Fruktanaza

Co to jest fruktanaza?

Fruktanaza to enzym rozkładający fruktany, które są cukrami złożonymi występującymi w roślinach. Fruktany są rodzajem polisacharydów, które są długimi łańcuchami cząsteczek cukru. Fruktanaza pomaga rozkładać te złożone cukry na prostsze cukry, takie jak glukoza, które mogą być łatwo wchłaniane i wykorzystywane przez organizm (2).

Oprócz swojej roli w trawieniu, fruktanaza ma znaczące zastosowania przemysłowe. Jest powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym w celu poprawy strawności produktów pochodzenia roślinnego. Może to zwiększyć wartość odżywczą niektórych produktów spożywczych i potencjalnie zmniejszyć dyskomfort trawienny u konsumentów (1). W dziedzinie hodowli zwierząt fruktanaza jest często dodawana do pasz dla zwierząt w celu poprawy strawności paszy i siana (3). Może to być szczególnie korzystne dla zwierząt gospodarskich, w tym koni, ponieważ pomaga im wydobyć więcej składników odżywczych z paszy.

Czy konie mogą jeść zbyt dużo fruktanów?

Tak, konie rzeczywiście mogą spożywać zbyt dużo fruktanów. Fruktany znajdują się w wielu paszach roślinnych, takich jak pasza i siano, i są ważnym źródłem energii dla koni. Jednak spożywanie nadmiernych ilości fruktanów może prowadzić do problemów trawiennych i zdrowotnych (4).

Kiedy konie spożywają zbyt dużo fruktanów, te złożone cukry są fermentowane przez bakterie w jelicie tylnym, co może powodować nadmiar gazów i dyskomfort trawienny u konia. Ta szybka fermentacja może prowadzić do stanu znanego jako kwasica jelita tylnego, w którym pH w jelicie tylnym staje się zbyt niskie. Może to uszkodzić pożyteczne bakterie w jelitach, potencjalnie prowadząc do poważniejszych problemów, takich jak kolka lub ochwat w ciężkich przypadkach (4 i 6).

Słyszałem, że trawa zawiera fruktany. Konie jedzą trawę. Czy może to być problematyczne?

Tak, trawa zawiera fruktany, które mogą być problematyczne dla koni, jeśli spożywają je w nadmiernych ilościach. Fruktany to cukry złożone występujące w roślinach, a trawa jest ich powszechnym źródłem w diecie koni (4).

Podczas gdy konie ewoluowały do trawienia trawy, nowoczesne zarządzanie pastwiskami i praktyki hodowlane doprowadziły do powstania traw o wyższej zawartości fruktanów niż te, które konie mogą napotkać na wolności. Ponadto udomowione konie często mają nieograniczony dostęp do trawy, co może prowadzić do jej nadmiernego spożycia.

Zawartość fruktanów w trawie może się znacznie różnić w zależności od takich czynników, jak pora dnia, pora roku i warunki pogodowe (4). Na przykład, poziom fruktanów jest zwykle wyższy wiosną i jesienią oraz w okresach stresu, takich jak susza lub mróz.

Dla niektórych koni, szczególnie tych podatnych na ochwat (6) lub z problemami metabolicznymi, wypas na trawie o wysokiej zawartości fruktanów może być problematyczny (4). W takich przypadkach wypas może wymagać ograniczenia lub starannego zarządzania, aby zapobiec problemom zdrowotnym.

Zimne noce i słoneczne dni mogą prowadzić do wysokiego poziomu fruktanów w trawie. Jak to się dzieje?

Zimne noce i słoneczne dni mogą prowadzić do wysokiego poziomu fruktanów w trawie, ponieważ warunki te sprzyjają produkcji i akumulacji fruktanów w trawie. Fruktany są cukrami złożonymi występującymi w roślinach i są wytwarzane w procesie fotosyntezy w ciągu dnia (4). W nocy, gdy temperatury są niskie, metabolizm rośliny zwalnia, a fruktany nie są wykorzystywane do produkcji energii. W rezultacie fruktany gromadzą się w roślinie i mogą osiągnąć wysoki poziom w trawie. Kiedy słońce ponownie wychodzi, fruktany nadal się gromadzą, prowadząc do wysokiego poziomu w trawie.

Proces ten jest częścią naturalnego mechanizmu obronnego rośliny przed stresem zimna. Nagromadzone fruktany działają jak środek przeciw zamarzaniu, chroniąc roślinę przed uszkodzeniami podczas zimnych nocy (5). Ten naturalny proces roślinny może jednak stanowić wyzwanie dla właścicieli koni, ponieważ wysoki poziom fruktanów może potencjalnie powodować problemy trawienne u koni, jeśli są spożywane w dużych ilościach.

Warto zauważyć, że poziom fruktanów w trawie może się szybko zmieniać (4). Zazwyczaj są one najniższe wczesnym rankiem i najwyższe późnym popołudniem, zwłaszcza w słoneczne dni po zimnych nocach. Wiedza ta może być przydatna dla właścicieli koni w zarządzaniu ich harmonogramami wypasu.

W jaki sposób konie produkują fruktanazę?

Konie produkują fruktanazę w jelicie tylnym, które jest częścią układu pokarmowego znajdującą się po jelicie cienkim (4 i 6). Jelito tylne, obejmujące jelito ślepe i okrężnicę, jest domem dla zróżnicowanej populacji mikroorganizmów, w tym bakterii, pierwotniaków i grzybów. Mikroorganizmy te odgrywają kluczową rolę w fermentacji materiału roślinnego i produkcji różnych enzymów, w tym fruktanazy (6).

Produkcja fruktanazy u koni nie jest bezpośrednim procesem przeprowadzanym przez własne komórki konia, ale raczej wynikiem symbiotycznej relacji między koniem a jego mikrobiomem jelitowym (6). Mikroorganizmy w jelicie tylnym wytwarzają fruktanazę w ramach swoich procesów metabolicznych. Enzym ten pomaga następnie rozkładać fruktany obecne w paszy konia, umożliwiając lepsze trawienie i wchłanianie składników odżywczych (4 i 6).

W jaki sposób uzupełniająca fruktanaza może pomóc w trawieniu konia?

Uzupełniająca fruktanaza może pomóc w trawieniu konia, zapewniając dodatkową fruktanazę do rozkładania fruktanów spożywanych w diecie. Może to pomóc w trawieniu paszy i siana, które są ważnym źródłem energii dla koni (7).

Zwiększając dostępność fruktanazy w układzie pokarmowym, dodatkowa fruktanaza może potencjalnie pomóc w rozkładaniu fruktanów, zanim dotrą one do jelita tylnego (6 i 7). Może to zmniejszyć ryzyko szybkiej fermentacji w jelicie tylnym, co wiąże się z dyskomfortem trawiennym i potencjalnymi problemami zdrowotnymi.

Co więcej, lepszy rozkład fruktanów może prowadzić do lepszego ogólnego wchłaniania składników odżywczych (3). Ponieważ fruktany są rozkładane na prostsze cukry, stają się one łatwiej dostępne dla organizmu konia do wykorzystania jako energia.

W przypadku koni wrażliwych na fruktany lub podatnych na schorzenia, takie jak ochwat, dodatkowa fruktanaza może pomóc w radzeniu sobie z ich stanem poprzez zmniejszenie wpływu fruktanów w diecie (6). Należy jednak pamiętać, że suplementacja powinna zawsze odbywać się pod nadzorem lekarza weterynarii, ponieważ potrzeby żywieniowe każdego konia są unikalne.

Czy nadmiar fruktanów może zaburzyć zdrowy mikrobiom?

Tak, nadmiar fruktanów może zaburzyć zdrowy mikrobiom. Mikrobiom to społeczność bakterii i innych mikroorganizmów żyjących w jelicie tylnym konia. Fruktany to cukry złożone występujące w roślinach, które są fermentowane przez bakterie w jelicie tylnym (6). Gdy koń spożywa nadmierne ilości fruktanów, bakterie w jelicie tylnym mogą fermentować fruktany, wytwarzając nadmiar gazów i prowadząc do dyskomfortu trawiennego u konia (6). Według Heeringi (2024) może to zaburzyć równowagę mikrobiomu jelita tylnego (6).

Szybka fermentacja nadmiaru fruktanów może prowadzić do stanu zwanego kwasicą jelita tylnego, w którym pH w jelicie tylnym staje się zbyt niskie (8). To kwaśne środowisko może być szkodliwe dla wielu pożytecznych bakterii w jelitach, potencjalnie prowadząc do zmian w populacji drobnoustrojów. Takie zmiany w mikrobiomie mogą mieć daleko idące skutki dla ogólnego stanu zdrowia konia, ponieważ mikrobiom jelitowy odgrywa kluczową rolę w trawieniu, funkcjonowaniu układu odpornościowego, a nawet zachowaniu.

Czy suplement fruktanazy może pomóc w utrzymaniu zdrowego mikrobiomu?

Tak, suplement fruktanazy może pomóc w utrzymaniu zdrowego mikrobiomu. Wspomagając rozkład fruktanów, zanim dotrą one do jelita tylnego, suplement fruktanazy może potencjalnie zmniejszyć ryzyko szybkiej fermentacji i związanego z nią zaburzenia mikrobiomu.

Gdy fruktany są rozkładane na prostsze cukry na wcześniejszym etapie procesu trawienia, zmniejsza to ilość cukrów złożonych docierających do jelita tylnego (2). Może to pomóc w zapobieganiu szybkiej fermentacji, która może prowadzić do kwasicy jelit tylnych i zaburzeń równowagi mikrobiologicznej (8).

Co więcej, poprzez promowanie bardziej stopniowego i kontrolowanego procesu fermentacji, suplement fruktanazy może wspierać bardziej stabilne środowisko dla rozwoju pożytecznych bakterii jelitowych. Może to potencjalnie prowadzić do bardziej zróżnicowanego i odpornego mikrobiomu, co ogólnie wiąże się z lepszym ogólnym stanem zdrowia.

Czy EquiNectar zawiera fruktanazę?

Tak. Fruktanaza w EquiNectar pochodzi z kiełkującego ziarna jęczmienia, które jest kluczowym składnikiem EquiNectar. Jest to naturalne źródło fruktanazy.

Wiadomo, że kiełkujące ziarno jęczmienia jest bogate w różne enzymy, w tym fruktanazę (9). Podczas procesu kiełkowania jęczmień aktywuje te enzymy w ramach swojego naturalnego cyklu wzrostu. Wykorzystując kiełkujący jęczmień jako kluczowy składnik, EquiNectar zapewnia naturalne źródło fruktanazy, zamiast polegać na sztucznie wytwarzanych enzymach.

To naturalne podejście do dostarczania fruktanazy jest zgodne z zasadami stosowania suplementów opartych na całej żywności w żywieniu koni. Stosowanie kiełkujących ziaren może potencjalnie oferować dodatkowe korzyści poza samą zawartością fruktanazy, ponieważ kiełkowanie może zwiększyć biodostępność różnych składników odżywczych i potencjalnie zmniejszyć niektóre antyskładniki odżywcze obecne w niekiełkowanym ziarnie.

Referencje:

[1] Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności. (2011). Opinia naukowa w sprawie uzasadnienia oświadczeń zdrowotnych dotyczących fruktozy i zmniejszenia poposiłkowej odpowiedzi glikemicznej (ID 558) zgodnie z art. 13 ust. 1 rozporządzenia (WE) nr 1924/2006 . https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/2223.

[2] Dholariya, S. & Orrick, J. (2022). Biochemia, metabolizm fruktozy. Stat Pearls. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK576428/

[3] Seltzer, K., Hassen, A., Akanmu, A. & AZM, S. (2021). Strawność i fermentacja w żwaczu diety wysokopaszowej poddanej wstępnej obróbce mieszaniną enzymów celulazy i ksylanazy. South African Journal of Animal Science, 51(3), 1-8. https://www.researchgate.net/publication/352545972_Digestibility_and_rumen_fermentation_of_a_high_forage_diet_pre-treated_with_a_mixture_of_cellulase_and_xylanase_enzymes

[4] Kentucky Equine Research. (2020, 28 kwietnia). Konie, trawa i fruktany. Equine News.https://ker.com/equinews/horses-grass-and-fructans/

[5] Satyakam, Zinta, G., Singh, R. K., & Kumar, R. (2022). Strategie adaptacji do zimna u roślin - wyłaniająca się rola epigenetyki i białek przeciw zamarzaniu w inżynierii roślin odpornych na zimno. Frontiers in genetics, 13, 909007. https://doi.org/10.3389/fgene.2022.909007

[6] Heeringa, K. (2024, 22 czerwca). Fruktany w paszach dla koni: Czy trawy wysokofruktanowe powodują ochwat? Madbarn. https://madbarn.com/fructans-in-horse-forages/

[7] Johnson, R. J., Rivard, C., Lanaspa, M. A., Otabachian-Smith, S., Ishimoto, T., Cicerchi, C., Cheeke, P. R., Macintosh, B., & Hess, T. (2013). Fruktokinaza, fruktany, przepuszczalność jelit i zespół metaboliczny: An Equine Connection? Journal of equine veterinary science, 33(2), 120-126 . https://doi.org/10.1016/j.jevs.2012.05.004.

[8] Davids, M. R., Segal, A. S., Brunengraber, H., & Halperin, M. L. (2004). Niezwykła przyczyna kwasicy ketonowej. QJM. Miesięcznik Stowarzyszenia Lekarzy, 97(6), 365-376 . https://doi.org/10.1093/qjmed/hch064.

[9] Mandl, E. (2020, lipiec 9). Jaka jest różnica między jęczmieniem a pszenicą? Healthline. https://www.healthline.com/nutrition/barley-vs-wheat