Pareti cellulari e estratti di lievito per il benessere animale

Garzanti Specialties e Ohly per il mercato Feed e Pet Food

La riduzione dell’uso di antibiotici negli animali è stato indubbiamente uno dei temi più caldi affrontato negli ultimi anni.
Per poter garantire ottime rese e scongiurare i problemi legati ad infezioni batteriche o virali, fino a pochi anni fa la via più comune era affidarsi agli antibiotici: questo ha inevitabilmente condotto ad un abuso di questi farmaci e ha messo in mostra aspetti molto gravi che prima non venivano presi sufficientemente in considerazione. Uno su tutti, l’antibiotico-resistenza.
La crescente consapevolezza del consumatore intorno a problemi di questo genere, unita alla pressione legislativa verso la riduzione dell’utilizzo degli antibiotici, hanno spinto il mercato a trovare soluzioni alternative concrete per contrastare problematiche fisiologiche tipiche degli allevamenti e degli animali da compagnia. Senza ovviamente dover ricorrere agli antibiotici.
Oggi le soluzioni disponibili sul mercato assumono la forma dei Mannanoligosaccatidi (MOS) e dei β-Glucani: due polisaccaridi funzionali naturali con le ormai note proprietà benefiche verso la salute degli animali.
Numerose pubblicazioni scientifiche infatti hanno dato prova dei benefici di questi prodotti sullo stato fisiologico degli animali, dimostrando come le pareti di lievito ne migliorino le performance in termini di incremento medio giornaliero e di conversione alimentare.

Grazie alla collaborazione con Ohly, uno tra i leader mondiali nella produzione e lavorazione dei lieviti, Garzanti Specialties mette a disposizione, in Italia, questi prodotti per il mercato dei mangimi e per quello degli animali da compagnia.
Vediamo nel dettaglio come si ottengono questi prodotti e cerchiamo di apprendere nozioni utili per riconoscere un prodotto di qualità.

Pareti cellulari e estratti di lievito

Tradizionalmente, le pareti cellulari del lievito rappresentano un sottoprodotto della produzione dell’estratto di lievito.
Le cellule di lievito attive subiscono lisi durante l’incubazione ad alte temperature da parte dagli stessi enzimi del lievito (AUTOLISI) o per l’aggiunta di altri enzimi (IDROLISI). Completata la lisi, si ottiene l’estratto di lievito (la frazione solubile intracellulare) e le pareti cellulari che vengono separate tramite centrifugazione e infine essiccate.

La produzione di 1 kg di estratto di lievito si traduce in circa 0,5 kg di parete cellulare.

Anni fa le pareti cellulari non erano note per i loro effetti sul benessere fisiologico degli animali: venivano vendute a prezzi bassissimi in forma liquida grazie al loro contenuto proteico (20/30%) oppure utilizzate come appetibilizzanti, soprattutto nei suini.
Solo successivamente, una volta scoperto il loro enorme valore funzionale, le aziende hanno iniziato ad essiccare il prodotto (aumentandone la shelf-life da circa 7 giorni a più di 2 anni) ed a specializzarsi nella concentrazione dei MOS o dei β-Glucani.

Come riconoscere i prodotti di qualità

La crescente percezione dei derivati della parete cellulare del lievito come validi strumenti per ridurre l’utilizzo degli antibiotici negli animali ha determinato un forte aumento della richiesta di questi prodotti sul mercato.
Ci sono aziende che hanno fatto ricorso a lievito esausto di birrifici / distillerie / impianti di bioetanolo per la produzione di pareti cellulari di lievito e suoi derivati. Materie prime che consentono prezzi più bassi, ma che in alcuni casi possono compromettere la qualità del prodotto finale.
Quando si è alla ricerca di un prodotto di qualità la materia prima di partenza è solo uno dei tanti aspetti da prendere in considerazione.

Le pareti cellulari del lievito contengono tre polisaccaridi principali: i Mannanoligosaccaridi (MOS), i β-Glucani e la Chitina. Per lungo tempo si è pensato che la parete cellullare del lievito avesse una struttura relativamente statica e con limitati cambiamenti nella composizione.
La realtà è ben diversa: questi prodotti si caratterizzano per la loro eterogeneità, sia nella composizione che nella struttura.
Ecco che questi due aspetti, uniti alla materia prima di partenza, diventano fondamentali per distinguere prodotti altamente funzionali, di qualità e di conseguenza, per riuscire ad ottenere ottime risposte sugli animali.
Questa forte eterogeneità tra un prodotto e l’altro, in termini di composizione (Mannani 25-70% SS, β-glucani 30-60% SS e chitina 1-8% SS) e struttura della parete cellulare, è il motivo per cui spesso si osservano differenti risultati di campo, nonostante vengano utilizzati prodotti ritenuti analoghi.

Tale variabilità è determinata principalmente dai seguenti fattori:

• Condizioni di crescita del lievito (fermentazione): la fonte di carbonio, la temperatura, il pH e la disponibilità di ossigeno influenzano fortemente la presenza degli zuccheri nelle pareti, la stessa struttura dei polimeri, quindi il loro grado di ramificazione e la lunghezza dei rami stessi.
• Ceppo: il ceppo di Saccharomyces cerevisiae utilizzato, influenza notevolmente la composizione finale. I produttori di estratti di lievito, i birrifici ed i produttori di bioetanolo, utilizzano ognuno ii propri ceppi: questo contribuisce ad influenzare enormemente la variabilità della composizione di questi prodotti.
• Processo di produzione della parete stessa: in generale esistono due tipi di processo attraverso i quali si producono le pareti cellulari del lievito: AUTOLISI o IDROLISI.

Sebbene si pensi che le pareti cellulari di lievito siano prodotte per lo più tramite autolisi, (essendo il processo meno complesso), la realtà è che l’industria sta ricorrendo sempre più all’idrolisi.
Questo processo è utilizzato durante la produzione di estratti di lievito ad alto contenuto in nucleotidi (sempre più richiesti sul mercato). Inoltre, l’utilizzo del lievito esausto da impianti di bioetanolo come materia prima per l’ottenimento delle pareti cellulari, richiede l’aggiunta di proteasi esogene per lisare le pareti in quanto gli enzimi del lievito sono stati disattivati a valle nel processo di produzione del bioetanolo.
Con l’aggiunta di enzimi esogeni, non solo si ha la lisi del lievito, ma si ottiene anche l’idrolisi delle mannoproteine presenti all’esterno del lievito che diventano solubili e non passano, con la centrifugazione, nella frazione delle pareti cellulari di lievito (il contenuto in MOS nelle pareti cellulari idrolizzate è circa 50% in meno di quelle ottenute per autolisi).
Le pareti cellulari di lievito sono sfere e cambiano la loro funzionalità in base alle molecole presenti esternamente.
Le pareti di lievito da AUTOLISI presentano i MOS sull’esterno, mentre quelle IDROLIZZATE hanno sia MOS che β-Glucani (prodotti conosciuti come “pareti miste”).

Possiamo quindi concludere che, per poter ottenere risultati fisiologici certi e ripetibili da prodotti a base di pareti cellulari di lievito, non è possibile prescindere da una valutazione mirata di questi fattori fondamentali: il processo produttivo, il produttore e le caratteristiche del prodotto in termini di composizione e struttura.

Funzionalità fisiologiche delle pareti cellulari e estratti di lievito

Come detto, anche gli estratti del lievito rivestono un importante ruolo funzionale come supporto negli animali giovani o stressati oppure come appetibilizzanti.
Vediamo le principali attività dei prodotti derivati dal lievito.

MOS, MANNANOOLOGOSACCARIDI

I Mannano oligosaccaridi svolgono un importante ruolo nel sostenere il benessere intestinale e nel contrastare i disturbi di questo apparato.
Si legano ai patogeni intestinali come Salmonella, E.Coli, ma anche Clostridi e ai loro recettori intestinali.

Contribuiscono in questo modo a scongiurare la colonizzazione intestinale da parte dei patogeni, contrastando disturbi che potrebbero sfociare in diarrea.

β-GLUCANI

Polisaccaridi funzionali che agiscno sulla modulazione della risposta immunitaria non-specifica, influenzando positivamente la salute e le produzioni degli animali. Questa azione avviene principalmente grazie all’attivazione dei macrofagi che consentono di superare le infezioni batteriche e di aumentare il titolo anticorpale dopo le vaccinazioni.
Grazie alla loro composizione molecolare, i β-Glucani del lievito sono noti per essere tra β-Glucani più efficaci sull’immunomodulazione.

NUCLEOTIDI

I nucleotidi sono considerati nutrienti semi-essenziali: gli animali in veloce accrescimento, malati o sottoposti a stress non hanno infatti una sufficiente capacità di produzione endogena di tutti i nucleotidi necessari per promuovere lo sviluppo cellulare.
L’inclusione dei nucleotidi nei mangimi ha quindi dimostrato di avere un importante impatto sulla crescita e sulla conversione alimentare degli animali (soprattutto nelle prime settimane di vita) andando a sostenere il sistema immunitario e la maturazione intestinale.

APPETIBILIZZANTI (MIGLIORATORI DELLA PALATABILITA’)

Estratti del lievito comunemente usati per aumentare la palatabilità di mangimi o di prodotti funzionali anche medicati. Questo effetto viene garantito dalla presenza di composti azotati utili a questo scopo e in particolare, prodotti della reazione di Maillard, aminoacidi liberi e piccoli peptidi.

OHLY, la gamma dei PRODOTTI DISPONIBILI

Ohly, oggi parte del gruppo britannico ABF, ha una storia che parte dal lontano 1836. Oggi è uno dei leader tra i produttori dei derivati dal lievito e dedica particolare attenzione alla ricerca della qualità e funzionalità delle soluzioni. 
Tutti i prodotti Ohly derivano infatti da colture di lievito di birra, Saccharomyces cervisiae, di primissima qualità.

Dopo aver avviato una positiva collaborazione nel settore alimentare, Garzanti Specialties ha esteso la sinergia con Ohly anche ai settori mangimi e pet-food valorizzando quei prodotti a spiccata affinità.

PRODOTTI DELLA PARETE CELLULARE DEL LIEVITO

• Ohly-GO® WALL: pareti di lievito (Saccharomyces cerevisiae) ottenute per idrolisi con aggiunta di enzimi esogeni, separate per centrifugazione dall’estratto di lievito solubile ed essiccate.

Il prodotto è quindi costituito da un mix di (1,3)(1,6)-β-D-Glucani (27 ± 4 %) e MOS (18 ± 4%).
I due polisaccaridi funzionali che compongono il prodotto hanno effetti benefici sulla salute animale, migliorandone la produttività e contrastando gli effetti negativi dei periodi di forte stress.

FUNZIONE: lega le micotossine, sostiene il sistema immunitario e attiva i macrofagi. Si lega ai patogeni intestinali e ne previene la colonizzazione.

INCLUSIONE: 0.25 – 2 kg/ton

• Ohly-GO® MOS: pareti cellulari di lievito (Saccharomyces cerevisiae) ottenute per autolisi e poi centrifugate per essere separate dall’estratto solubile, con un contenuto in MOS di 31±4% e di (1,3)(1,6)-β-D-Glucani di 21±4%.

FUNZIONE: si legano ai patogeni intestinali come Salmonella, E. coli e Clostridia spp. e ai loro recettori intestinali, prevenendone la colonizzazione del tratto intestinale.

INCLUSIONE: 0.5 – 2 kg/ton

• Ohly-GO® GLUCAN: β-Glucani semi-purificati da pareti cellulari di lievito (Saccharomyces cerevisiae) autolisato tramite trattamento con idrossido di sodio e seguenti centrifughe reiterate funzionali alla purificazione (1,3)(1,6) β-D-Glucani (≥48%).

Anche in versione avanzata OHLY-GO®GLUCAN ADVANCED con livello di (1,3)(1,6) β-D-Glucani ≥ 60%.

FUNZIONE: modula la risposta immunitaria non-specifica attivando i macrofagi per superare le infezioni batteriche e aumenta il titolo anticorpale dopo la vaccinazione. Perfetto per essere somministrato nei periodi di forte stress.
I (1,3)(1,6) β-D-Glucani hanno anche la capacità di legare alcune micotossine, quali zearalenone e ocratossina.

INCLUSIONE: 0,05 – 0,25 kg/ton

ESTRATTI DI LIEVITO E APPETIBILIZZANTI

• Ohly-GO® NUCLEO: estratto di lievito (Saccharomyces cerevisiae) idrolizzato per via enzimatica.

È una risorsa completa di nucleotidi (CMP, GMP, IMP e UMP).

FUNZIONE: la presenza di questo prodotto nel mangime migliora le prestazioni degli animali.
I nucleotidi sono infatti nutrienti semi-essenziali. La crescita degli animali infatti può essere limitata a causa della loro incapacità di produrli tramite biosintesi soprattutto in determinate situazioni:
– nelle fasi giovanili dove le cellule sono in rapida divisione;
– in specifici tessuti cellulari come le cellule del sistema immunitario innato (aspetto importante per i gamberetti) e nelle cellule del tratto gastro-intestinale;
– negli animali stressati o malati: in questo caso fornendo nucleotidi si riduce il fabbisogno energetico dell’animale che sopporterà meglio lo stress e sarà più resistente all’attacco di patogeni.

INCLUSIONE: 1 kg/ton

Ohly-GO® KTD: è un estratto di lievito (Saccharomyces cerevisiae) che fornisce sapore di carne e note tostate. 

È una ricca fonte di composti nutrizionali azotati come aminoacidi, ammine, piccoli peptidi e nucleosidi. Possiede un intenso sapore di carne arrostita. È prodotto dall’estratto di lievito e glucosio autolisati e seguito dalla reazione di Maillard.

FUNZIONE: aumenta la palatabilità del mangime e maschera i sapori indesiderabili.

INCLUSIONE: 0,2-1% e fino al 20% nelle premiscele

Ohly-GO® MEATY: è un estratto di lievito da (Saccharomyces cerevisiae) che fornisce sapore di carne.

È una ricca fonte di composti azotati appetibilizzanti come prodotti della reazione di Maillard, aminoacidi liberi (15%) e piccoli peptidi (33%).

FUNZIONE: migliora la palatabilità dei mangimi e maschera il gusto sgradevole di eventuali additivi per mangimi funzionali e ingredienti attivi in medicinali veterinari. È particolarmente indicato per animali carnivori.

INCLUSIONE: 0,2-1% e fino al 20% nelle premiscele.

Per maggiori Informazioni contattate:
– Alessandro Schienoni: alessandro.schienoni@garzantispecialties.it
– Marco Montagnani: marco.montagnani@garzantispecialties.it