن الأسترات المنخفضة الوزن الجزيئي، مثل IP5 و IP4 لا تملك نفس قوة الإرتباط بالبروتين للعناصر المعدنية مثل جزيء IP6 وبالتالي فإن الفايتيز الذي ينزع  بسرعة مجموعة الفوسفات من جزيء IP6 ثم ينتقل إلي جزيء آخر  IP6  و ينزع منه المجموعة و هكذا, هذا الفايتيز يكون قوي للغاية من حيث الحد من تأثيرات المضادة للفيتيت فضلاً عن تحرير كميات فوسفور متاح أكثر للحيوان .
3.    سرعة التحريرSpeed of release  :
والسرعة التي ينزع الفيتيز مجموعة الفوسفات من الحلقة إينوزيتول ( IP6 ) في الجزء العلوي من الجهاز الهضمي من العوامل التي تحدد كفاءة أنزيم الفايتيز في الحيوان . أنزيم الفيتيز الذي يعمل بسرعة يقلل بسرعة من التأثير السلبي للفيتيت في المعدة و الجزء العلوي من القناه الهضمية.  وبالتالي يتم تحرير المزيد من المواد الغذائية و بالتالي يستفيد بها الحيوان عن طريق الإمتصاص. هذا يعني أن جرعة الفايتيز  المطلوبة لمواجهة التأثيرات المضادة للفيتيت تكون مخفضة، و زيادة إمتصاص الفوسفور و يصبح  إستخدام الفايتيز أكثر فاعلية من حيث تقليل تكلف الأعلاف.
4.    تحمل درجات الحرارة حتى 95 درجة مئوية أثناء عملية التحبيب (Thermostability):
يحدث فقد كبير في نشاط إنزيم الفايتيز أثناء عملية التكثيف (steam conditioning) و تحبيب العلف(pelleting) ,  مما يحد من إستخدام الفايتيز في الأعلاف أو يجعل إستخدامه غير مفيد بما فيه الكفاية. هناك طريقتان لتصنيع إنزيمات أكثر تحملاً للحرارة, الطريقة الأولي هي إستخدام طبقة حماية الإنزيم (coating)  الطريقة الأخرى هي عن طريق التغيير الوراثي في الإنزيمات.  كل من الطريقتين تم إستخدامهما بنجاح لإنتاج منتجات تجارية تتحمل المعاملة الحرارية. عملية الحماية الجيدة تحمي جزيء الإنزيم أثناء عملية تصنيع الأعلاف، ولكن في نفس الوقت يجب أن لا تمنع تحرر الإنزيم بسرعة جداً في الجزء العلوي من القناة الهضمية لضمان تحقيق أعلي فاعلية.
 
5.    التجارب علي الحيوان:
التجارب على الحيوانات للتأكد من فعالية و كفاءة إنزيم الفايتيز و كذلك قياس تأثير مستويات مختلفة من  الفايتيز مكلفة مادياً, ومع ذلك، فهي ضرورية للحصول علي  مصفوفات (ماتريكس) موثوق بها. لذا فكلما زاد عدد التجارب التي تجري للحصول علي بيانات الماتريكس فإن ذلك يعطي ثقة أكبر في تطبيقها في الواقع في تكوين العلائق. و تختلف إستجابة الدواجن للفايتيز بإختلاف العمر, و توجد عوامل آخري تؤثر علي الإستجابة و تحتاج هذه العوامل إلى مزيد من التحديد الكمي في الجسم الحي أثناء إجراء التجارب.
هل يمكن الحصول علي كل المزايا الخمسة السابقة في إنزيم فايتيز؟
الجواب هو "نعم" !  تتطور إنزيمات الفايتيز بإستمرار من حيث الفائدة التي يمكن أن تجلبها لتركيب العلائق . بفضل منتجين الفايتيز الكبار حيث إنهم ملتزمين بإستخدام أحدث الأساليب العلمية. لتقديم أفضل الحلول لعملائهم. كما تم إستثمار الكثير من الدولارات في البحوث لتحسين فعالية الفايتيز وتلبية إحتياجات العملاء.
 الفايتيز البكتيري الجديد من البوتيوكسيلة ، والتي تزيد فوائده عن الفايتيز البكتيري من الإيكولاي هو خير  مثال للتحسين التكنولوجيي الذي حدث مؤخراً في هذا المجال

أإسـ عٍ ـد الله أإأوٍقـآتَكُـم بكُـل خَ ـيرٍ

دآإئمـاَ تَـبهَـرٍوٍنآآ بَمَ ـوٍآضيعكـ

أإلتي تَفُـوٍح مِنهآ عَ ـطرٍ أإلآبدآع وٍأإلـتَمـيُزٍ

لك الشكر من كل قلبى