Mikrobielt producerede enzymer i foder til smågrise: Undersøgelse med porzyme SP

Ved tilsætning af industrielt fremstillede enzymer til svinefoder er det hensigten at forbedre foderets udnyttelse og grisenes produktionsresultater. Potentialet for forbedringer ligger i en øget fordøjelighed af foderets kulhydrater, protein, fedt eller fytinbundet fosfor. Mulighederne for at forbedre grises foderudnyttelse og tilvækst ved anvendelse af exogene enzymer er bl.a. omtalt af Chesson (1987), Dierick (1989), Inborr (1990) og Bach Knudsen (1993).

På det danske marked findes forskellige forblandinger med mikrobielt producerede enzymer til foderbrug. De er hovedsageligt beregnet til smågriseblandinger, som anvendes i den første periode efter fravænning, da grisene på dette tidspunkt ikke har et fuldt udviklet fordøjelsessystem, bl.a. ved at deres sekretion af fordøjelsesenzymer og mavesyre er på et lavt niveau. Ved fremstilling af forblandinger med enzymer til foderbrug lægges hovedvægten som regel på nogle få komponenter, afhængig af hvilke næringsstoffer, der ønskes påvirket. Der tages især sigte på at forbedre foderets kulhydratfraktion med enzymer, der kan spalte stivelse eller nedbryde cellevægge i vegetabilske produkter. Afpasset efter råvarerne vil der således være tale om amylaser og enzymer til nedbrydning af fiberkomponenter som beta-glucanase, pectinase, cellulase og xylanase m.fl.

Selvom der ved fremstilling af forblandinger med foderenzymer lægges hovedvægt på ét eller nogle få specifikke enzymer, må man påregne, at produktet kan indeholde mange andre enzymer i mindre koncentrationer. Effekten kan derfor være bredere, end det kunne forventes ud fra deklarationen af hovedkomponenter. Sideeffekter af specifikke enzymer kan også forekomme ved, at eksempelvis fiberspaltende enzymer ved nedbrydning af plantecellevægge frigør protein, som derved gøres fordøjeligt. Ligeledes vil en delvis nedbrydning af kulhydrater forårsaget af tilsatte enzymer give bedre adgang for grisens egne fordøjelsesenzymer. Enzymer beregnet til foderforbrug kan anvendes på to måder. Enten ved en forbehandling af foderet, hvor enzymerne aktiveres ved styring af temperatur og fugtighed, eller ved tilsætning til tørt foder, hvor aktivering og virkning af enzymerne forventes i grisens mave-tarmkanal. Ved den første metode kan der ved optimal procesbetingelser foregå en betydelig spaltning af næringsstoffer, men metoden er meget ressourcekrævende. Ved tilsætning af enzymer til tørt foder er det nødvendigt, at de er beskyttede, således at de kan modstå behandling og lagring af foderet. Det er her afgørende, om enzymerne tilsættes før en eventuel opvarmning og pelletering af foderet eller ved en senere påsprøjtning af pillerne. Tilsatte enzymer skal også kunne modstå et surt og proteolytisk miljø i grisens mave.

I det her gennemførte og omtalte forsøg blev anvendt en enzymholdig forblanding i pulverform, som blev tilsat foderet under blanding. Efterfølgende blev foderblandingen opvarmet og pelleteret.

Forsøgets formål var at undersøge, om et bestemt produkt af foderenzymer havde indflydelse på smågrises foderoptagelse, tilvækst og foderudnyttelse.

Det i forsøget anvendte enzymprodukt blev fremstillet af Finnfeeds International LTD og betegnes PORZYME SP. Produktet, der forhandles som et pulver, angives at være et multi-enzym forblanding indeholdende alfa-amylase, xylanase, beta-glucanase og cellulase produceret på kultur af Trichoderma longibrachiatum og Bacillus subtilis. PORZYME SP er godkendt til anvendelse i Danmark, da produktet er optaget på listen over midlertidigt tilladte enzymer. Anbefalet dosering til smågriseblandinger, som er baseret hovedsageligt på byg og sojaskrå, er 0,1%.

Forsøget gennemførtes med et grundfoder, hvor byg var den eneste kornart, mens sojaskrå og fiskemel var de væsentligste proteinkilder. Foderets sammensætning er vist i tabel 1.

Tabel 1. Sammensætning af grundfoder (%)
Byg	66,7
Sojaskrå	19,0
Fiskemel	7,0
Animalsk fedt	4,0
Dicalciumfosfat	1,8
Foderkridt	0,3
Salt	0,3
Lysin	0,5
Vitamin-mikromineralblanding	0,4

Grundfoderblandingen blev delt i to portioner, hvoraf den ene fungerede som kontrol- og den anden som forsøgsblanding efter tilsætning af 0,1% PORZYME SP. Begge foderblandinger blev herefter opvarmet ved tilledning af damp i kasteblander, hvorefter de blev pelleteret. Temperaturen i mel umiddelbart før pillepressen blev målt til 60-62 °C, mens pillernes temperatur ved udløb var 59-61 °C.

Foder til hele forsøget blev lavet i to omgange. Hver gang blev der på foderblandingerne foretaget almindelig foderstofanalyse omfattende tørstof, aske, kvælstof, fedt (HCI) og træstof, mens indholdet af kvælstoffri ekstraktstoffer (NFE) blev beregnet som differens. Endvidere blev blandingernes indhold af aminosyrerne lysin, methionin, cystin og threonin analyseret. Enzymaktivitet i blandingerne blev analyseret ved Finnfeeds International LTD ved be­stemmelse af beta-glucanaseaktivitet.

Grise

Forsøget gennemførtes med to hold grise, som blev tildelt foderblanding henholdsvis uden og med tilsætning af PORZYME SP.

Grisene blev indsat i forsøget på fravænningsdagen, 28 dage gamle. Fire grise fra samme kuld udgjorde en blok, idet de blev fordelt på to ensartede par, der blev placeret i hver sin sti og tildelt hver sin af de to foderblandinger. I alt blev indsat 35 blokke, svarende til 140 grise. De blev fodret efter ædelyst med tørfoder fra foderautomater og fri adgang til drikkevand fra bideventiler. Forsøgsperioden var på fem uger, således at grisene var 63 dage gamle ved forsøgets afslutning. Deres foderoptagelse og vægt blev registreret med én uges intervaller. der blev foretaget daglige inspektioner for forekomst af diarré og sundhedsproblemer i øvrigt. Efter tre uger på forsøgsbehandling blev der fra 8 stier på hvert hold udtaget gødningsprøver. Der blev udtaget prøver af begge grise i hver sti, og de 32 prøver blev analyseret for indhold af tørstof.

Statistiske analyser

Ved den statistiske behandling af data blev hver sti (med 2 grise) betragtet som én observa­tion. Analyserne blev foretaget ved hjælp af GLM-proceduren i SAS (SAS 1989). Der gennemførtes kovariansanalyser efter en model med følgende uafhængige variable og dertil knyttede antal frihedsgrader:

Variabel	Antal frihedsgrader
Vægt ved begyndelse	1
Blok (= kuld)	34
Forsøgsbehandling (= hold)	1
Tilfældig rest	33

   

Foderanalyser

De analyserede værdier for foderblandingernes beta-glucanase-aktivitet, angivet som IRVU (Inverse Reduction of Viscosity Units) pr. kg, er vist i tabel 2. Det fremgår heraf, at der var målelig beta-glucanase-aktivitet i kontrolblandingen, men niveauet var ni gange så højt med 36 enheder for blandingen med tilsat PORZYME SP. De angivne værdier blev målt på prøverne af piller. Analyserne på de respektive melprøver gav imidlertid sammenfaldende resultater, hvilket indikerer, at der ikke blev destrueret noget af det pågældende enzym under pelleteringsprocessen.

De to blandingers analyserede indhold af næringsstoffer er ligeledes vist i tabel 2. Det ses heraf, at der - for både den almindelige foderstofanalyse og aminosyreranalyserne - som forventet ikke var forskel på blandingerne. I tabel 3 er der på grundlag af analyseresultaterne beregnet energiindhold og indhold af fordøjelige mængder af protein og aminosyrer i blandingerne. For alle egenskaber var resultaterne som forventet, og de var stort set sammen­faldende for blandingerne henholdsvis uden og med enzymtilsætning.

Blandingernes indhold af fordøjelige aminosyrer pr. FEs var lidt mindre end normen foreskriver til grise, der fravænnes ved 4 uger. Dette var planlagt ved formulering af grundfoderet, da det var hensigten ikke at dække en eventuel enzymeffekt på proteindelen ved at have et overskud af essentielle aminosyrer.

For de analyserede egenskaber blev beregnet "mindste kvadraters gennemsnit" (LS-Means) og middelfejl (SEM).

Tabel 2. Resultater af enzym- og næringsstofanalyser på foderblandinger
Foderblanding	1	2
Enzymtils.	-	+
Beta-glucanase aktivitet, IRCU pr. kg.	4	36
Procent
Tørstof	88	88
Aske	5,4	5,4
Råprotein	21,9	22,4
Råfedt	6,7	6,7
Træstof	4,2	4,1
NFE	49,7	49,1
g pr. kg
Lysin	13,2	13,3
Methionin	4,0	4,0
Cystin	3,3	3,3
Threonin	8,0	8,1

 

Tabel 3. Foderblandingernes indhold af FEs samt fordøjeligt protein og aminosyrer, beregnet på grundlag af analyser
Foderblanding	1	2
Enzymtils.	-	+
FEs pr. kg	1,13	1,13
g ford. pr. FEs
Protein	163	165
Lysin	10,1	10,1
Methionin	3,0	3,0
Cystin	2,4	2,4
Threonin	5,9	6,0

 

Grisenes produktionsresultater

Tabel 4 viser gennemsnit for grisenes foderoptagelse og vægt. Resultaterne er angivet ukorrigerede, som de blev registreret med ugentlige intervaller. Uge for uge var foderoptagelsen en smule større for hold 2 end for hold 1. Det samme var tilfældet med grisenes vægt.

I tabel 5 er angivet korrigerede gennemsnit for de væsentligste egenskaber i hele forsøgsperioden. For hold 2, med enzymtilsætning til foderet, var grisenes daglige tilvækst signifikant forbedret med 25 gram, svarende til 5-6 pct. Dette medførte, at der var en signifikant forskel i grisenes slutvægt på 0,8 kg. Foderoptagelsen var for hele perioden forøget med 1 kg i gennemsnit for grisene i hold 2, men dette udslag var ikke signifikant (P-værdi = 0,13). Foderudnyttelsen beregnet som kg foder eller FEs pr. kg tilvækst var ikke signifikant påvirket af enzymtilsætning.

Indflydelsen af enzymtilsætning på grisenes tilvækst blev nærmere analyseret som kumulerede værdier for perioder på henholdsvis 2, 3, 4 eller 5 uger efter forsøgets start. Resultaterne heraf er vist i figur 1. Det fremgår af figuren, at der efter to uger i forsøg ikke var signifikant forskel på holdene, mens der efter tre uger var en statistisk sikker forskel i daglig tilvækst på 32 gram (P<0,05). Efter 4 ugers forsøgsbehandling blev konstateret det største udslag for enzymtilsætning med 35 gram, svarende til 9,6 procent (P<0,01).

Figur 1.	Kumuleret dgl. tilvækst i 2, 3, 4 eller 5 uger for grise uden og med tilsætning af Porzyme SP til foderet

 

Tabel 4. Grisenes ugentlige foderoptagelse og vægt
Foderblanding	1	2
Enzymtils.	-	+
Antal gent.	35	35
Antal grise v. beg.	70	70
Antal grise v. slutn.	70	69
Gns. vægt, kg
Ved 28 dage	8,7	8,7
Ved 35 dage	9,4	9,6
Ved 42 dage	11,7	12,0
Ved 49 dage	14,9	15,6
Ved 56 dage	18,9	19,9
Ved 63 dage	23,8	24,7
Gns. foderoptagelse, kg
1. uge	1,3	1,4
2. uge	2,8	3,0
3. uge	4,6	4,9
4. uge	6,1	6,2
5. uge	7,5	7,7
I alt	22,3	23,4

 

Tabel 5. Grisenes slutvægt, daglige tilvækst, foderoptagelse og foderudnyttelse, angivet som mindste kvadraters gennemsnit (LSM) og tilhørende middelfejl (SEM)
Foderblanding	1	2
Enzymtilsætning	-	+	SEM
Vægt v. slutning, kg	23,8 a	24,6 b	0,3
Daglig tilvækst, g	431 a	456 b	9
kg foder pr. gris	22,4	23,4	0,4
FEs pr. gris	25,3	26,4	0,5
kg foder/kg tilvækst	1,50	1,48	0,02
FEs pr. kg tilvækst	1,69	1,67	0,02
a,b: P<=0,05

En tilsvarende analyse på FEs pr. kg tilvækst viste, at der ikke for nogle af de kumulerede delperioder var signifikant forskel på holdene.

Størst sandsynlighed for et positivt udslag for enzymtilsætning på foderudnyttelsen blev konstateret efter 4 uger, hvor de respektive gennemsnit var henholdsvis 1,67 og 1,61 FEs pr. kg tilvækst (P=0,07).

I de første to uger af forsøgsperioden blev der i begge hold registreret grise med fravænnings­diarré. Beregnet på grundlag af alle grise var det gennemsnitlige antal dage med diarré henholdsvis 0,7 og 0,9 for grise uden og med enzymtilsætning. Forskellen var ikke signifikant. Resultaterne af tørstofanalyser på de 32 gødningsprøver, som blev udtaget fra grisene, viste en mindre og ikke signifikant forskel på holdene. Gennemsnit og spredning for holdene var 24,6 ± 4,6 og 25,0 ± 4,8 pct. tørstof for grise henholdsvis uden og med enzymtilsætning.

Hensigten med anvendelse af industrielt fremstillede enzymer er at forbedre foderets for­døjelighed og udnyttelse. Ved samtidig uændret foderoptagelse vil grisenes tilvækst således også blev forbedret i samme omfang. I dette forsøg var der herudover tendens til en større foderoptagelse som bedre foderudnyttelse. Grisenes forøgede foderoptagelse medførte imidlertid, at FEs pr. kg tilvækst ikke blev signifikant forbedret.

Inborr (1990) henviste til resultater af 15 forsøg med tilsætning af enzymer til svinefoder (Dierick, Rev. 1989). Som gennemsnit af disse blev grisenes daglige tilvækst forøget med 4,5 pct., mens foderudnyttelsen kun blev forbedret med 3 pct. Dette viser, at der også i disse forsøg har været en  stimulering af grisenes foderoptagelse ved enzymtilsætning. En gunstig effekt af enzymer på foderoptagelsen kan muligvis skyldes deres indflydelse på foderets viskositet i tarmen.

Bedford et al. (1992) gennemførte et forsøg med beta-glucanase til en blanding, der også var baseret på byg og sojaskrå. I dette forsøg med smågrise fandtes ligeledes en tendens til øget foderoptagelse og signifikant positiv indflydelse på grisenes tilvækst. I det samme forsøg medførte tilsætning af beta-glucanase endvidere, at fordøjeligheden af protein blev forbedret i den bageste del af tyndtarmen.

Både de udenlandske og de danske undersøgelser med tilsætning af enzymer viser, at der er store variationer i udslagene på grisenes foderudnyttelse og tilvækst. Landsudvalget for Svin, Den rullende Afprøvning har gennemført tre undersøgelser med enzymtilsætning (1991a, 1991b, 1991c). Foderblandingernes sammensætning og tilsætning af enzymer varierede mellem undersøgelser, og der indgik to besætninger i hver. I to af undersøgelserne kunne der ikke påvises positive udslag på grisenes produktionsresultater. Den tredie undersøgelse derimod viste, at der i den ene af de to besætninger var positiv respons af enzymtilsætning på grisenes tilvækst. Også i dette tilfælde var den forbedrede tilvækst delvis forårsaget af forøget foderoptagelse. Sammenfattende må det konstateres, at tilsætning af enzymer til smågrisefoder har givet meget varierende resultater. Der er sandsynligvis flere årsager hertil. Bl.a. kan nævnes forskelle i foderets sammensætning (råvarer) og behandling samt enzymblandingernes sammensætning. Endvidere har forskelle i dosering af enzymer, deres beskyttelse og aktivitet sandsynligvis haft indflydelse på resultaterne. Ved vurdering af resultaterne skal det derfor også tages i betragtning, at der for de her nævnte forhold er foretaget en vis udvikling i de seneste år.

En vigtig egenskab for enzymer til fabriksfremstillet foder er deres varmestabilitet. I dette forsøg var enzymaktiviteten ikke påvirket af pelletering. Det skal imidlertid bemærkes, at pelleteringstemperaturen var relativt lav med 60-62 °C.

På baggrund af det her gennemførte og omtalte forsøg kan det konkluderes, at tilsætning af Porzyme SP til en foderblanding, baseret hovedsageligt på byg og sojaskrå havde en signifi­kant positiv indflydelse på grisenes tilvækst. Tilvækstforøgelsen fremkom som følge af ikke statistisk sikre udslag på grisenes foderoptagelse og -udnyttelse.

Anerkendelse

Finnfeeds International LTD takkes for samarbejde og økonomisk støtte ved gennemførelse af forsøget.

Bach Knudsen, K.E., (1993). Muligheder og begrænsninger ved anvendelse af exogene enzymer. I Statens Husdyrbrugsforsøg; Intern rapport Nr. 21. (Red. V. Danielsen) pp 21-23.

Bedford, M.R., Patience, J.F., Classen, H.L., and Inborr, J. 1992. The effect of dietary enzyme supplementation of rye- and barley-based diets on digestion and subsequent perfor­mance in weanling pigs. Can. J. Anim. Sci. 72: 97-105

Chesson, A., 1987. Supplementary enzymes to improve the utilization of pig and poultry diets. In Recent advances in animal nutrition. Eds. W. Haresign and D.J.A. Cole., Oxford, pp. 71-89.

Dierick, N.A., 1989. Biotechnology aids to improve feed and feed digestion: enzymes and fermentation. Review. Arch. Anim. Nutr., 39:3, 241-261.

Inborr, J., 1990. Effect of enzyme supplementation on the availability of nutrients in pigs. NJF seminar: Plant Carbohydrates and associated components, herning 18.-20. juni, Abstr. 7pp.

SAS Institute Inc. 1988. SAS/STAT User's Guide 6,03. Cary. N.C.: SAS Institute Inc.

Landsudvalget for Svin. Den rullende Afprøvning af stald- og produktionssystemer. 1991a Enzymer i foder til smågrise. Meddelelse nr. 198, 7pp.

Landsudvalget for Svin. Den rullende Afprøvning af stald- og produktionssystemer. 1991b. enzymer i foder til smågrise. Porzyme TP. Meddelelse nr. 202, 7pp.

Landsudvalget for Svin. Den rullende Afprøvning af stald- og produktionssystemer. 1991c. Enzymer i foder til smågrise: NOVO-enzymer. Meddelelse nr. 207, 7pp.