Resultater og diskussion
Til analyse af enzymaktivitet for fytase blev der brugt den samme analysemetode for alle produkter, mens der for xylanase findes mange forskellige metoder, hvor hvert laboratorium bruger sin egen. Samtidig tilsættes produkterne ikke med samme udgangspunkt. Det betyder, at de eksakte enzymaktiviteter for både fytaser og xylanaser ikke er direkte sammenlignelige.
Enzymaktiviteten var lavest ved de høje temperaturer for både fytase- og xylanaseprodukter. En forøgelse af temperatur gav dog ikke et statistisk sikkert lineært fald i procentvis aktivitet af enzym for hverken fytaseprodukter, naturligt fytase eller xylanaser.
Fytase
Figur 2 viser den gennemsnitlige enzymaktivitet for Ronozyme NP, Phyzyme XP og naturlig fytase ved forskellige temperaturer i procent af enzymaktiviteten ved 80 °. Enzymaktiviteten for Ronozyme NP og Phyzyme XP er den målte enzymaktivitet fratrukket aktiviteten fra naturligt fytase, så det er den reelle aktivitet af produktet, der ses.
For naturligt fytase var der statistisk sikker lavere aktivitet af fytase allerede ved 85 °C i forhold til 80 °C og derved også ved de højere temperaturer. Der var ved 100 °C kun 12 pct. fytaseaktivitet i forhold til ved 80 °C, hvilket svarede til gennemsnitlig 431 FTU pr. kg naturligt fytase ved 80 °C og 51 FTU pr. kg ved 100 °C. Dette fald svarer til cirka 0,3 g fordøjeligt fosfor pr. FEsv. I et forsøg med en foderblanding indeholdende 51 pct. byg og 20 pct. hvede blev der i det ikke-varmebehandlede grundfoder fundet samme niveau af fytase som ved 80 °C i dette forsøg. Ved varmebehandling ved lidt over 81 °C blev fytaseaktiviteten reduceret med 25 pct. [5], hvilket svarede meget godt overens med, at der blev set et lidt højere tab ved 85 °C i denne undersøgelse. Et andet forsøg viste en reduktion i aktiviteten af den naturlige fytase på 56 pct. ved pelletering [9].
Der var for Ronozyme NP en tendens til lavere aktivitet af fytase ved 85 °C i forhold til 80 °C (p=0,0670) og en statistisk lavere aktivitet ved de højere temperaturer (figur 2). Phyzyme XP havde en tendens til lavere aktivitet af fytase ved 90 °C i forhold til 80 °C og fra 90 °C til 100 °C var der statisk sikker lavere aktivitet af fytase i forhold til 80 °C. For Ronozyme NP var aktiviteten af fytase 86 pct. ved 100 °C i forhold til 80 °C og for Phyzyme XP var aktiviteten på 79 pct.
Enzymaktiviteten i forhold til 80 °C var ens for Phyzyme XP og Ronozyme NP til og med 95 °C, hvorefter aktiviteten af Ronozyme NP var statistisk sikkert større end for Phyzyme XP. Forløbet af enzymaktiviteten med stigende temperatur var lidt forskelligt for de to enzymprodukter, hvor aktiviteten for Ronozyme NP faldt med samme interval med stigende temperatur, hvorimod Phyzyme XP havde ens enzymaktivitet ved de lavere temperaturer, hvorefter aktiviteten havde et større fald end for Ronozyme NP.
Varmestabiliteten for både Ronozyme NP og Phyzyme XP må anses at være så høj, at pelleteringen på en foderstoffabrik ikke bør volde problemer. Indtil 100 °C var de to fytaseprodukter fuldt ud sammenlignelige mht. varmestabilitet.
For Ronozyme NP var der ved alle temperaturer et højere indhold af enzym i forhold til deklareret værdi, som ved 80 og 100 °C var på henholdsvis 30 og 12 pct. over deklarationen (appendiks 4). Enzymaktiviteten for Phyzyme XP var ved 80 °C lig den forventede værdi.
Figur 2. Gennemsnitlig aktivitet af fytase i procent i forhold til enzymaktivitet ved 80 °C. * viser statistisk sikre forskelle på 5 procentniveau for hvert produkt i forhold til kontrol ved 80 °C
Xylanase
I figur 3 ses procent enzymaktivitet af xylanase i forhold til aktiviteten ved kontroltemperaturen ved 80 °C.
Aktiviteten af enzym varierede meget fra produkt til produkt. Econase XT 25 havde kun en statistisk sikker lavere aktivitet af xylanaseaktivitet ved 100 °C i forhold til 80 °C. Der var for Ronozyme WX og for Danisco Xylanase 8000 G en statistisk sikker lavere aktivitet af enzym ved 95 og 100 °C i forhold til 80 °C og Porzyme 9302 viste en statisk sikker lavere aktivitet allerede ved 90 °C i forhold til 80 °C. For Ronozyme WX, Econase XT 25, Danisco Xylanase 8000 G og Porzyme 9302 var den gennemsnitlige aktivitet af xylanase ved 100 °C på henholdsvis 71, 84, 36 og 11 pct. i forhold til 80 °C.
For Econase XT 25 var der en overdosering på 45 pct. ved 80 °C i forhold til deklareret enzymaktivitet og ved 100 °C var overdoseringen på 21 pct. For de andre produkter var der underindhold i forhold til deklareret ved 80 °C på 14, 6 og 87 pct. for henholdsvis Ronozyme WX, Danisco Xylanase 8000 G og Porzyme 9302 (appendiks 5).
For xylanaseprodukterne blev analyserne af enzymaktivitet lavet på forskellige laboratorier alt afhængig af produkt og resultaterne af enzymaktivitet for de forskellige xylanser kan derfor ikke sammenlignes direkte med hinanden.
Både Ronozyme WX, Econase XT 25 og Danisco Xylanase 8000 G bevarede over 80 pct. af enzymaktiviteten op til 95 °C i forhold til 80 °C. Porzyme 9302 var dog mindre varmestabilt og allerede ved 90 °C var aktiviteten af xylanase reduceret til halvdelen af det målte ved 80 °C. Genfindingen af xylanase var som oplyst af firmaet højere for Danisco Xylanase 8000 G end for Porzyme 9302.
Figur 3. Gennemsnitlig aktivitet af xylanase i procent i forhold til enzymaktiviteten ved 80 °C. * viser stati-stisk sikre forskelle på 5 procentniveau for hver produkt i forhold til kontrol ved 80 °C
Generel diskussion
Som det ses af resultaterne var aktiviteten af enzym for specielt xylanaseprodukterne meget forskellig mellem produkterne ved høje temperaturer.
Det mest essentielle for enzymer er en god varmestabilitet under pelleteringen og en efterfølgende hurtig opløsning i mave-tarm-kanalen, hvis effekten skal bevares i dyret. Coatning af enzymer øger varmestabiliteten, men det kan også vanskeliggøre udskillelsen af enzym i dyret [23]. Spørgsmålet er, om nogle af enzymerne er så godt coatede, at dyrene ikke får tilgang til enzymerne. Dette blev ikke undersøgt i denne undersøgelse.
I et forsøg blev effekten af tykkelsen af forskellige coatninger af fytaseprodukter undersøgt. Her blev det fundet, at en tykkere coatning forbedrede stabiliteten under pelletering, men formindskede effekten i dyret ved at nedsætte frigivelsen af enzym i tarmkanalen [25]. Resultaterne i dette forsøg viser, at Ronozyme WX er meget varmestabilt, men i et forsøg med tilsætning af Ronozyme WX til slagtesvinefoder var der ingen effekt i produktiviteten [10]. Det er muligt, at enzymet er så godt coated, at dyrene ikke får effekt af enzymet i foderet. På nuværende tidspunkt gennemføres et forsøg, hvor effekten af Ronozyme WX og Porzyme 9302 undersøges i forskellige doser i foder til slagtesvin.
Der er flere udenlandske undersøgelser med brug af xylanase til kyllinger, der viser, at den målte enzymaktivitet ikke altid kan oversættes direkte i effekt i produktiviteten i dyret [13], [24]. Danske forsøg med brug af xylanase til grise har ligeledes vist, at den analyserede enzymaktivitet ikke altid stemmer overens med effekten i dyret. Porzyme 9302, som i dette forsøg havde den laveste varmestabilitet, gav en bedre foderudnyttelse i to forskellige forsøg med slagtesvin på trods af, at enzymaktiviteten var meget lavere end forventet [15], [16]. En lav aktivitet af enzym i varmebehandlet foder viser ikke nødvendigvis en betydende nedbrydning af det tilsatte enzym. Grunden til denne uoverensstemmelse kendes ikke, men en mulig forklaring kunne være ukomplet ekstraktion under analysen pga. binding af enzymet til substratet i foderet eller muligheden for ”forstyrrende faktorer” i foderet. Derudover kan enzymet være overdoseret, så der stadig er nok trods varmeskade. Det er derfor ikke kun vigtigt, at enzymaktiviteten forbliver høj efter pelletering, men også, at enzymerne er aktive i dyret. Responsen i dyret vil altid være det mest følsomme mål for effekt af enzymaktivitet i foder.
For fytase er der ingen forsøg, der tyder på, at der, som med xylanase, kan være en positiv effekt i produktiviteten ved lav aktivitet af fytase efter pelletering. Her synes det at være afgørende for fytasens effekt, at der er den målte aktivitet i foderet. Dette kan skyldes, at der for fytase findes mere viden om den mængde, der skal til for at give en effekt i dyret. Der findes ligeledes en standardiseret analyse for fytase.
