NISO VSI ENKAPSULIRANI IZDELKI USTVARJENI ENAKO

Lipidna enkapsulacija je dragoceno orodje za zaščito hranil pred razgradnjo v vampu in izpostavljenostjo okolju z namenom, da se hranila ohranijo za absorpcijo v tankem črevesju. Ob številnih enkapsuliranih izdelkih na današnjem trgu je lahko izbira izdelka, ki bo deloval po pričakovanjih in hkrati po ugodni ceni zmedena in zahtevna. Ti izdelki in postopki, s katerimi so ustvarjeni, se močno razlikujejo po zasnovi, tehnologiji in žal tudi po učinkovitosti.

Visokokakovostna enkapsulirana hranila lahko nutricionistom omogočijo veliko prilagodljivosti pri izboljševanju obrokov in proizvodnih rezultatov, hkrati pa zmanjšajo stroške. Vendar pa vsi enkapsulirani izdelki niso ustvarjeni enako. Da bi kar najbolje izkoristili vložek v posamezno sestavino morajo nutricionisti, veterinarji in proizvajalci prepoznati razlike med različnimi tehnologijami enkapsulacije. To omogoča sprejemanje odločitev na podlagi dejstev o tem, kateri izdelek oziroma izdelki bodo v obrokih najbolj stroškovno učinkoviti.

Lipidna enkapsulacija

Lipidna enkapsulacija je učinkovita tehnologija za zaščito v vampu, ki se uporablja pri širokem spektru hranil. Vendar pa je lipidna enkapsulacija splošen izraz, znotraj katerega obstajajo razlike zaradi:

začetne oblike in vsebnosti hranila,
uporabljenega sistema ovoja,
proizvodnega postopka, ki se uporablja za proizvodnjo lipidnega ovoja.

Obstajata dve glavni vrsti tehnologije lipidne enkapsulacije: prava enkapsulacija in matrična enkapsulacija. Matrična enkapsulacija suspendira aktivno hranilo znotraj matriksa maščobnih kislin, medtem ko prava enkapsulacija vključuje slojevito prevleko maščobnih kislin, ki je nanesena okoli zunanjosti hranila in tvori zaščitno pregrado (slika 1), s čimer je aktivno hranilo v celoti obdano s lipidnimi plastmi.

Slika 1. Ilustracija prikazuje razlike med matrično in pravo enkapsulacijo.

Da je enkapsulacija učinkovita mora zagotavljati:

Obstojnost (stabilnost pri proizvodnji krme in mešanju, stabilnost pri zamrzovanju/odmrzovanju ter rok uporabnosti).
Zaščito v vampu.
Prebavljivost v črevesju.
Biološko učinkovitost.

Obstojnost

Obstojnost pomeni sposobnost enkapsuliranega hranila, da prenese zahteve med mešanjem, transportom in skladiščenjem, pa tudi vlago in kislost popolnega krmnega obroka (TMR). Abrazija zaščitne prevleke, pokanje, lomljenje ali zmanjšanje velikosti delcev lahko zmanjšajo količino hranila, ki ga žival dobi ali celo povzročijo neučinkovitost izdelka.

Stabilnost pri mešanju
Minerali predstavljajo eno izmed najbolj fizično abrazivnih okolij za enkapsulate, saj imajo ključni minerali kot sta apnenec in sol grobo površino in veliko trdoto. Pretirano mešanje lahko povzroči pokanje, lomljenje ali drugačno poškodbo prevleke enkapsulata. Zmanjšanje časa mešanja in dodajanje enkapsulatov čim kasneje v mešalni proces (kot eno zadnjih sestavin) lahko pomaga zmanjšati nepotrebne poškodbe.

Stabilnost v krmi
Raziskave o stabilnosti TMR pri uporabi izdelkov z zaščitenim lizinom in holinom kažejo velike razlike v stabilnosti med več komercialno dostopnimi izdelki z različnimi tehnologijami enkapsulacije (slika 2 in 3). Občutna izguba stabilnosti v TMR pri nekaterih izdelkih dokazuje, da vse tehnologije enkapsulacije ne morejo zadostno zaščititi hranila pred vlago, kislostjo in mikrobi v TMR. Ti izsledki poudarjajo, da je treba stabilnost v TMR upoštevati, saj lahko pride do poškodbe zaščitne prevleke že pred zaužitjem krave, kar lahko zmanjša učinkovitost enkapsulatov.

Slika 2: Stabilnost v TMR-u pri komercialno dostopnih izdelkih s pred vampom zaščitenim lizinom.

Slika 3. Stabilnost v TMR-u pri komercialno dostopnih izdelkih s pred vampom zaščitenim holinom.

Stabilnost pri zamrzovanju/odmrzovanju
Manj očitna in pogosto prezrta težava je stabilnost lipidnih enkapsulatov pri zamrzovanju in odmrzovanju. Ko se lipidni enkapsulati zamrznejo in nato odmrznejo, se zaščitni sloj lahko razširi in skrči. To omogoči prodiranje vode skozi ovoj med skladiščenjem ali v vampu, kar povzroči izgubo zaščite hranila. Nekateri lipidni enkapsulati pri postopku zamrzovanja in odmrzovanja niso stabilni.

Temperatura
Še en pogosto spregledan dejavnik, ki lahko vpliva na celovitost zaščitnega sloja je temperatura. Enkapsulati v krmi niso dovolj odporni, da bi prenesli temperature in pritiske povezane s peletiranjem. Visoke temperature namenjene želatinizaciji škroba in tvorjenju tršega peleta, poškodujejo enkapsulate in negativno vplivajo na zaščito hranilnega jedra. Poleg tega lahko pritisk povezan s peletiranjem povzroči razpoke ali lomljenje enkapsulatov, kar še dodatno oslabi zaščito hranil.

Zaščita v vampu

Hranila v nezaščiteni obliki, kot so holin, niacin, lizin in metionin se v vampu zaradi mikrobne fermentacije skoraj popolnoma razgradijo (>87 %), kar lahko pomeni, da je za prebavo in absorpcijo v črevesju na voljo le zelo majhna količina hranila. Zaščita v vampu se nanaša na sposobnost enkapsulata, da hranilo zaščiti pred razgradnjo v vampu tako, da lahko ta preide v siriščnik in tanko črevo, kjer ga žival lahko izkoristi.
Razgradnja v vampu se pogosto določa in situ ali in vitro. Pri in situ raziskavah se dakronske vrečke, ki vsebujejo pred vampom zaščitene produkte namestijo v vamp krave s fistulo, da se izmeri stabilnost enkapsulata. Pri in vitro raziskavah se uporabljajo laboratorijski postopki z zbranim vampovim sokom ali raztopinami, ki posnemajo okolje v vampu za določanje stopnje razgradnje. V obeh primerih se prebavljivost enkapsulatov lahko meri v eni časovni točki ali v več časovnih intervalih.

Sproščanje v črevesju / Biorazpoložljivost

Ključ do učinkovitega enkapsulata je razviti izdelek, ki ni odporen le na razgradnjo v vampu in vplive okolja, ampak se mora nato tudi sprostiti in prebaviti v siriščniku in tankem črevesju. Izboljšana zaščita hranila pred mikrobno razgradnjo v vampu lahko negativno vpliva na njegovo kasnejšo prebavljivost v črevesju.
Glede na hranilo, ki nas zanima, se lahko za testiranje sproščanja v črevesju uporabijo in vivo ali in vitro metode. Na splošno so in vitro metode, ki posnemajo prebavni sistem živali razmeroma hitre in cenovno ugodne, vendar zagotavljajo le relativne razvrstitve glede biološke razpoložljivosti. Nasprotno pa in vivo metode izvedene neposredno pri živali, kot sta uporaba stabilnih izotopov in selenometionina, nudijo natančnejše in zanesljivejše ocene biološke razpoložljivosti enkapsuliranih hranil.

Biološka učinkovitost

Biološka učinkovitost opažena pri živali po zaužitju enkapsulata predstavlja končni in najpomembnejši preizkus učinkovitosti. Opaženi odzivi se lahko nanašajo na mleko in njegove komponente, zdravje in reprodukcijo ter zdravje in rast potomcev, vendar niso omejeni le na to. Ti odzivi se razlikujejo tudi glede na hranilo, ki je bilo enkapsulirano.
Pozitivni biološki odzivi se pojavijo, kadar so izpolnjene vse tri ključne lastnosti kakovostno izdelanega enkapsulata: obstojnost, stabilnost v vampu in sproščanje v črevesju.

Povzetek

Enkapsulirana hranila lahko predstavljajo dosledno, zanesljivo in stroškovno učinkovito alternativo tradicionalnim surovinam. Vendar pa njihova učinkovitost glede obstojnosti, stabilnosti v vampu, sproščanja v črevesju in kot ključno uspešnosti krave varira glede na uporabljeno tehnologijo enkapsulacije in proizvodni postopek. Zato je ključnega pomena, da se za oceno učinkovitosti enkapsulata na vseh teh področjih uporabijo in situ, in vitro in in vivo raziskave.

Najboljši način ocenjevanja enkapsuliranega hranila je strošek na enoto biološko razpoložljivega hranila. Ta je odvisen od cene izdelka, njegove obstojnosti, zaščite v vampu in prebavljivosti v črevesju. Za ugotovitev najboljše vrednosti si zastavite nekaj preprostih vprašanj:

Ali je izdelek dovolj obstojen, da prenese mešanje krme/mineralov, čas v TMR-u, proizvodnjo in skladiščenje, vključno s cikli zamrzovanja in odmrzovanja tako, da ohrani sposobnost zaščite hranila v vampu?
Ali izdelek zagotavlja zadostno zaščito v vampu skozi čas, da visok delež hranila doseže črevesje za absorpcijo?
Ali je izdelek testiran in vivo, da njegova biološka razpoložljivost odraža obstojnost, zaščito v vampu in absorpcijo v črevesju, kot navaja raziskava proizvajalca?
Ali so podatki o biološki razpoložljivosti podprti z in vivo rezultati učinkovitosti, npr. vplivom na proizvodnjo ali zdravje?

Zahtevajte vpogled v raziskave in specifikacije kakovosti, da zagotovite, da bo dotični izdelek res zagotavljal pričakovane ravni biološko razpoložljivega hranila za kravo.

Povzeto po članku Kari Estes, M.S.,vodja raziskav pri Balchem Animal Nutrition and Health