Surse de proteine ca ingrediente funcționale în dietele de porc
Observații ale lui Alfons Jansman, Universitatea Wageningen, Olanda, în timpul sesiunii de spargere a porcinelor la Forumul Mondial Nutrițional 2016 din Vancouver, Canada.
Introducere
Creșterea cererii de surse de proteine pentru hrana animalelor, legată de creșterea producției de animale la nivel mondial și de creșterea concurenței de utilizare pentru hrana umană, pune accentul pe utilizarea eficientă a surselor de proteine disponibile. În primul rând, sursele de proteine pentru hrana animalelor sunt purtători de proteine și aminoacizi (esențiali) și alți nutrienți pentru animalele de producție. În plus, constituenții specifici ai acestor ingrediente și peptidele eliberate în timpul digestiei enzimatice a proteinelor constitutive din tractul digestiv pot exercita alte efecte nutriționale nestricte asupra de ex. aportul de furaje, digestia nutrienților, microbiota intestinală, semnalizarea sistemului imunitar sau, după absorbție, asupra proceselor fiziologice și metabolice. Suntem doar la începutul înțelegerii acestor efecte „funcționale” ale surselor de proteine dietetice, care ar putea genera valoare adăugată atunci când sunt incluse în hrana animalelor. Scopul prezentei lucrări este de a oferi o scurtă prezentare generală și câteva exemple privind proprietățile funcționale ale surselor de proteine dietetice din dietele pentru porci.
Surse de proteine pentru hrana animalelor
Producția animală crește în întreaga lume. Aceasta se referă la cererea crescândă de produse alimentare de înaltă calitate, asociată cu creșterea populației mondiale, crescând la aproximativ nouă miliarde de oameni în 2050 și cu bogăția crescândă a populației umane (FAO, 2009). Ca urmare, există o concurență crescândă pentru hrana pentru animale și ingrediente alimentare pentru a fi utilizate ca ingredient imediat pentru alimentele umane sau pentru includerea în hrana animalelor. Acești factori impun utilizarea eficientă și durabilă a acestor resurse.
Proteinele și aminoacizii sunt substanțe nutritive esențiale pentru animalele de producție, inclusiv porci. Din acest motiv, există o cerere tot mai mare de surse de proteine pentru hrana animalelor în întreaga lume. Cererea poate fi satisfăcută de sursele tradiționale de proteine vegetale, cum ar fi făina de soia și alte produse secundare din semințe de ulei, semințe de leguminoase, cereale și subprodusele lor bogate în proteine rezultate din producția de amidon și etanol și de sursele de proteine animale, cum ar fi laptele. produse derivate de ex zer. Cu toate acestea, sursele alternative de proteine, cum ar fi algele cultivate de mare, algele marine și insectele, primesc o atenție tot mai mare. Van Krimpen și colab. (2013) au luat în considerare opțiunile pentru creșterea producției de proteine pentru hrana animalelor în Europa (Tabelul 1).
tabelul 1. (Nou) Surse de proteine pentru creșterea producției de proteine din UE pentru hrana animalelor (van Krimpen și colab., 2013).
Au ajuns la concluzia că sursele de proteine identificate diferă substanțial în ceea ce privește durabilitatea mediului. Produse cu un conținut scăzut de substanță uscată, adică lucerna, frunzele, proteinele acvatice sunt considerate a fi mai puțin durabile din cauza costurilor ridicate de energie pentru uscare. În categoria semințelor oleaginoase, făina de soia produsă în Europa pare a fi cea mai promițătoare alternativă pentru făina de soia și boabele de soia importate din America de Sud. Cu toate acestea, producția de proteine din făina de soia produsă în Europa ar trebui sporită și mai mult pentru a face această cultură fezabilă din punct de vedere economic pentru fermier. Pentru a realiza acest lucru, noi soiuri trebuie dezvoltate cu un sezon de creștere ultra-scurt. Printre leguminoasele din boabe, mazărea părea cea mai promițătoare alternativă pentru făina de soia. Randamentul proteic este rezonabil de mare, dar ar trebui îmbunătățit în continuare. Pe termen lung, proteinele din frunze și proteinele acvatice ar putea contribui probabil la furnizarea de proteine pentru hrana animalelor. Cu toate acestea, cunoștințele privind valoarea nutrițională și efectele funcționale potențiale ale includerii unora dintre aceste surse alternative de proteine în hrana animalelor sunt rare.
Valoarea nutrițională și funcțională a ingredientelor furajere
În mod tradițional, ingredientele furajere, inclusiv sursele de proteine, sunt evaluate în funcție de capacitatea lor de a furniza nutrienți digerabili și energie sub formă de proteine, aminoacizi, carbohidrați, grăsimi, minerale și vitamine (valoare nutrițională). Aceste valori sunt utilizate în formularea dietei, în care aportul alimentar de nutrienți din ingrediente este echilibrat cu necesitățile cunoscute de nutrienți ai animalelor. Ingredientele pentru furaje noi sunt, de asemenea, evaluate în primul rând pe această bază.
Totuși, multe ingrediente pentru furaje sunt cunoscute și pentru alte efecte asupra consumatorului lor. Se pot raporta la constituenți cunoscuți sau neidentificați care interferează fie cu valoarea nutrițională, fie cu efecte specifice asupra, de ex. aportul de furaje, digestia nutrienților, metabolismul nutrienților sau al organelor, sănătatea animalelor sau calitatea produsului final comestibil derivat din animale (Figura 1). Astfel de efecte pot fi considerate pozitive (efecte funcționale) sau negative (efecte antinutriționale). Acesta din urmă se referă la constituenții prezenți în mod natural în ingrediente (de exemplu, factori antinutriționali) sau la substanțe concentrate sau formate în timpul procesării ingredientelor furajere (de exemplu, în timpul prelucrării termice sau enzimatice).
figura 1. Proprietățile bioactive ale peptidelor derivate din proteinele furajere în raport cu sănătatea și performanța la porci și păsări de curte (modificate după Udenigwe și Aluko, 2012).
Surse funcționale de proteine pentru alimente și furaje
Ingredientele funcționale sau furajere au fost definite ca ingrediente modificate care oferă sănătate sau alte beneficii dincolo de satisfacerea cerințelor nutriționale tradiționale (Sanders, 1998; Biesalski și colab., 2009). Ingredientele funcționale conțin compuși bioactivi sau proprietăți cu presupuse efecte pozitive asupra procesului digestiv, a funcției barierei intestinale, a sănătății intestinale și sistemice.
O prezentare generală a proteinelor leguminoase și a proprietăților lor nutraceutice la om a fost oferită de Carbonara și colab. (2015). Majoritatea eforturilor din acest domeniu sunt îndreptate spre efecte asupra sănătății și bolilor umane, cu toate acestea, se poate anticipa că există efecte similare ale proteinelor dintr-o varietate de surse de proteine aplicate în hrana animalelor și, odată cunoscute, pot fi aplicate pentru a se dezvolta furaje funcționale pentru animale care susțin dezvoltarea și sănătatea lor.
Cel puțin în hrana animalelor, bioactivitatea în semințele de leguminoase a fost inițial considerată dintr-o perspectivă negativă. Diverse proteine și alți constituenți prezenți în mod natural au fost identificați cu proprietăți antinutriționale (factori anti-nutriționali) care limitează digestia și absorbția nutrienților și/sau funcția de barieră intestinală (Lallès și Jansman, 1998). Exemple sunt inhibitorii Protease-Kunitz și Bowman-Birk, inhibitorii α-amilazei (AAI), lectinele, proteinele de stocare (globuline 7S și 11S, prolamine, gluteline) din semințe de leguminoase (soia, lupin) și boabe de cereale (grâu). larg caracterizat. Studiile epidemiologice, cu toate acestea, au identificat o scădere a apariției cancerului de sân, colon și prostată la populațiile consumatoare de leguminoase. Acest lucru a declanșat cercetarea inhibitorilor de protează, în principal inhibitor de soia Bowman-Birk (BBI), în suprimarea promovării cancerului in vitro și in vivo (Birk, 1993). Efectele anticarcinogene, hipocolesterolemiante, de glucoză și de scădere a tensiunii arteriale, antioxidante și antimicrobiene au fost ulterior documentate pentru mai multe proteine și peptide leguminoase prin studii in vitro și in vivo (Carbonara și colab., 2015).