Welkom bij
Moderne landbouw
!
Alle levende organismen, inclusief vis en schaaldieren, hebben niet per se eiwitten nodig, maar aminozuren (AA), de bouwstenen van eiwitten. Alle AA bevatten structureel drie gemeenschappelijke delen:een centrale koolstofbinding aan een waterstof, een stikstofbevattende aminogroep en een carboxylgroep. eiwitten, bestond uit enkele tot duizenden AA, met talrijke structurele en metabolische functies. In de dierlijke productie, het meest directe resultaat van AA-tekortkomingen vertaalt zich in verminderde groei. traditioneel, het was de economische stimulans, wat resulteerde in het gebruik van aanvullende AA in de dieetformulering. Echter, er is een geleidelijke evolutie geweest met meer nadruk op duurzaamheid en totale nutriëntenvoorziening.
In formuleringen voor aquacultuurvoeders, Methionine (Met) is meestal het eerste beperkende essentiële aminozuur (EAA), vooral in diëten met weinig vismeel (FM). Het is daarom, verplicht om een aanvullende bron van Met op te nemen om te voldoen aan de feeds"-specificatie, gericht op de behoefte van het dier aan deze specifieke EAA. Bij het evalueren van aanvullende voedingsstoffen of additieven voor gebruik in voerformulering, er moet rekening worden gehouden met drie parameters:(i) voedingswaarde (biologische effectiviteit) van de aanvullende voedingsstof, (ii) stabiliteit, homogeniteit enz. tijdens het voerproductieproces en (iii) fysieke eigenschappen van de voedingsbron tijdens de voerpraktijk.
Er zijn verschillende commercieel beschikbare Met-bronnen op de markt, zoals DL-Met (DL-methionine voor aquacultuur), DL-Methionyl-DL-Methionine (AQUAVI® Met-Met), L-Met (L-methionine), Methionine Hydroxy Analoog-vrij zuur (MHA-FA of vloeibaar MHA) en Methionine Hydroxy Analoog calciumzout (MHA-Ca). Zowel land- als waterdieren kunnen kristallijn AA gebruiken, zoals methionine; echter, de biologische beschikbaarheid van de verschillende methioninebronnen verschilt sterk. De verschillen in biologische beschikbaarheid zijn een weerspiegeling van verschillen in productmatrix, verteerbaarheid, transportmechanisme en metabolische omzettingsvereisten.
DL-Met, evenals het dipeptide DL-Methionyl-DL-Methionine (Met-Met), zijn het racemische mengsel van D- en L-isomeer van Methionine en zijn in de handel verkrijgbaar als toevoegingsmiddel voor diervoeding, met 99% DL-Met en 95% Met-Met (95% DL-Methionyl-DL-Methionine en 2% DL-Met) zuiverheid, respectievelijk. Omdat alleen het L-isomeer kan worden gebruikt voor de eiwitsynthese door het lichaam van het dier, D-isomeer wordt metabolisch omgezet in L-isomeer, eerst door oxidatie tot keto-methionine door het enzym D-amino-oxidase en vervolgens getransamineerd door transaminase-enzym tot L-Met. De enzymen die nodig zijn voor de omzetting van de D-vorm naar de L-vorm zijn niet snelheidsbeperkende factor in vissen en garnalen, zowel bij pluimvee als bij varkens.
Anderzijds, MHA-Ca en MHA-FA zijn ook racemische mengsels van zijn D- en L-isomeer. MHA-Ca bestaat voor ongeveer 84 procent uit MHA-monomeer, 12 procent calcium en vier procent water en MHA-FA, 65 procent monomeer, 23 procent dimeren/trimeren en de overige 12 procent water.
chemisch, zowel MHA-Ca als MHA-FA kunnen niet als AA worden geclassificeerd. AA bevat zowel een carboxyl (COOH) als een aminogroep (NH2), echter, in Methionine Hydroxy Analoog, de NH2-groep is vervangen door een hydroxyl (OH)-groep en kan daarom niet als aminozuur worden geclassificeerd (Dibner 2003). Methionine Hydroxy Analogue moet een reeks metabolische transformaties ondergaan om door de dieren te worden gebruikt. Door een dehydrogenasereactie, het wordt eerst omgezet in a-keto-analoog van methionine en vervolgens via een transaminasereactie in het bruikbare L-methionine.
Ten slotte is L-Met ook in de handel verkrijgbaar als voeradditief met een zuiverheid van 99 procent en vereist geen conversie omdat de L-vorm door het lichaam kan worden gebruikt. Het wordt echter duidelijk vermeld door de National Research Council op basis van voedingsonderzoeken (NRC, 2011), vissen en garnalen kunnen D-Met gebruiken om L-Met op equimolaire basis te vervangen.
Evonik Animal Nutrition heeft een recente kritische beoordeling samengesteld, bijwerking van de oorspronkelijke publicatie getiteld "Relative bioavailability of methionine sources in fish" (Lemme, 2010), met de nieuwste wetenschappelijke publicaties en industriële proefgegevens over zowel vissen als garnalen.
Verschillende onderzoeken die de voedingswaarde van MHA-producten vergelijken met DL-Met, uitgevoerd bij vissen, concludeerden dat zowel MHA-FA als MHA-Ca significant minder beschikbaar zijn dan DL-Met (Lemme 2010; Lemme et al. 2012; Figueiredo-Silva et al. 2014; Powell et al. 2017). Door regressieanalyse toe te passen en de hellingen voor gewichtstoename tussen Met-bronnen te vergelijken, onthulde voedingswaarde van MHA-Ca ten opzichte van DL-Met varieerde tussen 22 procent in Nijltilapia en kanaalmeerval tot 62 procent in rode trommel op basis van gewicht tot gewicht (wt/wt).
Op dit punt is het de moeite waard om de betekenis van equimolair en wt/wt-basis uit te leggen met een eenvoudig voorbeeld. Volgens NRC (2011), "op basis van beschikbare experimentele bewijzen, de commissie acht het redelijk om aan te nemen dat de biologische werkzaamheid van HMB (2-hydroxy-4-(methylthio)butaanzuur bekend als MHA) voor vissen ongeveer 75 tot 80% is van die van DL-Met op equimolaire basis". verhouding, resultaten van in vivo wetenschappelijke experimenten die de relatieve biologische beschikbaarheid van de geteste voedingsbronnen bepalen door de analyse van belangrijke groeiprestatieparameters van een dosis-responsonderzoek met behulp van regressieanalyse. De vertaling naar de wt/wt-basis is door de equimolaire verhouding van de twee Met-bronnen te vermenigvuldigen met het actieve ingrediënt van het product. Zoals hierboven vermeld, heeft DL-Met>99 procent Methionine-zuiverheid en MHA-Ca 84 procent 2-hydroxy-4-(methylthio)butaanzuur. met een equimolaire basis van 77 procent, MHA-Ca heeft ongeveer 65 procent biologische werkzaamheid op een wt/wt-basis vergeleken met DL-Met [77 (equimolair) x 0,84 (MHA-gehalte in het MHA-Ca-product) =65%].
Verdere studies waarin DL-Met en L-Met werden vergeleken, toonden een niet-statistisch significante maar iets lagere biologische beschikbaarheid van L-Met (82-83%) in vergelijking met DL-Met bij zalmachtigen. Dit vereist nader onderzoek, maar komt overeen met eerdere gegevens verkregen bij zalm (Sveier et al. 2001), regenboogforel (Kim et al. 1992) en in hybride gestreepte baars (Keembiyehetty en Gatlin III, 1995), waaruit blijkt dat D- en/of DL-Met minstens even effectief zijn als L-Met. De gelijktijdige regressieanalyse van een recent onderzoek in Indonesië in L. vannamei onthulde dat de nutritionele efficiëntie van Met-Met ten opzichte van L-Methionine 194 procent is op basis van biomassawinst, 190 procent voor SGR en 212 procent op basis van FCR; Feiten en Figuur 1634). Verdere studies in L. vannamei met Met-Met tonen een hogere biologische beschikbaarheid variërend van 178 procent tot 298 procent vergeleken met DL-Met, waarbij een gemiddelde biologische beschikbaarheid van minimaal 200 procent van Met-Met wordt vastgesteld in vergelijking met DL-Met, evenals, gemiddeld een biologische beschikbaarheid van 65 procent voor MHA-CA vergeleken met DL-Met zoals gevalideerd in de Thailand-studie.
Het is niet alleen de voedingswaarde van de verschillende Met-bronnen, maar de fysieke kenmerken van de producten zijn even belangrijk. Het malen van voer vraagt extra aandacht gezien de neiging tot aankoeken en de vloeibaarheid van de verschillende Met-bronnen, evenals de mengbaarheid en homogene verdeling van de kritische en kostbare voedingsstoffen in het voer. Vandaar, de gemiddelde grootte van de deeltjes wordt beschouwd als een van de belangrijkste factoren voor de menghomogeniteit in de voedingen.
Eindelijk, een kritische parameter in aquacultuurvoeders is de oplosbaarheid en uitloging van de aanvullende voedingsstoffen, zoals Met, vooral omdat de voeding uitsluitend in zout of zoet water plaatsvindt. In vitro-testen hebben aangetoond dat de oplosbaarheidsniveaus in water van elk van de commercieel beschikbare Met-bronnen ook aanzienlijk variëren. Het dipeptide (Met-Met) is vijf tot tien keer minder oplosbaar in water dan andere in de handel verkrijgbare Met-bronnen. Aangezien de uitspoeling van de voedingsstoffen uit de pellets sterk verband houdt met het voedingsgedrag van de beoogde aquacultuursoorten. Met-Met is meer geschikt voor schaaldieren waarbij het voer langere tijd in het water blijft voordat het volledig is verbruikt.
Door Dr. Alexandros Samartzis Senior Technical Service Manager, Evonik
