Il ruolo della xilanasi nella nutrizione animale: meccanismi, tipi e innovazioni
La xilanasi ha come bersaglio lo xilano, un componente principale dell'emicellulosa presente nelle pareti cellulari delle piante. È comunemente utilizzata nell'alimentazione animale per migliorare la digeribilità delle fibre alimentari, in particolare negli animali monogastrici come pollame e suini. Gli ingredienti dei mangimi di origine vegetale, come mais, grano e farina di soia, sono ricchi di polisaccaridi non amidacei (NSP), tra cui gli arabinoxilani, che sono difficili da digerire in modo efficiente per gli animali.
La xilanasi aiuta a scomporre questi NSP complessi, rilasciando più zuccheri semplici e altri nutrienti per l'assorbimento nel tratto digerente. Ciò non solo migliora l'efficienza alimentare, ma riduce anche gli effetti antinutrizionali degli NSP, come la viscosità intestinale e l'aumento della fermentazione microbica, che possono portare a disturbi digestivi e a una riduzione delle prestazioni degli animali.
Le xilanasi GH10 consentono di incorporare livelli più elevati di ingredienti convenienti
Mentre la famiglia di xilanasi GH11, comunemente impiegata nei mangimi, riduce efficacemente i livelli di viscosità nel tratto gastrointestinale dei polli da carne riducendo gli NSP solubili nelle diete a base di grano, si dimostra meno efficace se confrontata con la struttura più complessa degli arabinoxilani degli NSP insolubili.
La struttura 3D della xilanasi GH11 spiega i suoi limiti. Le xilanasi GH11 richiedono 3-4 monomeri xilani non sostituiti consecutivi sullo scheletro per localizzare un sito attivo, il che le rende meno efficaci in presenza di catene laterali sugli scheletri arabinosi. Sono altamente specifiche, favorendo gli scheletri del grano a bassa ramificazione.
Al contrario, le xilanasi GH10, sebbene non comunemente utilizzate nei mangimi, offrono un netto vantaggio. Richiedono solo due o meno monomeri xilani non sostituiti consecutivi per trovare un sito attivo, consentendo loro di agire sui residui di xilosio vicino ai rami. Ciò si traduce in più e più corti xilo-oligomeri rispetto a quelli prodotti dalle xilanasi GH11. In parole povere, le xilanasi GH10 hanno una fessura meno profonda, il che fornisce una maggiore versatilità catalitica (Pollet 2010).
Questa versatilità consente una gamma più ampia di ingredienti per mangimi, inclusi co- e sottoprodotti, mantenendo al contempo le prestazioni. Pertanto, le xilanasi GH10 consentono di incorporare livelli più elevati di ingredienti convenienti, presentando un'opportunità significativa per ridurre i costi complessivi dei mangimi.
