動物栄養におけるキシラナーゼの役割：メカニズム、種類、革新
キシラナーゼは、植物細胞壁に含まれるヘミセルロースの主成分であるキシランをターゲットとします。キシラナーゼは、特に家禽や豚などの単胃動物の食物繊維の消化性を高めるために、動物の栄養によく使用されます。トウモロコシ、小麦、大豆ミールなどの植物ベースの飼料成分には、動物が効率的に消化することが難しいアラビノキシランなどの非デンプン多糖類 (NSP) が豊富に含まれています。
キシラナーゼは、これらの複雑な NSP を分解し、消化管で吸収される単純な糖やその他の栄養素をより多く放出します。これにより、飼料効率が向上するだけでなく、消化障害や動物のパフォーマンス低下につながる腸の粘性や微生物発酵の増加など、NSP の抗栄養効果も軽減されます。
GH10キシラナーゼは、コスト効率の高い成分をより多く取り入れることを可能にする
飼料に一般的に使用されているキシラナーゼの GH11 ファミリーは、小麦ベースの飼料中の可溶性 NSP を減らすことでブロイラーの消化管の粘度レベルを効果的に下げますが、不溶性 NSP のより複雑なアラビノキシラン骨格に直面した場合、効果は低くなります。
GH11 キシラナーゼの 3D 構造は、その限界を説明しています。GH11 キシラナーゼは、活性部位を見つけるためにバックボーン上に 3 ～ 4 個の連続した非置換キシラン モノマーを必要とするため、アラビノース バックボーン上に側鎖が存在すると効果が低下します。これらは非常に特異性が高く、低分岐小麦バックボーンを好みます。
対照的に、GH10 キシラナーゼは飼料にはあまり使用されていませんが、明確な利点があります。活性部位を見つけるのに必要なのは 2 つ以下の連続した非置換キシランモノマーだけなので、枝の近くのキシロース残基に作用することができます。その結果、GH11 キシラナーゼが生成するよりも多くの短いキシロオリゴマーが生成されます。簡単に言えば、GH10 キシラナーゼは溝が浅く、触媒の汎用性が高いということです (ポレット 2010)。
この汎用性により、性能を維持しながら、副産物や共産物を含む幅広い飼料原料の使用が可能になります。したがって、GH10 キシラナーゼは、コスト効率の高い原料をより多く配合することを可能にし、飼料全体のコストを大幅に削減する機会を提供します。
