Реакция Майяра

реакция майера

Реакция Майяра может быть тихим убийцей качества корма.

Влияние реакции Майяра очень часто не распознается или игнорируется, но в значительной степени способствует снижению качества комбикормов, особенно дорогих, содержащих чувствительное сырье.

Реакция Майяра является неотъемлемой частью производства комбикормов. Ее побочные эффекты проявляются в снижении доступности питательных веществ из-за термической обработки и длительного хранения в готовых комбикормах и ​​их составляющих.

Реакция Майяра — это непрерывно протекающая реакция, поскольку она имеет место даже при комнатной температуре при очень низком уровне влажности. С другой стороны, контроль этой неферментативной реакции «покоричневения» может не только предотвратить потерю питательных веществ, но и может быть полезным для улучшения вкусовых качеств комбикорма.

Что такое реакция Майяра?

Реакция Майяра представляет собой связывание аминогрупп с карбонильной группой сахаров, таких как глюкоза или лактоза. Об этом открытии сообщил Майяр в 1912 и 1916 годах, отсюда и название этого процесса.

Хотя в процессе этой реакции потери сахара больше и интенсивнее, чем потери аминокислот, именно ухудшение качества белка больше всего беспокоит диетологов и производителей. Аминокислоты, особенно кормовые, довольно дороги.

Изменение цвета продукта на более темный часто путают с интенсивностью реакции Майяра. Однако потемнение и потеря усвояемости аминокислот — два независимых явления реакции Майяра, которые радикально отличаются. На начальных стадиях реакции Майяра продукты остаются того же цвета, но аминокислоты уже становятся недоступными. Следовательно, изменение цвета не является достоверным индикатором ухудшения качества белка, которое происходит достаточно быстро.

Реакция Майяра может протекать при комнатной температуре, но ее интенсивность увеличивается с увеличением времени, температуры, влажности (максимум от 40% до 70%) и щелочности (линейно от pH 3 до 8). Первоначальные продукты реакции Майяра обладают автокаталитическими свойствами, которые еще больше усиливают эффекты термической обработки и хранения.

Лизин — самая уязвимая аминокислота

В условиях повышенной температуры и влажности любое соединение со свободной аминогруппой уязвимо для реакции Майяра, в том числе свободные аминокислоты, эпсилон-аминогруппы протеиносвязанного лизина и свободные аминогруппы витаминов, таких как тиамин и фолацин, и даже госсипол (антипитательный фактор).

Лизин является наиболее восприимчивой аминокислотой в интактных белках, поскольку он имеет свободную аминогруппу в углеродной единице эпсилон, которая легко доступна для реакции с редуктивными сахарами.

Свободный лизин еще более реактивен, потому что он имеет две свободные аминогруппы. Производные лизина, полученные в результате ранней реакции Майяра, включают N- (1-дезокси-D-фруктозил) лизин и N- (1-дезокси-D-лактулозил) лизин.

Лабораторные измерения этих соединений могут использоваться для определения наличия или начала реакции Майяра. Эти соединения дезаминируются только микрофлорой кишечника и поэтому недоступны для млекопитающих и птиц. Поскольку разрушение лизина часто в 5-15 раз больше, чем разрушение других аминокислот (таких как метионин, цистин, триптофан), изменения его биодоступности указывают на возникновение и интенсивность реакции Майяра. Вот почему еще одним тестом на наличие реакции Майяра является определение реактивного лизина.

Как реакция Майара влияет на лизин?

Реакция Майера

Продукты реакции Майара отвечают за желаемый вкус комбикормов и пищевых продуктов.

Разрушение лизина осуществляется двумя способами. Во-первых, лизин связывается с сахарами, образующими первые продукты реакции Майяра. Хотя на этом этапе лизин все еще можно обнаружить при химическом анализе, он больше не является биодоступным. Вот почему анализ общего лизина не является хорошим индикатором воздействия реакции Майяра на корм.

Во-вторых, образование продуктов поздней реакции Майяра, таких как меланоиды, снижает количество химически проанализированного лизина (Zhang and Parsons, 1994 и 1996). Это стадия, на которой окрашивание усиливается, но измерение общего лизина на этом этапе может быть малоцелесообразным, поскольку продукты уже заметно «сгорели».

Неблагоприятное влияние реакции Майяра на биодоступность лизина было широко продемонстрировано почти во всех ингредиентах кормов, включая горох, соевый шрот, изолят рыбного белка, казеин, яичный альбумин, шрот канолы, арахисовую муку и подсолнечный шрот. Биодоступность лизина или, скорее, изменчивость, наблюдаемая в этом отношении, является основной проблемой барды (DDGS) при производстве кукурузного биоэтанола, поскольку процесс производства барды включает сильное нагревание для сушки побочного продукта.

Неоднократно было продемонстрировано, что чрезмерная термическая обработка кормового сырья с высоким содержанием белка снижает биодоступность лизина в зависимости от уровня температуры и продолжительности ее воздействия. В некоторых случаях, например, в хлопковом жмыхе, термическая обработка может не повлиять на усвояемость, хотя биодоступность лизина сильно снижается, что сбивает с толку, но это правда.

Похоже, что существует обратная зависимость между температурой и временем, так что по мере снижения температуры требуется больше времени для такой же потери биодоступности лизина, и наоборот.

Практические моменты касательно реакции Майара

Стартеры для поросят и телят, включая заменители молока, богаты молочными ингредиентами и содержат большое количество лактозы и лизина. Более того, самые сложные рецептуры для молодняка могут содержать множество других не менее чувствительных ингредиентов, таких как продукты крови, концентрированные соевые протеины, рыбная мука и пшеничный глютен, которые легко способствуют возникновению проблемы реакции Майяра.

Во время гранулирования корм подвергается воздействию относительной влажности и температуры. Обычно в при грануляции комбикорм обрабатывают паром (от 2% до 6% влаги во время кондиционирования при температуре от 50 до 90 градусов Цельсия, от нескольких секунд до 20 или более минут). Чрезвычайно высокие температуры могут также развиваться во время формирования гранул из-за трения о стенки матрицы, при проталкивании комбикорма через отверстия. Более агрессивные методы обработки кормов, такие как экструзия, двойное гранулирование и длительное кондиционирование, также увеличивают риск большего разрушения питательных веществ из-за реакции Майяра.

Хранение термочувствительных кормов в виде готового комбикорма или кормового сырья в течение длительных периодов времени также может инициировать второй цикл реакции Майяра. Это имеет первостепенное значение для менеджмента кормления, поскольку условия высокой температуры и относительной влажности, обычно наблюдаемые в большинстве закрытых помещений для молодняка, чрезвычайно благоприятны для реакции Майяра.

Остаточная влажность корма сильно влияет на степень реакции Майяра во время хранения. Уровень влажности 10% в сухом молоке, хранящемся в течение 10 недель при 30 градусах Цельсия, привел к 20%-ной потере биодоступности лизина. Кроме того, использование стартерного комбикорма для поросят в течение одной недели в жарких условиях питомника снижает биодоступность лизина примерно на 12%. Воздействие на корм неблагоприятных условий окружающей среды может происходить не только в помещениях для животных, но и во время хранения в бункерах и общих складских помещениях в летние месяцы.

Будущее исследований реакции Майяра

Положительное влияние реакции Майяра заключается в том, что ее продукты ответственны за желаемый вкус приготовленных комбикормов и пищевых продуктов. Это может быть фактором, способствующим увеличению потребления корма, обычно наблюдаемому при использовании гранулированных кормов. По этому аспекту имеется нехватка информации, поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы воспользоваться преимуществами естественного, но неизбежного процесса производства комбикормов. Нам также не хватает простого, но стандартизованного теста для количественной оценки степени разрушительной реакции Майяра на качество белка.


Автор статьи: Д-р Иоаннис Мавромихалис — диетолог, имеющий ученую степень в Университете штата Канзас (MSc) и Университете штата Иллинойс (PhD), директор Ariston Nutrition Consulting International. Перевод Елены Бабенко специально для soft-agro.com.


С нетерпением жду отзывы и комментарии. Большое Вам спасибо!

Нашли этот материал полезным? Поделитесь с коллегами в соцсетях или отправьте ссылку прямо на почту!

Подписывайтесь на наш телеграм-канал, чтобы первыми получать уведомления о выходе новых материалов.

Telegram-канал →

Хотите получить больше информации по технологиям производства комбикормов? Подписывайтесь на наш новый вводный (бесплатный) курс «Технология производства комбикормов»

9 комментариев "Реакция Майяра"

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

  1. Краткость — сестра таланта. Всё кратко, но очень полезно. спасибо

  2. Здравствуйте Елена как всегда актуально, пополняет копилку моих знаний, сразу же доносится студентам так как темы всегда своевременны. Очень удобно когда подобные сообщения приходят тебе на почту, так как лишний раз сходить в библиотеку просмотреть новые публикации времени не хватает, а тут всё самое новое и актуальное перед глазами, материал практически систематизирован, берётся на вооружение и используется с пользой! Спасибо!

  3. Елена, спасибо огромное за статью. Много материалов перерыл, когда пытался обосновать низкую эффективность перьевой муки в кормлении. В целом, с механизмом знаком. Но столько консолидированной информации в одной статье — моё почтение!)

  4. Прекрасная статья. надо довести до каждого животновода.

  5. Как часто бывает и в производстве комбикормов нужна золотая середина. С одной стороны снижение технологической нагрузки, риска появления продуктов реакции Майара, сохранение оптимального уровня питательности и биологической ценности корма. С другой стороны необходимость термической обработки, обеспечивающей безопасность и сохранность.

  6. Большое спасибо. Как же все-таки экспрессно определить потери аминокислот при этом?

  7. » например, в хлопковом жмыхе, термическая обработка может не повлиять на усвояемость, хотя
    биодоступность лизина сильно снижается, что сбивает с толку, но это правда.»
    как это понимать???

    • Елена спасибо за полезные статьи,

  8. О том, что аминокислоты перегретого силоса становятся недоступными из-за их соединения с сахарами я знал давно Но, о такой же реакции, происходящей в комбикормах читаю впервые. Впрочем, на каждом мешке комбикорма описаны условия хранения и сроки годности.

Хотите подробно узнать о ключевом кормовом сырье, которое используется в кормлении животных и производстве комбикормов? Записывайтесь на наш онлайн-курс!