飼料添加物としての酵素の応用には20年の歴史があります。飼料産業において酵素は、非デンプン性多糖（NSP）の抗栄養作用の除去に主眼を置き、栄養素の消化率を向上させる目的で使用されています。さらに、フィターゼはフィチン酸態リン（P）の利用率を高めるだけでなく、糞中へのP排泄量を低減することで環境負荷の軽減にも寄与します。酵素は、飼料中の非穀類原料成分にも適用可能です。これらの植物性タンパク質源はNSP含量が高いことが多く、分子構造に関する特性評価が十分でない場合があります。現在、酵素産業は新たな適用領域を継続的に探索しています。近年のデータの一部は、グリカナーゼ（炭水化物分解酵素）が飼料内抗生物質の代替として機能し得ることを示しています。

グリカナーゼ

β-グルカンは、β1-3結合およびβ1-4結合が混在するグルコース重合体であり、β1-4結合のみからなる直鎖状グルコース重合体であるセルロースとは物理化学的特性が全く異なります。大麦には混合結合型β-グルカンが高濃度（3～4%）で含まれており、研究者による先駆的な研究により、β-グルカンが大麦の栄養価が低い要因であることが特定されるとともに、腸管内の粘度が栄養素消化に及ぼす影響が解明されました。これにより、β-グルカナーゼの補給は、家禽における大麦の栄養価を改善するための実用的な解決策となりました。

家禽産業における実用規模での酵素適用は、ライ麦、大麦、ライ小麦（トリティケール）および小麦などの粘性の高い穀類に含まれる可溶性非デンプン性多糖（NSP）が、栄養素の消化および吸収を阻害するという認識により可能となりました。NSPの有害作用は、消化管内容物の粘度を上昇させる能力、腸内微生物叢との相互作用、ならびに消化管の生理および形態の変化に関連しています。これらの影響は多糖の高分子としての性状に依存するため、ポリマー鎖を切断することで抗栄養特性を大幅に除去できます。酵素による加水分解は、動物の消化管内でNSPを分解するための最も実用的かつ費用対効果の高い方法であることは明らかです。

フィターゼ

粘性穀類を給与された鳥類におけるグリカナーゼ使用の潜在的な利点には、(a) 未消化栄養素を多量に含む糞尿の排出量の低減、(b) 水様便に伴う問題（汚卵率の増加、ガス発生量の増加、鶏舎内のハエおよびげっ歯類個体数の増加など）の軽減が含まれます。しかし、グリカナーゼの補給は、豚および家禽の糞尿中リン濃度に関連する問題の解決策ではありませんでした。これが、単胃動物用飼料への使用を目的としたフィターゼ開発につながりました。フィターゼは、家禽におけるフィチン酸の消化率を約25%から50～70%へと向上させます。また、EUにおいて肉骨粉などの動物性タンパク質源の使用が禁止されて以降、その使用は増加しています。さらに、フィターゼはエネルギーを含む他の栄養素の消化率も改善し得ることが理解されています。

参考文献

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1. Choct M . Enzymes for the feed industry: past, present and future [J]. World's Poultry Science Journal, 2006, 62(1):12.