Propiedades de pH y temperatura de Xylamax

Hasta el 15 % de los nutrientes en las dietas de las aves de corral quedan atrapados en los NSP y, por lo tanto, se desperdician. La mayor parte de estos NSP son xilanos, por lo que las xilanasas son de crucial importancia. Las xilanasas se clasifican en familias de glucósido hidrolasa (GH) según su estructura y propiedades. Dentro de las diferentes familias de GH, , las xilanasas GH10 y GH11 son las más eficientes para su uso en la alimentación animal. Sin embargo, las actividades de la xilanasa dependen en gran medida de las condiciones ambientales, y la mayoría de las xilanasas naturales funcionan mal en ambientes de temperatura y pH altos.

Xylamax, una enzima xilanasa GH11 modificada, está diseñada exclusivamente para descomponer polisacáridos sin almidón (NSP) de manera efectiva a la temperatura y varios niveles de pH en el entorno intestinal de los animales monogástricos. Para demostrar la característica de Xylamax, BRI realizó dos estudios in vitro. El primer estudio probó las actividades de Xylamax imitando la fluctuación del pH que ocurre naturalmente en el animal. El segundo estudio tuvo como objetivo probar las actividades de Xylamax a diferentes temperaturas, imitando la temperatura corporal de un ave. En ambos estudios, se probaron dos productos de la competencia, una única xilanasa GH11 y un cóctel de xilanasa GH10, junto con Xylamax para comparar la actividad.

Los resultados de la actividad de la xilanasa a diferentes pH se muestran en la Figura 1. El alimento ingresa al sistema digestivo de un ave; luego se abre camino hacia el sistema digestivo superior del cultivo, proventrículo y molleja, donde está presente un pH gástrico bajo de 3 a 5 para iniciar la degradación de nutrientes y la actividad enzimática exógena. El cóctel de xilanasa GH10 tuvo la actividad más alta, mientras que Xylamax y la xilanasa GH11 individual tienen una actividad mínima en el entorno de pH más bajo.

A medida que el alimento consumido ingresa al intestino delgado, el pH aumenta para permitir que las enzimas endógenas del hígado y el páncreas se activen y continúen la degradación de nutrientes, mientras que la absorción tiene lugar en el intestino delgado. Por tanto, el intestino delgado es el más beneficioso para que la xilanasa esté activa. Xylamax se desempeñó extremadamente bien con una actividad del 80 al 90 % en este rango de pH, donde ocurren la degradación y la absorción. Como resultado, se absorben más nutrientes para un rendimiento óptimo.

Los resultados de la actividad de xilanasa a diferentes temperaturas se muestran en la Figura 2. La temperatura corporal normal de los cerdos oscila entre 38.7 y 40.0 ° C, mientras que la temperatura corporal de los pollos varía entre 40.6 ° y 43.0 ° C, según el nivel de actividad del animal y la raza. En este estudio de temperatura, Xylamax tuvo las actividades más altas de 70 a 90 % en el rango de temperatura corporal normal de cerdos y aves de corral.

La Figura 3 muestra el resumen de ambos estudios y compara las actividades enzimáticas de los tres productos. Xylamax proporciona más del 80 % de la actividad de la xilanasa en el rango de pH del intestino delgado, con más del 70 % de actividades a 40 ° C. El verdadero nivel de actividad enzimática que se proporciona al experimentar los cambios drásticos de pH y temperatura en el tracto digestivo del animal es un componente crítico a considerar cuando se comparan productos enzimáticos. Es vital que la xilanasa produzca altas actividades al pH y la temperatura correctos para producir una degradación eficaz del xilano. Estos estudios muestran que Xylamax proporciona altas actividades en las condiciones de pH y temperatura presentes en el estado fisiológico del animal donde se produce la absorción de nutrientes. 

Figura 1. Actividades enzimáticas a diferentes pH.
Actividad óptima durante la digestión y la absorción

 

Figura 2. Actividades enzimáticas a diferentes temperaturas.
Perfil de temperatura de actividad de la xilanasa