J. F. Wu, Ph.D. ; R. R. Stanoylović, Ph.D.

Žive ćelije kvasca

PRIRODNI BIOREGULATOR

            Žive ćelije kvasca su široko rasprostranjene u prirodi, a u ljudskoj upotrebi su nekoliko hiljada godina. Obično se vezuju za pravljenje vina, piva, fermentirano povrće ili umake, kao i za pekarske proizvode.

            Žive ćelije kvasca se klasifikuju kao jednoćelijski sojevi  kvasca i nisu stalni stanovnici u organizmima domaćih životinja. Ipak, izolovane su iz digestivnog trakta mnogih životinja medju kojima je i muzna krava. Medju izolovanim sojevima kvasca, nekoliko sojeva koji pripadaju vrsti – Saccharomyces cerevisiae se razlikuju po izraženoj aktivnosti sećerne fermentacije i visokim nivoima  hranljivih materija.

            Žive celije kvasca su deo ishrane muzne stoke više od pola veka, a primena istih se izuzetno povećava poslednjih nekoliko godina. Žive celije kvasca  upotrebljene u ovu svrhu su ili nusproizvodi etanolskog vrenja, pivarske industrije ili su nastali uzgajanjem u prisustvu kiseonika. Imajući u vidu da ćelije kvasca sadrže mnoštvo aminokiselina koje čine 40% ukupnog sadržaja, njihova hranljiva vrednost je visoka. S obzirom na to da i u malim količinama moćne ćelije živog kvasca mogu da poboljšaju proizvodne rezultate muzne stoke, celije kvasca bi takodje trebalo smatrati bioregulatorima.

            Korist od upotrebe dodatka na bazi živih celija kvasca  kod muzne stoke se ogleda u: 1) povećanoj proizvodnji mleka 2) povećanom sadržaju mlečnih proteina i masti u mleku 3) povećanoj konzumaciji suve materije 4) povećanoj telesnoj masi  kod mladih teladi.           

            Prema tome, hrana na bazi živih celija kvasca je postala trend na većini stočnih farmi zapadnih zemalja.

            Prema izveštaju Američkog udruženja službenika za kontrolu ishrane (Association of American Feed Control Officials [AAFCO]), postoji 10 različitih vrsta proizvoda na bazi kvasca koji se momentalno svrstavaju u hranu za životinje. Najznačajniji proizvodi na bazi kvasca su živi suvi kvasac, suvi kvasac na bazi torula, pivarski suvi kvasac i kulture živih ćelija kvasca. Medju ovih deset proizvoda na bazi kvasca, samo živi suvi kvasac i kulture živih ćelija kvasca imaju moć fermentacije, dok kod ostalih ova osobina izostaje. Kultura živih ćelija kvasca je suvi proizvod koji se ne sastoji samo od suvog živog kvasca, nego i medijuma u kome je uzgajan.          

            Poslednjih godina, zahvaljujući obimnim in vitro istraživanjima Saccharomyces cerevisiae, veliki broj proizvodjača dodataka ishrani i životinjskih nutricionista je prihvatilo njegovu upotrebu, u cilju poboljšanja proizvodnje muzne stoke. Sada na tržištu većina aditiva na bazi kvasca koji imaju razlicita imena potiču od mnogih različitih sojeva ove vrste gljiva.

Za bolji protok materija

            Smatra se da kvasac, koji je posebna vrsta bioregulatora, prevashodno deluje u buragu, a manje u post-ruminalnom digestivnom traktu. Iako se dodaci na bazi kvasca koriste već mnogo godina, malo pažnje je posvećeno kvascima u buragu. In vitro istraživanja u ovoj oblasti se još uvek obavljaju na zastareli način, pa se malo zna o pravim mehanizmima dejstva. Neki rezultati eksperimenata koji se ovde navode mogli bi pomoći da se shvati kako kvasac funkcioniše u digestivnom sistemu krave.

1)      Modifikovanje pH buraga. Jedna od prednosti koju dodatak na bazi kvasca daje životinjama je ta što stvara optimalne uslove u buragu.  Prilikom varenja ugljenih hidrata, a to dovodi do smanjenja pH  u buragu. Uključivanje dodatka na bazi kvasca u ishranu smanjuje pad pH vrednosti buraga. Pošto kvasac ne može da asimilira ove kiseline kao izvor ugljenika za razvoj, zaključak je da kvasac stimuliše neke posebne mikroorganizme u buragu koji koriste ove kiseline i time podižu nivo pH vrednosti buraga.

 2)      bio značajno smanjen, a velike količine nusproizvoda propionata pronaðene su u buragu muzne stoke koja je hranjena kulturama kvasca. Ovo pokazuje da se veći procenat metaboličkog vodonika koristi u proizvodnji propionata nego u proizvodnji metana, čime se postiže bolje iskorišćavanje hrane.

3)      Povećanje raspoloživih metala. Kvasac može da se apsorbuje i helatne forme mikroelemenata hrane uključujući magnezijum, cink, bakar, mangan, selen, kobalt i kalijum čineći ih biološki dostupnim. Ti mikroelementi se povezuju sa razvojem i otpornošću životinja prema bolestima.

4)      Stimulisanje razmnožavanja i aktivnosti anaerobnih bakterija u buragu. Kvasac poseduje prirodnu primamljivu aromu koja može poboljšati ukus hrane i tako povećati unošenje hrane. Kvasac takoðe sadrži kompleks vitamina B, mnoge različite amino-kiseline i neke nepoznate faktore rasta koji su ograničavajući faktori rasta za neke anaerobne bakterije koje se mogu naći samo kod preživara. Gore pomenute komponente oslobaðaju se u buragu posle autolize kvasca. Broj nekih posebnih anaerobnih bakterija u buragu uključujući celulolitičke i hemicelulolitičke bakterije može se povećati do 10 puta kada se muzna stoka hrani kulturama kvasca, što dovodi do povećanog varenja celulozne biomase. Osim toga, amino-kiseline koje se oslobaðaju iz lysis-a (ovaj izraz moram proveriti šta znači) ćelijskog zida bakterija odlaze u post-ruminalni deo digestivnog trakta i služe kao izvor proteina za životinju.

 5)      Poboljšanje protoka hranljivih materija iz buraga u creva, kao i povećanje apsorpcije hranljivih materija.

Uputstva za upotrebu dodataka

            Kako je u buragu blizu 39⁰C, a  pritom je to i anaerobna sredina, pa stoga nema pogodnosti za umnožavanje kulture kvasca, uspeh ili neuspeh dodataka u ishrani muznih goveda  zavisi od količine i kvaliteta kulture kvasca  koje se koriste. Prvo, izbor soja je veoma važan. Drugo, s obzirom da kulture kvasca sadrže  živi kvasac obogaćen prisustvom medijuma u kome rastu  (vitamini, minerali, faktori rasta), njihova proizvodnja  u uzgoju stoke bi trebalo da bude bolji od učinka preparata koji sadrže suvi zivi kvasac. Još jedna stvar koju treba istaći je da je živi kvasac bioregulator, dok neaktivirani nije.

            Zbog toga što kultura kvasca sama ne daje najbolje rezultate, da bi se postigli dobri rezultati potrebno je kombinovati kulture kvasca sa mananoligosaharidima koji vezuju patogene bakterije i poboljšavaju imunitet, beta glukanom koji se dobija iz pečuraka (ne iz kvasca), i korisnim bakterijama. Sinergičkim efektima kultura kvasca sa ovim dodatnim sastojcima postižu se optimalni rezultati.

Razvoj

            Upotreba kultura kvasca kao bioregulatora u ishrani muznih goveda  je napravila veliki proboj u primeni prirodnih proizvoda u proizvodnji stočne hrane. Pored Saccharomyces cerevisiae, neke druge kulture kvasca ili gljivica koje nisu štetne, a mogu da odgovore sledećim zahtevima, takodje imaju izgleda da budu upotrebljene kao dodatak ishrani:

1)      da nisu štetne ni za ljude ni za životinje

2)      da su lake za uzgoj i razmnožavanje in vitro

3)      da poseduju izraženu moć fermentacije ugljenih hidrata

4)      da mogu da podnesu temperaturu od 39⁰C

5)      da su izvor vitamina, posebno onih iz B kompleksa

 6)      da su visokosvarljivi proizvodi dejstva enzima

 7)      da su kompatibilni sa drugim mikroorganizmima u buragu

 8)      da mogu da se razmnožavaju u buragu.