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Aditivos funcionales. Enzima Xilanasa

Publicado: 22 de abril de 2012
Por: Edgardo Seijas, Argentina
Hoy corren tiempos en que se presentan aditivos funcionales utilizados para la alimentación animal, las enzimas son las que acaparan más la atención y el estudio por nuestra parte. La alimentación paso a ser el arte (técnica) de combinar económicamente (costos) los diversos recursos (ingredientes), para satisfacer la necesidad de mantenimiento y producción de los animales y las demandas de los consumidores (calidad), preservando el medio ambiente. El uso de enzimas exógenas se ha convertido en común denominador, en todo el mundo.

Para comenzar deberíamos ver que es una enzima:
Son proteínas altamente especializadas que tienen como función la  catálisis o regulación de la velocidad de las reacciones químicas que se llevan a cabo en los seres vivos.

Casi todas las reacciones químicas de las células son catalizadas por enzimas, con la particularidad de que cada enzima solo cataliza una reacción, por lo que existirían tantas enzimas como reacciones, y no se consumen en el proceso.

En una reacción catalizada por enzima (x), los reactivos se denomina SUSTRATO (S) , es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima. El sustrato es modificado químicamente y se convierte en un producto similar al original o son convertidos en otros productos similares.Esta reacción debemos saber que es REVERSIBLE y que toda la enzima libre, que es aquella que no se unió a su sustrato específico se encuentra en la misma forma química al comienzo y al final de la reacción y es eliminada.

Las moléculas del sustrato se unen a un sitio particular en la superficie de la enzima específica, denominado sitio activo, en donde tiene lugar la catálisis.
La estructura tridimensional de este sitio activo, donde solo puede entrar un determinado sustrato (ni siquiera sus isómeros) es lo que determina la especificidad de las enzimas. El acoplamiento es tal que E. Fisher (1894) enunció: "el sustrato se adapta al centro activo o catalítico de una enzima como una llave a una cerradura".

Actualmente, la producción de enzimas tiene como base la ayuda de microorganismos, sobre todo hongos y bacterias. Los microorganismos pueden secretar una serie de enzimas hidrolíticas que los organismos animales son incapaces de producir. Estas bacterias fabrican volúmenes necesarios para luego pasarlo a la etapa de multiplicación para el uso masivo de enzimas. Existen enzimas como las Fitasas, Xilanasas, manasas , Proteasas , etc. .

Hoy no ocuparemos sobre las XILANASAS que actúan sobre los PNA.

Polisacáridos No almidonosos (PNA) ¿Que Son ?

Los PNA son azucares complejos, no digeribles para los monogástricos por la falta de enzimas propias adecuadas. Las formas más frecuentes son los pentosanos y Beta-glucanos contenidos en los granos de cereales.

Algunos de los componentes de la pared celular vegetal (las porciones insolubles) ejercen el llamado "efecto jaula" con encapsulación de nutrientes que habitualmente son muy digestibles (almidón, grasas o proteínas), afectando su digestión y obviamente a su absorción y al no uso por el animal , siendo estos eliminados por vía fecal. Las porciones solubles de la pared celular vegetal además, aumentan la viscosidad en el tubo digestivo, acumulando agua, afectando la absorción e incluso la consistencia de las heces, llegando a provocar síntomas de diarrea. La microflora intestinal finalmente fermenta estos PNA, generando ácidos grasos volátiles y gases en el tracto intestinal del animal, lo que provoca alteraciones digestivas además de perder la posibilidad de aprovechar dichos azucares como energía.

Presencia de PNA en materias Primas

MAIZ 5,0 %
TRIGO 9,1 %
CEBADA 8,1 %
PASTA DE SOJA 1,7 %
EXPELLER SOJA 12,8 %

MECANISMO DE ACCION DE LAS XILANASAS:

El uso de enzimas como la XILANASA modifica definitivamente las condiciones físico-químicas del contenido digestivo, rompe las paredes celulares que son impenetrables para la flora intestinal normal degradándolas y liberando las fuentes Proteicas retenidas , acelerando la hidrólisis de los polisacáridos no almidonosos disminuyendo la viscosidad intestinal, favoreciendo la asimilación de estos ,ahora azucares simples, en forma de energía para el animal .

BENEFICIOS

En el enlentecimiento del tránsito intestinal se produce una encapsulación de ciertos nutrientes, embebidos dentro de las estructuras fibrosas del cereal, limitando su digestibilidad.Además el aumento de la viscosidad genera la aparición de heces pastosas que pueden provocar severos problemas de manejo, proliferación bacterianas patógenas .

En este caso el uso de XILANASAS además de reducir la viscosidad del contenido intestinal y por lo tanto los problemas de heces pastosas, producen una mejora significativa de los parámetros zootécnicos aumentando el valor nutricional y por lo tanto el valor económico de estas materias primas.


DIFERENCIAS DE XILANASAS DE ORIGEN FUNGICO Y BACTERIANO

Las Xilanasas de origen fúngico poseen mayor actividad en medios de PH ligeramente ácidos. Las de origen bacterianos poseen más afinidad en medios de PH mas alcalinos , están tendrán menos acción en partes anteriores de aparato digestivo , además el uso frecuente de acidificantes para reducir presencia de patógenos intestinales favorecerá a la Enzimas de origen fúngico.

Ejemplo de enzimas de origen fúngico y su acción en PHs intestinales:

100 % en PH 4,5 o menores
80% en PH 5,5
60 % en PH 6,5


Conclusiones
Es infinito el numero de procesos (no solo biológicos) que pueden ser mediados por acción enzimática, por lo que casi cualquier factor anti-nutricional puede ser reconvertido por la enzima adecuada, a un costo razonable.

El mercado en los países que usan estos insumos tiene un impresionante crecimiento y desarrollo, poniendo al alcance del nutricionista cada vez mayor cantidad de productos, y nuevas preparaciones con características mejoradas.

El futuro traerá productos más específicos, acordes a cada realidad de mercado y circunstancia, cocteles enzimáticos más potentes, complejos multienzimáticos elaborados por una única cepa (hongo o bacteria), desarrollados en ambientes muy similares al tracto digestivo de los animales, fruto de diferentes procesos de elaboración, siempre buscando mejorar su eficacia.

Además de mejorar el famoso COSTO-BENEFICIO tan buscado en producción animal. 
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Autores:
Edgardo Seijas
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