Inhibitori enzima - šta su i kada postaju problem?
Nisu svi inhibitori isti, niti je uticaj na svaku kategoriju identičan. Koji su najopasniji i koje posledice nose sa sobom - saznajte u nastavku.
Ishrana domaćih životinja ne zavisi samo od količine, nekada mnogo više zavisi od kvaliteta hraniva. Kada se priča o kvalitetu često se spominje količina sirovih proteina, sadržaj metaboličke energije i NDF vlakana. Međutim, kvalitet hraniva podrazumijeva i druge aspekte, a jedan od njih svakako je i sadržaj inhibitora enzima. Šta su to inhibitori enzima i kada predstavljaju problem, te kojim postupcima se smanjuju njihove koncentracije?
Šta su inhibitori enzima?
Enzimski inhibitori ili inhibitori enzima jesu supstance koje ometaju, a nekada čak i blokiraju rad enzima u tijelu. Kod životinja su pretežno najvažniji digestivni enzimi koji direktno utiču na produktivnost životinje, pa kada se priča o inhibitorima enzima često se misli na digestivne inhibitore.
Enzime, sem životinja, proizvode i druge vrste organizama, pa je stoga kod sisara i ostalih životinja podjela svrstana na endogene (one koje organizam upravo sam proizvodi) i egzogene (spoljašnje) koje životinja unosi hranom. Endogeni enzimi za životinju su ključni (pomažu u razgradnji hrane, neophodni su u gotovo svim biohemijskim i ostalim reakcijama).
Osim enzima, kod mnogih biljaka prisutni su i inhibitori enzima - supstance koje djelimično ili u potpunosti blokiraju rad endogenih enzima kod životinje. Najčešće se njihovo negativno djelovanje vidi kroz smanjeno iskorišćavanje hrane, ali postoji i niz drugih problema koji se mogu javiti u praksi.
U kojim biljkama ima najviše inhibitora enzima?
Određeni inhibitori enzima prirodno su prisutni u pojedinim biljkama i biljnim hranivima, posebno u sjemenima leguminoza. Ipak, vrsta inhibitora, njen način djelovanja i koncentracija određuju stepen negativnog uticaja na organizam životinja.
Brojna svakodnevna hraniva poput sijena, silaže, mekinja i sl. posjeduju inhibitorna svojstva u određenom, ali tako malom stepenu da se njihov uticaj smatra zanemarljivim i na produktivnost i na zdravlje životinje. Sa druge strane, stepen zrenja biljaka, sušenje, fermentacioni procesi i druge naknadne obrade hraniva mogu dodatno smanjiti negativan uticaj na organizam životinje.
Biljke u kojima ih ima najviše, te u kojima se nalaze "najozloglašeniji" enzimski inhibitori jesu:
- soja
- stočni grašak
- lupina
To ne znači automatski da su ova hraniva loša, čak štaviše soja je često prvi izbor proteina za preživare. Međutim, problem nastaje kada se ova hraniva koriste u neprerađenom obliku, u prevelikim količinama ili kada nisu pravilno termički obrađena.
Posledice očigledne, najviše pogođene mlade životinje
Problem sa inhibitorima enzima u praksi najviše se veže za digestivni sistem životinja. Najpoznatiji i jedni od najaktivnijih inhibitora jesu inhibitori tripsina i himotripsina. Kako se radi o digestivnim enzimima, posledice se najčešće vide kroz:
- slabije iskorišćavanje proteina
- sporiji prirast životinja
- povećanje potrošnje hraniva
- lošije proizvodne rezultate
Bitno je istaći i da nisu sve kategorije životinja podjednako osjetljive. Kod odraslih grla koja su navikla na ishranu bogatu inhibitorima tripsina i himotripsina uticaj je relativno manji, dok su ostale kategorije značajnije pogođene.
Na primjer, najosjetljivije su najmlađe kategorije koje nemaju još uvijek potpuno funkcionalan digestivni trakt, i naravno - monogastrične životinje (živina, svinje). Problem se često javlja i kod životinja koje su u visokoproduktivnoj fazi proizvodnje, priplodnih grla visoke vrijednosti i izložbenih grla.
Kako smanjiti negativan uticaj inhibitora enzima?
Negativan uticaj inhibitora enzima može se smanjiti na više načina. Neki od najčešćih su:
- termička obrada hraniva (naročito soje)
- fermentacija (koja često nije praktična)
- pravilna formulacija obroka (potcijenjen metod)
- korišćenje kvalitetnih koncentrovanih smješa
- izbjegavanje velikih količina sirovih leguminoza u obroku
I dok termička obrada ostaje glavni, najvažniji postupak smanjenja antinutrijenata poput inhibitora enzima, drugi postupci su izvrsna dopuna za dodatno smanjenje ovih materija. Fermentacija može smanjiti koncentraciju pojedinih antinutritivnih faktora, ali njen efekat zavisi od vrste hraniva i uslova procesa.
Takođe, pravilno sastavljen obrok može u većoj mjeri smanjiti negativan uticaj ovih antinutrijenata. Stoga u praksi ne treba preferirati samo jedan način smanjenja antinutrijenata, već više načina, a kako bi negativan uticaj bio minimalan.
Da li inhibitori enzima mogu imati i pozitivnu ulogu?
Za inhibitore enzima često se vežu negativne konotacije koje zaista jesu prisutne. Najčešći nedostaci ovih supstanci odnose se na manju iskoristivost hraniva, a posledično i manju isplativost uzgoja.
Sa druge strane određena istraživanja ukazuju na moguće zdravstvene beneficije biljnih inhibitora. Čak i pojedine studije koriste izolovane inhibitore kako bi ispitivale pozitivna dejstva na organizam životinja. Najviše se biljni inhibitori proteaza, uključujući Kunitzove i Bowman–Birkove inhibitore, istražuju zbog mogućih:
- antioksidativnih i antimikrobnih svojstava
- antiinflamatornog djelovanja
- uticaja na određene parazite
- potencijalne zaštite pojedinih tkiva
U jednom istraživanju Yan Y. Song i sar. iz 2018.¹ godine korišćen je rekombinantni serinski proteazni inhibitor povezan sa parazitom Trichinella spiralis. Nakon imunizacije miševa ovim inhibitorom, zabilježeno je:
- 62,2% manje odraslih parazita u crijevima
- 57,25% manje mišićnih larvi
Istraživanje zato ovaj inhibitor smatra potencijalnim ciljem za razvoj vakcine protiv trihineloze.
Treba istaći da istraživanja ostaju dobar pravac za dalji razvoj i saznanja, ali ne i potpunog i krajnjeg zaključka o pozitivnom dejstvu samih inhibitora. Za sada se najveći dio dostupnih dokaza zasniva na eksperimentalnim i laboratorijskim istraživanjima.
Zaključak
Inhibitori enzima predstavljaju prirodne i negativne agense u ishrani domaćih životinja. Njihov negativan uticaj najčešće je povezan sa smanjenom aktivnošću pojedinih digestivnih enzima, slabijim iskorišćavanjem hraniva i lošijim proizvodnim rezultatima.
Cilj farmera nije, niti može biti potpuno izbjegavanje ovih supstanci, već prije svega smanjenje na prihvatljivu mjeru. Iako o pozitivnom dejstvu pojedinih inhibitora enzima postoje neki dokazi (da mogu poboljšati određena stanja kod životinja), za sada su ona slaba i nisu u potpunosti razjašnjena.
Smanjenje antinutrijenata farmer postiže na neke tradicionalne (sušenje, fermentacija, kuvanje), takođe i novije načine (poput pravilne formulacije obroka i korišćenje kvalitetnih koncentrovanih smješa).
Od inhibitora enzima se ne može pobjeći, ali treba ih kroz pravilnu ishranu svesti na optimalni minimum.
¹The Immune Protection Induced by a Serine Protease Inhibitor From the Foodborne Parasite Trichinella spiralis - Front Microbiol . 2018 - Yan Y Song, Yao Zhang, Daqi Yang, Hua N Ren, Ge G Sun, Peng Jiang, Ruo D Liu, Xi Zhang, Jing Cui, Zhong Q Wang 1
