飼料用酵素

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はじめに

家禽用飼料に外因性飼料用酵素を配合することは、抗栄養因子による有害影響を軽減し、飼料成分の消化性および鶏の生産成績を改善するための標準的な手法となりつつあります。

酵素の特性

飼料用酵素の使用上の限界をより適切に理解するには、まず酵素の基本特性を考慮する必要があります。酵素は極めて有効な生体触媒であり、場合によっては化学反応を数百万倍の速度で促進し得ます。化学的には、酵素は高度に複雑な三次元分子構造を有するタンパク質です。酵素がタンパク質であることは、高温下での飼料製造工程および消化管通過時の安定性に重要な影響を及ぼします。タンパク質であるため、熱やpHにより変性し得るほか、消化酵素によるタンパク質分解（プロテオリシス）の影響も受け得ます。

分類

現在、飼料産業で使用される飼料用酵素製品は、市場において主に4つのクラスが入手可能です。(1) 微生物由来フィターゼ、(2) 凝集性穀類（例：小麦、大麦）向けポリグリコシダーゼ、(3) 非凝集性穀類（例：トウモロコシ、ソルガム）向け酵素、(4) 非凝集性原料（例：大豆粕、豆類）向け酵素。微生物由来フィターゼを除き、多くの酵素製品は、1種または複数の生産微生物により産生される複数酵素の混合物を含有しています。複数の酵素活性を有する製剤は、家禽用飼料における栄養素利用性を改善するための競争力ある戦略となり得ることが示唆されています。

表1．市販飼料用酵素の種類と標的基質

炭水化物分解酵素（カーボハイドラーゼ）

カーボハイドラーゼは、グリコシダーゼの大きなファミリーに属し、炭水化物を単糖へと変換する5種類の反応を触媒する一連の酵素群の総称です。カーボハイドラーゼは膵臓、唾液腺および小腸で産生され、多糖類を分解します。これは、複合糖がしばしば不溶性（例：デンプン）であるため、分解することで小腸壁を介して糖が血中へ吸収されやすくなるためです。炭水化物は通常、炭素・水素・酸素から構成される化合物です。カーボハイドラーゼは、多糖類を加水分解して単糖（モノサッカライド）と呼ばれるより単純な糖へと変換する反応を促進します。

フィターゼ

プロテアーゼ