INTRODUCCIONEl uso comercial de enzimas para alimentacin animal en la dieta de carne y leche de ganado sigue siendo muy limitado, aunque el aumento de los costos de alimentacin y la disminucin de los costos de enzimas continan los esfuerzos de investigacin de combustible para desarrollar y evaluar aditivos enzimticos rumiantes. Aditivos enzimticos que suministran celulasas, hemicelulasas, proteasas y acido ferlico actividad esterasa de cido son de inters primordial para las aplicaciones de rumiantes. Aditivos enzimaticos tienen un depotencial significativa para mejorar la digestin fibra y rendimiento animal y, en consecuencia, su uso comercial en dietas de carne y leche se espera que aumente en los prximos aos. En este captulo se revisa la investigacin sobre los aditivos enzimticos para rumiantes y los intentos de proporcionar una justificacin de su uso eficaz en dietas de carne y leche, con nfasis en las necesidades de investigacin futuras y oportunidades.Por qu utilizar Alimente enzimas en dietas de rumiantes?El objetivo principal de utilizar aditivos enzimticos para piensos en la alimentacin de rumiantes es disminuir el costo de produccin de carne y leche. El costo de los forrajes y alimentos para animales granos ha aumentado considerablemente en los ltimos aos y, en consecuencia, la carne y los productos lcteos productores son ahora, ms que nunca, buscando formas de mejorar la conversin alimenticia eficiencia (es decir, la reduccin de la cantidad de alimento requerido por kilogramo de peso ganancia o leche producida) y animal rendimiento (aumento de la ganancia de peso o leche produccin por da). La mayora de las investigaciones sobre las enzimas de rumiantes se ha centrado en enzimas fibrolticas para mejorar fibra digestibilidad, porque el aumento de fibra digestibilidad puede aumentar la ingesta de energa digestible por el animal. Como un En consecuencia, se requiere menos alimento para producir 1 kg de leche o la ganancia de peso o, alternativamente, ms leche o aumento de peso resultados por kilogramo de alimento consumido por el animal.Aditivos enzimticos para piensos se dirigen principalmente a la fraccin de fibra de los forrajes, aunque algo de trabajo limitada tambin se ha hecho uso de amilasas para mejorar almidn utilizacin (Hristov et al, 2008;. Tricarico et al, 2008;. Klingerman et al,. 2009). Forrajes contienen alrededor de 30 a 70% de fibra detergente neutro (FDN) en un lugar materia seca(DM) Base. Incluso en condiciones ideales de alimentacin, la digestibilidad de NDF en el tracto digestivo de los rumiantes es generalmente menor que 65% (Van Soest, 1994), y NDF digestibilidad en el rumen (descomposicin) es a menudo menos de 50%.Las mejoras en la degradabilidad ruminal de la fibra puede aumentar la digestibilidad total del tracto, pero esto no es siempre el caso. Sin embargo, las mejoras en la fibra ruminal degradabilidad permitir ganado a consumir ms alimento (Dado y Allen, 1995) por la reduccin de ll fi fsica en el rumen. Tomas de DM superiores (DMI) son especialmente beneficiosa para las vacas lecheras, donde la produccin de leche est limitada por la energa digestible consumo. Por ejemplo, una unidad de incremento porcentual en el forraje NDF degradabilidad en el rumen ha sido reportado para aumentar DMI por 0,17 kg da-1 y con correccin de la grasa de la produccin de leche en 0,25 kg da-1 (Oba y Allen, 1999). Del mismo modo, una porcentaje unidad de incremento en NDF degradabilidad de ensilado de maz aument DMI por 0,12 kg da-1 y con correccin de grasa de produccin de leche por 0,14 kg da-1 (Jung et al., 2004). Aumento degradabilidad NDF en el rumen tambin estimula microbiana sntesis de nitrgeno (Oba y Allen, 2000), lo que aumenta el suministro de protena metabolizable a la vaca. Por lo tanto, los aditivos de enzimas que aumentan la FDN degradabilidad tiene el potencial de mejorar sustancialmente la productividad y alimentar la conversin eficiencia de las vacas lecheras y otros rumiantes de alta produccin.

Enzima FormulacinActividades enzimticas principales implicados en la digestin de la fibraLa mayora de las enzimas para alimentacin animal de rumiantes contienen celulasas y hemicelulasas, porque celulosa y la hemicelulosa son los principales polisacridos estructurales en plantas (Van Soest, 1994). Los tipos de celulasas y hemicelulasas pueden diferir sustancialmente entre los productos enzimticos comerciales dependiendo de la fuente organismo y cmo se cultiva ese organismo (Considine y Coughlan, 1989; Gashe, 1992). Las actividades enzimticas expresada por el organismo fuente ser de gran influencia de la eficacia de los aditivos de enzimas.Las principales enzimas implicadas en la hidrlisis de la celulosa son endoglucanasa, exoglucanasa y -glucosidasa (Bhat y Hazlewood, 2001). Las endoglucanasas cadenas de celulosa al azar hidrolizan para producir oligmeros de celulosa; exo glucanasas hidrolizan la cadena de celulosa desde el extremo no reductor, producir celobiosa; y beta-glucosidasas de glucosa en la liberacin de celobiosa y cadenas de celulosa cortas hidrolizan tanto de reducir y extremos no reductores. Todas tres enzimas son necesarias para hydrolsis completa de celulosa. Las principales enzimas implicadas en la degradacin de la hemicelulosa de xilano ncleo de azcares solubles son endo -1,4-xilanasa y -1,4-xilosidasa, que el rendimiento cadenas cortas xilano y xilosa, respectivamente (Bhat y Hazlewood, 2001). Muchos otras enzimas hemicelulasa estn implicados en la digestin de las cadenas laterales, incluyendo manosidasa, arabinofuranosidasa, glucuronidasa, galactosidasa,acetil-xilano esterasa y esterasa cido ferlico.

Las principales actividades requeridas en aditivos enzimticos para piensosProductos enzimticos comerciales contienen muchas actividades enzimticas, y ha sido un desafo para identificar las actividades clave y las tasas de dosis ptimas necesarias para aplicaciones de rumiantes. Parte de la difi cultad es que las enzimas exgenos actan de forma sinrgica con las enzimas microbianas en el rumen, y por lo tanto las actividades clave requeridas pueden variar dependiendo de la microflora endgena (Morgavi et al., 2000a). Adems, las actividades enzimticas clave requeridas dependen de la composicin qumica de la alimentacin en la que se espera que la enzima para actuar. Por lo tanto, una formulacin enzima en particular no ser efectivo para todas las dietas, y las tasas de dosis ptimas diferir entre los feeds. Por ejemplo, Beauchemin et al. (1995) suplementado un producto enzimtico para el ganado en crecimiento alimentados con heno de alfalfa, Timothy heno o ensilaje de cebada. La ganancia media diaria del ganado aument cuando se agregaron los niveles moderados de enzima para heno de alfalfa y cuando un alto nivel de enzima se aade a Timoteo heno, pero no hay respuesta se produjo de ganado alimentado con cebada ensilado, independientemente del nivel de la enzima. Colombatto et al. (2003b) evalu 26 productos enzimticos in vitro, y slo un producto es eficaz tanto para heno de alfalfa y ensilaje de maz. Por lo tanto, los aditivos enzimticos deben formularse para especfi ca tipos de forraje, y la respuesta tambin puede depender de la calidad del forraje.Recientemente, Eun y Beauchemin (2008) realizaron un meta-anlisis para identificar las actividades enzimticas clave en los aditivos enzimticos piensos responsables de la mejora in vitro del forraje NDF degradabilidad. Para heno de alfalfa, se evaluaron datos de ocho estudios con tratamientos de 83 enzimas que utilizan 45 aditivos de enzimas. Para ensilado de maz, los datos eran de seis estudios con tratamientos de 61 enzimas que utilizan 23 aditivos de enzimas. Se realizaron todos los estudios utilizando el mismo cultivo discontinuo en el procedimiento in vitro y todos los ensayos enzimticos se realizaron por el mismo laboratorio, utilizando el mismo pH (6,0), la temperatura (39C) y las condiciones del sustrato, lo que ayud a minimizar la variacin debida a la metodologa de ensayo de las unidades de la enzima . La defi nicin de una unidad de actividad de la enzima es dependiente de la metodologa, y variable entre los laboratorios (Colombatto y Beauchemin, 2003).El aumento de la FDN degradabilidad logrado para el heno de alfalfa promedi 12,3%, desde -32,1 a 82,3% (Cuadro 8.4). Del mismo modo, el aumento de la NDF degradabilidad logrado para el ensilaje de maz promedi 14,3%, que van desde -23.3 a 60.5%. Por lo tanto, los aumentos considerables en NDF degradabilidad se obtuvieron para ambos forrajes con algunos aditivos enzimticos. Sin embargo, el rango en el degradabilidad muestra la importancia de la formulacin del producto. Tambin est claro que los aditivos enzimticos pueden tener efectos perjudiciales sobre la digestin de la fibra cuando las actividades enzimticas y las tasas de dosis no estn optimizados. Exoglucanasa fue la principal actividad enzimtica asociada con una mayor degradabilidad NDF, que representan el 75% de la mejora de heno de alfalfa y 55% de la mejora para el ensilaje de maz.Sin embargo, para el ensilaje de maz, la misma cantidad de mejora podra tambin explicarse por la actividad endoglucanasa, que apoya la conclusin de otros estudios (Wallace et al., 2001; Eun et al, 2007b.) Que la actividad endoglucanasa es un buen indicador de la capacidad de un aditivo para estimular la enzima en la fermentacin in vitro de ensilado de maz. Una porcin ms pequea de la mejora se explica por la proteasa o la endoglucanasa: relacin de xilanasa. Para ensilado de maz, hubo superposicin sustancial en los efectos de las diferentes actividades, pero las otras actividades explic ms de la mejora en la degradacin de la FDN que hizo exoglucanasa solo. Estos resultados sugieren que, a travs de una gama de tipos de forraje, exoglucanasa muestra la relacin ms fuerte con una mayor degradabilidad NDF.Para xilanasa, el tipo y las caractersticas de las enzimas parecen ser ms importante que unidades de actividad. Eun y Beauchemin (2007a) evaluaron recombinantes, productos enzimticos-actividad nica (13 endoglucanasas y diez xilanasas) por su potencial para mejorar la degradacin ruminal in vitro de heno de alfalfa. Seis de las endoglucanasas y cinco de las xilanasas aumento de la materia (OM) la degradacin ecolgica; hasta 20% de degradacin aumento de la OM se observ para ambos tipos de producto de la enzima. La correlacin entre la actividad endoglucanasa aadido (determinada en condiciones ruminales) y la degradacin OM fue moderada (r2 = 0,50), mientras que para la xilanasa la respuesta no era una funcin directa de la actividad aadi. En ese estudio, la actividad xilanasa se determin a travs de arabinoxilano de trigo en grano a pH 5,4 y 37 C, y de nuevo usando xilano de madera de abedul a pH 6,0 y 39C. El hecho de que las mejoras en la degradacin del forraje producido con algunas xilanasas-actividad solo indica que xilanasas son importantes, pero que la respuesta no poda predecirse utilizando ensayos estndar de actividad, lo que confirma los hallazgos de un estudio anterior (Eun et al., 2007b).Por lo tanto, la investigacin hasta la fecha indica que tanto celulasa y xilanasa actividades tienen un efecto beneficioso sobre la degradacin de fi bra de forrajes. Mientras que la concentracin de la actividad celulasa parece ser importante en la mejora de la degradacin de forraje, para xilanasa tipo y caractersticas de las enzimas parece ser ms importante que la actividad. Parece que el ensayo utilizado para la celulasa es simplemente ms biolgicamente relevante que la de xilanasa, que es un rea que debe ser abordado en la investigacin posterior.