Фитаза фермент: Природные и рекомбинантные фитазы микроорганизмов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Содержание

Природные и рекомбинантные фитазы микроорганизмов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ГЕНЕТИКА УДК 579.222.6

В. А. Савинов, Е. В. Самбук, М. В. Падкина

ПРИРОДНЫЕ И РЕКОМБИНАНТНЫЕ ФИТАЗЫ МИКРООРГАНИЗМОВ

Фосфор является одним из самых избыточных элементов литосферы. Гетеротрофные организмы получают фосфор из растений, у которых этот элемент находится главным образом в виде фитатов. Фитаты представляют собой кальциевые и магниевые соли инози-толгексафосфорной кислоты (рис. 1). На фитаты приходится до двух третей всего фосфора в пище, оставшаяся треть представлена легко усвояемым неорганическим фосфором (Фн) [26].

Однако фосфор в составе фитатов в полной мере недоступен человеку и многим сельскохозяйственным животным (например, крупному рогатому скоту, свиньям и домашней птице) из-за отсутствия или недостаточного количества фитатдеградирующих ферментов в желудочно-кишечном тракте.

Рис. 1. Фитиновая (инозитолгексафосфорная) кислота.

Кроме того, фитаты из-за сильного отрицательного заряда эффективно связывают ионы кальция, цинка и железа, что резко снижает всасывание этих важных минеральных веществ в кишечнике. Эта особенность фитатов является одной из причин дефицита

© В. А. Савинов, Е. В. Самбук, М. В. Падкина, 2006

железа, от которого страдают более трех миллиардов человек на планете. Образование комплексов фитатов с белками ухудшает питательную ценность кормов. Наконец неусвоенный фосфор, в избытке выделяемый животными в среду, представляет значительную экологическую проблему, так как приводит к эвтрофикации водоемов со всеми губительными последствиями для водных организмов [9].

Именно поэтому возрастает интерес к ферментам, катализирующим отщепление неорганического фосфата от фитатов.

Фитазы. В биологической системе гидролиз фитиновых кислот до лшо-инозитола и фосфатов считается важной реакцией энергетического обмена, сигнальных и регуляторных путей метаболизма. Фитиновые кислоты и продукты их деградации вовлечены в регуляцию клеточной пролиферации и дифференцировки, контроль уровня глюкозы и холестерола в крови, противоопухолевые процессы, лечение болезней Паркинсона и Альцгеймера [26]. Добавление фитазы в корма увеличивает доступность фитинового фосфора из растительной пищи и одновременно позволяет уменьшить выделение фосфора в среду. Увеличение содержания фитазы в пище человека может повысить доступность ионов железа и цинка.

Фитазы (лшо-инозитолгексакисфосфатфосфогидролазы) — это особый подкласс кислых фосфатаз (КФ), катализирующих отщепление фосфатов от фитиновых кислот, основной запасной формы фосфора в растительной пище: злаках, бобах и орехах.

Существует две группы фитаз: 3-фитазы (Е.С.3.1.3.8.) или 6-фитазы (Е.С.3.1.3.26), в зависимости от позиции фосфомоноэфирной группы фитиновой кислоты, по которой происходит гидролиз. Наиболее многочисленная и изученная группа фитатдегра-дирующих ферментов относится к семейству гистидиновых кислых фосфатаз [16]. Так же, как у КФ дрожжей, уровень синтеза фитаз зависит от количества неорганического фосфата в среде [29].

Ферменты этой группы обладают консервативной аминокислотной последовательностью ГШСХКХР в активном центре, которая характерна для кислых фосфатаз с высокой молекулярной массой, а также С-концевым НБ-мотивом (гистидин в положении 361 и аспартат в положении 362). В эту группу входят самые известные сегодня фитазы РЬуА и РЬуВ гриба АзрещШш т§ег, синтезируемые клетками в условиях дефицита фосфора. Сюда относятся также КФ РЬоЗр, РЬо5р, РЬо11р БассЬаготусез сегеь1$1ае и РЬо1р, РЬо4р Schizosa.ccharom.yces ротЬе [33].

С открытием фитазы особую важность приобретает изучение биохимических свойств ферментов различного происхождения. Поскольку фитаза служит пищевой добавкой для животных, важными свойствами фермента являются высокая специфическая активность, широкая субстратная специфичность, стабильность в широком диапазоне pH, стабильность при хранении, дражировании корма и прохождении через пищеварительный тракт. Устойчивость к высоким температурам является наиболее важной характеристикой, так как дражирование корма обычно происходит при температуре 65-95 0С [31]. Во многих лабораториях мира ведется активный поиск новых удобных источников фитазы, разработка путей оптимизации синтеза этого белка и способов минимизации затрат на его производство в промышленных масштабах. Развитие микробных систем экспрессии гете-рологичных генов делает доступным широкомасштабное производство фитазы по относительно низкой цене. К концу XX в. годовые продажи фитазы в качестве кормовой добавки были оценены в размере 500 млн долларов США, при этом они продолжают расти [26].

Таким образом, в настоящее время микроорганизмы, продуцирующие фитазы, привлекают большее внимание и приобретают большую ценность в пищевой промышленности и на рынке кормовых добавок для животных.

В природе фитазы обнаружены у грибов, бактерий и в семенах многих растений. Структурные гены фитаз были идентифицированы и выделены из грибов, бактерий и растений. Эти гены были экспрессированы в различных организмах, таких как дрожжи или растения.

Обзор посвящен современным данным о природных и рекомбинантных фитазах микроорганизмов.

Фитазы бактерий. Ферменты с фитазной активностью были обнаружены у представителей родов Bacillus sp., Pseudomonas sp., Treponema sp., у видов Klebsiella terrigena, Escherichia coli.

У E. coli идентифицирован ген appA2, кодирующий белок с фосфатазной/фитазной активностью с оптимумом pH 2.5 и гомологичный на 95% гену КФ АррА Е. coli (отличие между белками составляет 7 аминокислот) [21]. Ген аррА2 был клонирован в клетках Streptomyces lividans, которые синтезировали и секретировали негликозилированный белок с молекулярной массой 45 кДа [24]. Кроме того, ген аррА2 был экспрессирован в клетках дрожжей Pichiapastoris, S. cerevisiae и S. pombe. Все три вида дрожжей синтезировали экстраклеточную рекомбинантную фитазу с молекулярной массой в пределах 51.5-56 кДа, оптимумами pH 3.5 и температуры 55 °С. Увеличение молекулярной массы было обусловлено различной степенью гликозилирования рекомбинантного белка. При этом наиболее высокий уровень продукции был достигнут у метилотрофных дрожжей P. pastoris (272 Ед/мл среды), тогда как уровень продукции этого белка у S. pombe составил всего 2.8 Ед/мл среды [14].

Ген аррА2 фитазы Е. coli использовали для получения трансгенных мышей. Ген экспрессировали в клетках слюнных желез мышей, в результате чего в слюне был обнаружен биологически активный гликозилированный фермент (55 кДа), что привело к значительному уменьшению экскреции фосфора в среду. Этот удачный эксперимент является одним из путей решения проблем фосфатных кормовых добавок и предотвращения фосфорного загрязнения среды при разведении сельскохозяйственных животных [8].

Таким образом, в настоящее время наиболее изученной бактериальной фитазой является аррА2 E.coli, но этот фермент не производится в промышленных масштабах.

Фитазы грибов. Фитатдеградирующие ферменты обнаружены у различных видов мицелиальных грибов, таких как Aspergillus sp., Emericella nidulans, Mycleiophthora thermophila, Talaromyces thermophilus, Thermomyces lanuginosus, Rhizopus oligosporus, Myceliophthora thermophila, Talaromyces thermophilus, а также у некоторых видов дрожжей. Фитазы Aspergillus sp. и Peniophora sp. производятся в коммерческих масштабах для использования в качестве кормовых добавок [ 11 ].

Все исследованные фитазы мицелиальных грибов являются мономерными белками с различной степенью гликозилирования [31].

Фитазы Aspergillus sp. Фитазы синтезируют различные представители Aspergillus sp.: A. niger, A, carbonarius, A.ficuum, A. fumigatus, A. terreus.

У A. niger обнаружено два типа фитаз — PhyA и PhyB. Синтез обеих фитаз в штамме дикого типа Л. niger NRRL 3135 подавляется повышением концентрации фосфата [29].

Сегодня главным источником и продуцентом фитазы является вид Л. niger, а именно штамм дикого типа Л. niger NRRL 3135, из которого был выделен ген phyA, кодирующий кислую фосфатазу с фитатдеградирующей активностью. Однако собственная продукция фитазы А была недостаточной, поэтому ген phyA был клонирован под контролем промотора гена глюкоамилазы A. niger и экспрессирован в клетках штамма A. niger NRRL 3135. Это позволило обойти репрессию фосфатом и повысить уровень продукции фитазы в 52 раза по сравнению с уровнем продукции у штамма дикого типа, что составило 7.9 г белка на 1 л среды [29].

Фитаза А (РЬуА) представляет собой секретируемый мономерный гликопротеин с молекулярной массой приблизительно 85 кДа, который, как предполагают авторы, имеет два оптимума pH реакции (2.5 и 5.0) и температурный оптимум при 58 °С. Белок имеет 10 потенциальных сайтов Ы-гликозилирования. Степень гликозилирования белка зависит от системы экспрессии. Однако после дегликозилирования рекомбинантная фитаза сохраняет 95% своей исходной активности, следовательно, гликозилирование не влияет на активность фитазы [32].

Фитаза В (РЬуВ) является тетрамером. Фермент способен гидролизовать фитаты только при значении pH 2.0-2.5, а при pH 5.0 активность фитазы В отсутствует в отличие от фитазы А. По сравнению с РЬуА фитаза В более устойчива к повышению температуры [26].

Несмотря на то, что фитаза А аспергилла обладает высоким сродством к фитиновой кислоте, ее низкий выход, а также узкие пределы термостабильности и высокая стоимость фермента делают этот организм не самым подходящим источником фитазы для изготовления кормовых добавок для животных. Поэтому в данное время актуальным является поиск других микроорганизмов-продуцентов фитазы.пв. При этом дрожжи секретировали 729 мг белка на 1 л культуры. Рекомбинантная фитаза обладала оптимумами pH и температуры, молекулярной массой, степенью гликозилирования и специфичностью к фитату натрия и пара-нитрофенилфосфату, сходными по значению с таковыми у фитазы А. niger. При этом рекомбинантная фитаза является очень термостабильной: при нагревании до 90 °С в течение 20 мин фермент сохранял свыше 39% остаточной активности [22].

В 2002 г. группой японских ученых в ходе исследования процессов брожения рисового сусла при изготовлении сакэ, в котором участвуют два вида грибов — дрожжи 5. сегептае и плесневый гриб Л. Огугае — были идентифицированы три кислых фосфатазы, продуцируемые Л. огугае. Эти ферменты были обозначены как АСР-1, АСР-И, АСР-Ш. Впоследствии было показано, что только фосфатаза АСР-П обладает фитазной активностью. Новая фитаза АСР-И была подробно изучена, в частности, стало известно, что она имеет молекулярную массу 58 кДа, оптимум pH 5.0, температурный оптимум при 40 °С. На основе результатов исследования было выдвинуто предположение о кооперации всех трех ферментов-фосфатаз для гидролиза фитиновых кислот и высвобождения фосфата в клетках гриба Л. огугае. Сначала фитаза АСР-П отщепляет одну молекулу фосфата от фитиновой кислоты, затем остальные фосфатные группы, связанные с инозитолом, отщепляются преимущественно с участием фосфатаз АСР-1 и АСР-Ш [7].

Во время брожения рисового сусла клетки А. огугае синтезируют ряд ферментов, в том числе кислые фосфатазы и фитазу, которые расщепляют фитиновые кислоты, в избытке присутствующие в рисе, и таким способом снабжают дрожжи фосфатом в

концентрациях, необходимых для их роста и спиртового брожения (0.5-1.0 мМ)). Возможность подобной совместной работы кислой фосфатазы и фитазы при деградации фитатов была показана и ранее при изучении процессов прорастания семян кукурузы [13].

Вместе с тем в разное время проводились работы с геном/йг/А по созданию трансгенных организмов, способных синтезировать фитазу. Это, в первую очередь, трансгенные сельскохозяйственные растения, которые содержат молекулы фитазы и могут увеличить доступность фитинового фосфора в процессе пищеварения. Такое использование растений в качестве «биореакторов» является альтернативным способом коммерческого производства фитазы.

В 1993 г. ген phyA был введен в клетки семян табака, где он экспрессировался под контролем промотора 35S вируса мозаики цветной капусты (CaMV) и сигнального пептида белка PR-S табака, в результате чего происходила упаковка молекул фермента в стабильные частицы, которые могли быть включены в состав корма для животных [20]. В 1995 г. в результате экспрессии гена phyA в клетках листа табака Nicotiana tabaccum была получена биологически активная фитаза в количестве до 14.4% от всего растворимого белка растительных клеток [28]. В 1997 г. ген phyA был экспрессирован в клетках соевых бобов, и было показано, что биохимические характеристики рекомбинантного и природного ферментов не различаются [ 15]. В 2003 г. генбыл клонирован в клетках листа картофеля. Синтезированный белок был стабилен и каталитически активен [25].

Фитаза аспергилла используется в кормах для животных, однако использование этих ферментов в питании человека проблематично. Альтернативой является применение дрож-жей-сахаромицетов.

Длительный опыт применения дрожжей S. cerevisiae для производства хлеба и напитков свидетельствует о том, что они не являются патогенными для человека. Дрожжи в качестве продуцентов фитаз позволят не только получить рекомбинантный белок, но и использовать штаммы-продуценты в качестве пищевой добавки.

Дрожжи являются прекрасным источником белков и витаминов. Белки, синтезируемые дрожжами, усваиваются легче, чем белки животного происхождения, а также повышают биологическую ценность других кормов. Фосфор и кальций, находящиеся в составе дрожжей, способствуют нормальному развитию костной ткани, а витамины группы В, содержащиеся в дрожжевых клетках, являются регуляторами метаболизма жиров. Кроме того, было показано, что липополисахариды, входящие в состав клеточной стенки микроорганизмов, активируют систему местного иммунитета и, взаимодействуя с факторами регуляции интерферонов, индуцируют продукцию собственных цитокинов [6, 20]. Клетки дрожжей могут выполнять функцию транспортного средства для доставки нужного белка и способны обеспечивать синтез рекомбинантных белков в организме человека и животных [3,5,10].

Фитазы дрожжей. Характеритика фитаз д р о ж ж е й. Ферменты, способные гидролизовать фитиновые кислоты, были обнаружены у разных представителей дрожжевых грибов. Было проверено большинство известных видов дрожжей, из которых тридцать пять обладали заметной фитазной активностью [ 17]. К ним относятся Schwanniomyces castellii, Arxula adeninivorans, Candida sp., Hansenula polymorpha, Pichia sp., Kluyveromyces lactis, S. cerevisiae и др. Дрожжи Pichia rhodanensis и Pichia spartinae продемонстрировали, кроме того, очень высокий уровень секреции фитазы.

Активный поиск дрожжевых фитаз начался в 1992 г., когда была выделены секреторные фитазы S. castellii и S. occidentalis [17,23]. Обнаруженные фитазы работают в области pH 4.5 и при 60-75 °С. Однако встречаются более термостабильные фитазы, например, фитаза P. spartinae, которая сохраняет активность при 80 °С. Следует отметить,

что температурная устойчивость фитаз зависит от наличия субстрата. В отсутствие фитата ферменты при такой температуре инактивируются в течение 30 мин. У некоторых штаммов, по-видимому, существует еще одна фитаза, которая работает при 37 °С и при pH 3-4 [17].

У некоторых фитаз дрожжей изучена четвертичная структура. Фермент S. castellii и S, occidentalis представляет собой тетрамер с молекулярной массой 420 кДа, состоящий из одной большой субъединицы (125 кДа) и трех малых субъединиц (70 кДа) [17,23].

Фита зная активность дрожжей S. cerevisiae. Пекарские дрожжи S. cerevisiae активно используются в биотехнологии для синтеза рекомбинантных белков. Кроме того, они имеют статус GRAS (generally recognized as safe) по определению организации «US. Food and Drug Administration», т. e. безопасны для человека. Было показано, что все проверенные штаммы дрожжей способны усваивать фитат, когда он является единственным источником фосфора в среде [4], это свидетельствует о том, что дрожжи-саха-ромицеты содержат ферменты, обладающие фитазной активностью, и могут быть использованы для получения фитазы. Однако естественная активность фитаз у дрожжей слишком низка для того, чтобы в процессе брожения, например, при приготовлении хлеба, обеспечить расщепление фитатов и влиять на биодоступность железа. Поэтому особую ценность могли бы иметь штаммы дрожжей, обладающие повышенной активностью фитазы. В отличие от аспергилла, структурные гены фитаз дрожжей не идентифицированы, а данные, касающиеся их регуляции и синтеза противоречивы.

Т. А. Андлид и соавторы показали, что активность фитазы у дрожжей зависит от концентрации неорганического фосфата. Высокое содержание фосфора в среде полностью блокирует гидролиз фитата [4]. Таким образом, активность фитаз регулируется координированно с кислой фосфатазой (КФ2) дрожжей, кодируемой геном РН05[ 19]. В настоящее время проведено сравнительное изучение кислых фосфатаз дрожжей Петергофской генетической коллекции (ПГЛ), Американской генетической коллекции (АГК) и линий дрожжей, используемых при изготовлении сакэ. Показано, что в процессе роста дрожжи секретируют в среду три изозима КФ. Добавление фосфора в среду ингибирует синтез двух фосфатаз — КФ2 и КФЗ (продуктов генов РН05 и РН011 соответственно), тогда как уровень КФ1 (продукта тенаРНОЗ) не изменяется (рис. 2). В то же время уровень КФ1 зависит от присутствия тиамина в культуральной среде. При дефиците фосфата основным изозимом является КФ2 [1,2]. Все три изозима отличаются по молекулярной массе и физико-химическим свойствам (таблица).

В ходе исследований «дрожжевой фитазы» было показано, что деградация фитата происходила как в синтетической, так и в полной среде без фосфата в широком интервале

Характеристика кислых фосфатаз дрожжей S. cerevisiae ПГЛ и АГК

Ген Белок Активность в присутствии Фн Мол. масса белка, кДа * pH оптимум Остаточная активность (15 мин при 40°), % Км для п-НФФ, мкМ Литература

РНОЗ КФ1 есть 57 3.7 100 2.0 [1]

PHOS КФ2 нет 60 4.6 40 0.9 [2]

РН011 КФЗ нет 55 4.6 инактивация 1.8

Примечание.* — молекулярная масса дегликозилированного белка; Км — константа Михаэ-лиса-Мэнтэн.

+Фн

А

Цитоплазма Ядро

РЬо80р

РЬо85р

000

-Фн

РЬо81р

РЬо80р

РЬо85р

Рис. 2. Регуляция экспрессии гена РН05, кодирующего КФ2, в зависимости от концентрации внутриклеточных фосфатов,

А — при высокой концентрации фосфата в клетке комплекс циклина РЬо80р и циклин-зависимой протеинкиназы РЬо85р фосфорилирует и ингибирует активатор РЬо4р с коактиватором РЬо2р; Б — при снижении количества фосфата и инактивации циклин-киназного комплекса с помощью ингибитора РЬо81р запускают транскрипцию гена РН05. Ф — фосфаты.

pH 4.5-6.0 [4]. Добавление Фн в синтетическую среду приводило к сильной репрессии фитазной активности при этих значениях pH. В то же время добавление неорганического фосфата к полной среде сопровождалось лишь незначительным снижением активности фитазы при pH 6.0. На основании этих данных авторы предположили, что функцию фита-зы может играть КФ2, кодируемой геном РН05.

Однако этому предположению противоречат следующие данные:

1) активность КФ2 дрожжей П ГЛ и АГК отсутствует на синтетической среде;

2) активность КФ2 на полной среде при pH 6.0 составляет не более 15-20% от ее активности при pH 4.6;

3) КФ2 и КФЗ являются термолабильными белками.

Об этом же свидетельствуют данные Андлида и соавторов: у штаммов с делецией гена РН05 не была нарушена способность к деградации фитата как в полной, так и в синтетической среде. Авторы [4] оценивали влияние повышенной экспрессии гена РН05 на деградацию внеклеточного фитата. Было показано, что сверхпродукция КФ2 приводит

к повышению деградации фитата. Эти результаты могут быть объяснены тем, что кислые фосфатазы являются неспецифическими ферментами с широким спектром субстратов и поэтому могут расщеплять фитат. В пользу такого предположения свидетельствуют данные отом, что экспрессия тетРНОЗ S. cerevisiae в клетках А. огугае [26], также сопровождалось повышением фитазной активности.

Для того чтобы выяснить, может ли КФ1 являться фитазой дрожжей, авторы использовали синтетическую среду без тиамина, на которой уровень экспрессии РНОЗ должен увеличиваться. Однако оказалось, что уровень тиамина не влияет ни на деградацию фитата, ни на скорость роста дрожжей. Следует отметить, что предположение о том, что КФ1 является фитазой дрожжей маловероятно еще и потому, что оптимум pH этого фермента находится при pH 3.7, а при pH 6.0 активность фермента у дрожжей разных генетических линий составляет от 10 до 25%.

Дальнейшие исследования авторов показали, что в регуляцию активности фитаз дрожжей вовлечены позитивные и негативные регуляторы РЯО-системы — Pho2p, Pho4p, Pho85p, Pho80p. Это свидетельствует о том, что структурный ген фитазы является частью РНО -регулона дрожжей [27].

Таким образом, сравнительный анализ данных лаборатории биохимической генетики БиНИИ СПбГУ и данных Андлида и соавторов позволяет сделать вывод о том, что у дрожжей есть ферменты, обладающие фитазной активностью, которые на генетическом уровне регулируются белками РЯОсистемы, но не являются ни одним из трех изозимов кислой фосфатазы: ни КФ1, ни КФ2, ни КФЗ. Следовательно, у дрожжей может быть фермент фитаза, структурный ген которой до сих пор не идентифицирован.

В заключение можно сказать, что особенности биологии и метаболизма дрожжей-сахаромицетов являются возможной причиной отсутствия специфических фитаз. Фитазы с высокой специфической активностью присутствуют у тех видов микроорганизмов, которые являются естественными редуцентами растительных остатков, например, A. adeninivorans [12]. У других видов дрожжей, как правило, присутствуют фосфатазы с широким спектром субстратов, в числе которых может находиться и фитат [30].

Тем не менее, дрожжи, как излюбленный объект биотехнологии, могут быть использованы для производства фитаз различного происхождения, а исследования направлены как на поиск собственной фитазы и повышение ее специфической активности и продукции, так и на клонирование в дрожжах гетерологичных генов фитаз.

Summary

Savinov V. A., Sambuk Е. V., Padkina М. V. Natural and recombinant phytases of microorganisms.

Phytases are a special subclass of acid phosphatases, which catalyze the hydrolysis of phosphate moieties from phytic acid (myo-inositol hexakisphosphate), the primary storage form of phosphorus in plants. However, phytases are lacking in gastrointestinal tract of human and farming animals what prevents them from effective assimilation of phosphorus from a plant food and reduces bioavailability of essential minerals. The present review is focused on the contemporary data of natural phytases of microorganisms, the principal enzyme source for industrial producing, and also on experimental results in creating recombinant phytase.

Литература

1. Краснопевцева H. Г., Уразманова Н. А.,Падкина М. В., Смирнов М. Н. Генетико-биохимическое изучение кислых фосфатаз дрожжей. XII. Выделение и характеристика репрессибельных кислых фосфатаз у дрожжей // Вести. Ленингр. ун-та. Сер. 3. 1986. Вып. 3. С. 98-106. 2. Падки-на М. В., Краснопевцева Н. Г., Петпрашенъ М. Г., Кожин С. А., Смирнов М. Н. Генетико-биохимичес-кое изучение кислых фосфатаз дрожжей Saccharomyces cerevisiae (сообщение I. Характеристика

кислых фосфатаз разных штаммов) // Генетика. 1974. Т. X. № 11. С. 100-110. 3. Agarwal N., Kamra D. N., Chaudhary L. С., Sahoo A., Pathak N. N. Selection of Saccharomyces cerevisiae strains for use as a microbial feed additive // Lett. Appl. Microbiol. 2000. Vol. 31. N 4. P. 270-273.4. Andlid T. A., Veide /., Sandberg A. Metabolism of extracellular inositol hexaphosphate (phytate) by Saccharomyces cerevisiae // Int. J. Food Microb. 2004. Vol. 97. P. 157-169. 5. Blanquet S., Antonelli R., Laforet L., Denis S., Marol-Bonnin S., Alric M. Living recombinant Saccharomyces cerevisiae secreting proteins or peptides as a new drug delivery system in the gut //J. Biotechnol. 2004. Vol. 110. N 1. P. 37-49.6. Coates N.J., McColl S.R. Production of chemokines in vivo in response to microbial stimulation //J. Immunol. 2001. Vol. 166. N 8. P. 5176-5182. 7. Fujita J., Yamane Y.-I., Fukuda H. Production and properties of phytase and acid phosphotase from a sake koji mold, Aspergillus oryzae //J. Biosci. and Bioeng. 2003. Vol. 95. N 4. P. 348-353.8. Golovan S., Hayes M. A., PhillipsJ. P., Forsberg C. W. Transgenic mice expressing bacterial phytase as a model for phosphorus pollution control // Nat. Struct. Biol. 2001. Vol. 19. P. 429-433. 9. Haefner S., Knietsch A., Scholten E., Braun J., Lohscheidt М., Zelder O. Biotechnological production and applications of phytases // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2005. Vol. 68. P. 588-597. 10. Haraldsson A., VeideJ., Andlid T. Degradation of phytate by high-phytase Saccharomyces cerevisiae strains during simulated gastrointestinal digestion // J. Agric. Food Chem. 2005. Vol. 53. P. 5438-5444. 11. Igbasan F. A., Manner K., Miksch G., Borriss R., Farouk A., Simon O. Comparative studies on the in vitro properties of phytases from various microbial origins // Arch. Tierernahr. 2000. Vol. 53. N 4. P. 353-373.12. KaurP., LingnerA., SinghB., BoerE., PolajevaJ., Steinbom G. APHOl from the yeast Arxula adeninivorans encodes an acid phosphatase of broad substrate specificity//Antonie van Leeuwenhoek (http://www.springerlink.com). 2006. Vol. 91. N 1. 13. Laboure A. М., Cagnon J., LescureA. M. Purification and characterization of a phytase (myo-inositol-hexakisphosphate phosphohydrolase) accumulated in maize (Zea mays) seedlings during germination // Biochem. J. 1993. N 295. P. 413-419.14. Lee S., Kim Т., Stahl С. H„ Lei X. G. Expression of Escherichia coli AppA2 phytase in four yeast systems // Biotechnol. Lett. 2005. Vol. 27. N 5. P. 327-334.15. LiJ., Hegeman С. E., Hanlon R. W., Lacy G. H., Denbow D. М., Graban E. A. Secretion of active recombinant phytase from soybean cell-suspension cultures // Plant Physiol. 1997. Vol. 114. P. 1-9.16, Mullaney E.J., Ullah A. H. The term phytase comprises several different classes of enzymes // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003. Vol. 312. N 1. P. 179-184. 17. NakamuraY., Fukuhara H., Sano K. Secreted phytase activities of yeasts // Biosci. Biotechnol. Biochem. 2000, Vol. 64. P. 841-844.18. Navarro L., David M. p38-dependent activation of interferon regulatory factor 3 by lipopolysaccharide //J. Biol. Chem. 1999. Vol. 274. N 50. P. 35535-35538.19. Oshima Y. The phosphatase system in Saccharomyces cerevisiae // Genes Genet. Syst. 1997. Vol. 72. P. 323-334. 20. Pen J., Verwoerd Т. C., Hoekema A. Phytase containing transgenic seeds as a model feed additive for improved phosphorus utilization // Biotechnol. 1993. Vol. 11. P. 811-814.21. RodriguezE., Han У., Lei X. G. Cloning, sequencing, and expression of an Escherichia coli acid phosphatase/phytase gene (appA2) isolated from pig colon // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1999. Vol. 257. N1. P. 117-123. 22. Rodriguez E.t Mullaney E.J., Lei X. G. Expression of the Aspergillus fumigatus phytase gene in Pichia pastoris and characterization of the recombinant enzyme // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000. Vol. 268. N 2. P. 373-378. 23. Segueilha L., Lambrechts C., Boze H. Purification and properties of phytase from Schwanniomyces castellii // J. Ferment. Bioeng. 1992. Vol. 74. P. 7-11. 24. Stahl С. H., Wilson D. B., Lei X. G. Comparison of extracellular Escherichia coli AppA phytases expressed in Streptomyces lividans and Pichia pastoris // Biotechnol. Lett. 2003. Vol. 25. N10. P. 827-831.25. Ullah A. H., Sethumadhavan K., Mullaney E.J., Ziegelhoffer Т., Austin-Phillips S. Fungal phyA gene expressed in potato leaves produces active and stable phytase // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003. Vol. 306. N 2. P. 603-609. 26. Vats P., Banerjee U. C. Production studies and catalytic properties of phytases (myo-inositolhexakisphosphate phosphohydrolases): an overview // Enz. and Microb. Tech. 2004. Vol. 35. P. 3-14. 27. Veide J., Andlid T. Improved extracellular phytase activity in Saccharomyces cerevisiae by modifications in the PHO system // Int. J. Food Microb. 2006. P. 1-8.28. Verwoerd T, C.,van Paridon P. A., van OoyenA.J.J.,vanLentJ. W. М., Hoekema A., PenJ. Stable accumulation of Aspergillus niger phytase in transgenic tobacco leaves // Plant Physiol. 1995. Vol. 109. P. 1199-1205.29. Wodzinski R.J., Ullah A. H. Phytase //Adv. Appl. Microbiol. 1996. N42. P. 263-302. 30. Wyss М., Brugger R., Kronenberger A., Remy R., Fimbel R., Oesterhelt G., Lehmann М., van Loon A. Biochemical characterization of fungal phytases (myo-inositol hexakisphosphate phosphohydrolases):

catalytic properties//Appl. and Env. Microbiol. 1999. Vol. 65. N2. P. 367-373.31. WyssM.,Pasamontes L„ Friedlein A., Remy R., Tessier M, Kronenberger A., van Loon A. Biophysical characterization of fungal phytases (myo-inositol hexakisphosphate phosphohydrolases): molecular size, glycosylation pattern, and engineering of proteolytic resistance /,/ Appl. and Env. Microbiol. 1999. Vol. 65. N 2. P. 359-366.32. Xiong A. S., Yao Q. H., Peng R. H. High level expression of a recombinant acid phytase gene in Pichia pastoris //J. Appl. Microbiol. 2005. Vol. 98. N 2. P. 418-428. 33. Yang J. W., Schweingruber М. E. The structural gene coding for thiamin-repressible acid phosphatase in Schizosaccharomyces pombe // Curr. Genet. 1990. N 18. P. 269-272.

Статья принята к печати 18 декабря 2006 г.

E-mail: [email protected]

Фитаза: кормовая добавка АГРОФИТ

Кормовая ферментная добавка, обладающая высокими термостабильными свойствами, производит разложение фитиновых соединений с целью повышения доступности фосфора и увеличения продуктивности животных и птицы.

Фитаза – основной компонент кормовой добавки Агрофит, способствует разрушению фитатов, которые являются главной запасной формой фосфора в семенах растений.  Фитаза ( мио – инозитол – гексафосфат – 3 (6) фосфогидролаза, КФ 3.1.3.8 и 3.1.3.26) является фосфатазой, которая гидролизует фитат до миоинозитола и неорганического фосфата, легко усваиваемых животными.

Биологическая активность основана на стабильности  фермента фитазы расщеплять фитаты, тем самым значительно увеличивая усвояемость фосфора, кальция, цинка, магния, аминокислот.

АГРОФИТ – кормовой фермент фитаза, активностью не менее 5000 ед/г. Продуцентом является гриб штамма Penicillium canescens PhPl – 33 BKM F – 3867 D, не подвергавшийся генно – инженерному вмешательству.

АГРОФИТ выпускается в форме стабилизированного микрогранулированного порошка. Это позволяет обеспечить его сохранность в любых условиях, в том числе при вводе в витаминно – минеральные премиксы любой концентрации, стабильность технологических характеристик при хранении, высокую термостабильность препарата. Гранулометрический состав и объемная плотность препарата 0,4 – 0,5 г/см3 позволяет обеспечить  очень высокие показатели однородности распределения его в корме. Препарат является работоспособным в широком диапазоне рН от 2,5 до 7,0.

АГРОФИТ – в сухом гранулированном виде при термообработке корма при 90°С в течение 5 минут сохраняет не менее 90 % активности.

Рекомендуемая дозировка препарата – 50 г/т корма для кур – несушек и 75 г/т корма для бройлеров, индеек и свиней. 

АГРОФИТ  обеспечивает улучшение усвоения фосфора, а также кальция, магния, микроэлементов, сырого протеина и аминокислот, увеличивая энергетическую ценность корма. В связи с этим норма ввода в корма неорганического фосфора может быть снижена.

АГРОФИТ используетсякак добавка к комбикормам и кормовым смесям, богатыми фитатами, например, содержащим более 40 % зерновых ( кукуруза, ячмень, овес, пшеница, рожь, тритикале), масличных и бобовых растений.

Матричные значения Агрофит 5000

Питательные вещества

Куры-несушки

Бройлеры, индейки, утки

Свиньи

Обменная энергия

54000 ккал/100 г

54000ккал/100 г

405 МДж/кг

Доступный фосфор

1330%

800%

800%

Доступный кальций

1250%

1000%

1000%

Доступные аминокислоты

Лизин

120%

120%

80%

Метионин

10%

10%

25%

Цистин

30%

30%

30%

Метионин+Цистин

40%

40%

55%

Треонин

130%

130%

50%

Триптофан

30%

30%

30%

Изолейцин

120%

120%

50%

Расширенная матрица Агрофит 5000 

Питательные вещества

Куры-несушки

При концентрации фитазы выше 300 ед/кг корма один кг. Агрофит 5000 эквивалентен

Бройлеры, индейки, утки

При концентрации фитазы выше 500 ед/кг корма один кг. Агрофит 5000 эквивалентен

Свиньи

При концентрации фитазы выше 500 ед/кг корма один кг. Агрофит 5000 эквивалентен

Обменная энергия

25%00 ккал/100 г

25%00 ккал/100 г

200 МДж/кг

Доступный фосфор

580%

350%

580

Доступный кальций

500%

300%

500%

Доступные аминокислоты

Лизин

36%

36%

40%

Метионин

3%

3%

13%

Цистин

10%

10%

15%

Метионин+Цистин

13%

13%

28%

Треонин

40%

40%

25%

Триптофан

10%

10%

15%

Изолейцин

36%

36%

25%

Кормление птицы

Применение АГРОФИТ в комбикормах для птицы позволяет увеличить доступность фосфора на 30 – 45 %,  кальция на 5 – 8 %, магния до 10 %, цинка на 25 – 30 %. Увеличивает уровень усвояемости аминокислот на 4 – 7 %.

АГРОФИТ позволяет уменьшить ввод минеральных фосфорных добавок в комбикорма для птицы до 30 % и снизить затраты кормов на 5 – 7 %.

Кормление свиней

Введение кормовой добавки АГРОФИТ в комбикорма для свиней увеличивает среднесуточные  привесы животных на 5 – 10 %, повышает усвояемость сырого протеина на 5  %, незаменимых аминокислот на 7 – 8 %, кальция от 8 до 15 %, фосфора на 28,5 – 37 %. Способствует улучшению экологической обстановки, за счет снижения объема навоза и выбросов в окружающую среду азота, фосфора на 25 % и 45 % соответственно.  Использование  АГРОФИТ позволяет снизить затраты корма на единицу прироста до 15 %.

Кормление молодняка КРС

У молодняка КРС в начальном периоде выращивания, фитазы  достаточно низко активны или почти отсутствуют. Фитиновый фосфор и связанный с ним комплекс питательных веществ проходит желудочно – кишечный тракт транзитом. Из – за этого значительно снижается доступность фосфора зерновых кормов до уровня 15 – 20 % от его первоначального содержания в корме, понижается и степень использования других минералов на 10 – 25 %.

Применение кормовой добавки АГРОФИТ при кормлении молодняка КРС повышает доступность кальция, железа, марганца, меди, цинка на 9 – 11 %. Использование фосфора растительных кормов увеличивается до 10 %. Использование в рационах молодняка КРС АГРОФИТ дает возможность отказаться от применения монокальций-фосфата в составе комбикорма и аналогичных добавок.

Форма выпуска:  выпускают расфасованным по 25 кг в многослойные бумажные мешки. Хранят в упаковке производителя в сухом, защищенном от прямых солнечных лучей месте при температуре от -25°С до +25°С. Срок хранения 1 год со дня изготовления.

Преимущества использования

снижение стоимости корма

В птицеводстве и свиноводстве основные затраты при производстве приходятся на корма. Многие часто не учитывают или забывают, что около 70 % фосфора, содержащегося в зерновых , масличных культурах и продуктах их переработки, не усваиваются птицей и свиньями. Чтобы обеспечить животных необходимым количеством фосфора, производители вводят в рацион неорганические источники фосфора, которые достаточно дороги. Кормовая ферментная добавка АГРОФИТ повышает усвояемость фосфора и других питательных веществ из зерновых и масличных культур и продуктов их переработки.

 — улучшение состояния окружающей среды

Примерно около 70 % фосфора, содержащегося в зерновых кормах и продуктах их переработки выводится из организма свиней и птицы. Также неорганический фосфор не усваивается полностью. Это создает проблему для производителя и окружающей среды.

— увеличение прибыли от использования фитазы

Кормовая ферментная добавка АГРОФИТ отличается повышенной способностью увеличивать доступность фосфора из ингредиентов корма, что позволяет усовершенствовать рацион и сделать его дешевле.

АГРОФИТ совместим со всеми ингредиентами кормов, лекарственными препаратами, другими кормовыми добавками.

Фитаза фермент

Фитаза

Параметры продукции

активность фермента: 5000U/g, 10000U/g

форма препарата: гранулы

внешность: от молочно-белого до светло-жёлтого цвета, превосходная текучесть коэффициент прохождения через сито 40 меш≥95% остаток на сите 120 меш≥90%

влагоёмкость: ≤10%

носитель: крахмал и т.д.

определение активности фермента: при температуре 37 градусов, pH5.5, при температуре 37 градусов, pH5.5, каждую минуту выпускают неорганический фосфор по 1μmol из раствора фитат-натрия по 5.0mmol/L, считается 1 единица активности фермента, выражается U.

Функции продукции

1.Ликвидирует антипитательныое действие фитаз, повышает коэффициент использования фосфора.

2.Выпускает минеральные вещества, белки и т.д., с которыми соединяются фитазы, повышает её биотический коэффициент использования.

3.Увеличивает потребление корма и суточный привес у животных, улучшает производительность животных.

4.заменяет часть фосфора неорганического в корме, экономит себестоимость кормов.

5.Уменьшает выделение фосфора в навозе уменьшает загрязнение окружающей среды.

Рекомендуемые дозы

животные Стадия развития Количество добавления (комбикорм)

г/т (рассчитывать по 5000U/g) U∕kg

свиньи 20-35кг 150 750

Выше 35кг 120 600

Съедобные птицы Полная стадия 200 1000

несушки Период насиживания и заключительный период 200 1000

Период яйцекладки курицы 60 300

утки 80 400

Примечания:

1.Продукция подходит к подготовке порошковых кормов, к подготовке гранулированных кормов используете термоустойчивые фитазы нашей фирмы.

2.Добавлять в премиксы, концентрированный корм по пропорции, предварительно оставлять 3%-5% коэффициент безопасности.

3.Обратите внимание на дополнение кальция, уменьшающего от уменьшения бикарбоната кальция.

Упаковка: 25кг/мешок

Способ хранения: необходимо хранить в сухом, прохладном, проветриваемом, незагрязнённом месте, избежать от высокой температуры. Если не исчерпать после открытия, пожалуйста закрыть герметично.

Срок гарантия качества: в заводской упаковке 12 месяцев.

Послепродажное обслуживание:

Техники нашей фирмы предоставляют обслуживание по техническим вопросам и использованию продукции и т.д..

Ученые АлтГУ разработали рекомбинантную фитазу, активно используемую в животноводстве — Новости

5 декабря 2018 Управление информации и медиакоммуникаций

Молодые ученые опорного Алтайского государственного университета разработали уникальный продуцент рекомбинантного фермента фитазы.

Рекомбинантную фитазу в настоящее время активно используют в животноводстве в качестве добавки к кормам животных для лучшего усвоения фосфора. Фосфор – это один из микроэлементов, влияющих на рост организма животных, построение их костной ткани, укрепление иммунитета. Рекомбинантный фермент фитазы помогает животному усваивать фосфор из кормов на 50 – 70% лучше, что в результате увеличивает его вес на 5 – 10% и улучшает ряд других показателей.

На сегодняшний день в России сельскохозяйственные предприятия работают в основном с импортной продукцией. Поэтому молодые ученые студенческого конструкторского бюро «УМНИК» опорного АлтГУ совместно с сотрудниками лаборатории структурной биоинформатики и молекулярного моделирования НГУ приступила к разработке продуцента рекомбинантной фитазы.

Научным руководителем проекта выступил доцент кафедры органической химии химического факультета опорного Алтайского государственного университета, куратор студенческого конструкторского бюро «УМНИК», к.б.н. Дмитрий Николаевич Щербаков.

«Мы уже получили рекомбинантный фермент фитазы и теперь нам надо понять, насколько это активный фермент, а уже после этого приступать к его испытаниям, — уточнил Дмитрий Николаевич Щербаков. – Испытания мы планируем провести в начале следующего года. Но прежде всего мы должны определить, насколько сложной, будет дальнейшая технология получения данного фермента. В данном случае мы ориентируемся на E.coli. Однако производство на основе E.coli относительно дорого, поэтому, возможно, в своей работе мы будем использовать cенную палочку».

Проект «Разработка продуцента рекомбинантной фитазы» был представлен в номинации FoodNet прошедшей в конце ноября в опорном АлтГУ региональной сессии «Национальная технологическая инициатива – возможности для технологических прорывов», в работе которой приняли участие эксперты Национальной технологической инициативы АНО «Агентство стратегических инициатив по продвижению новых проектов», Российской венчурной компании и министерства экономического развития Алтайского края.

«Все сельхозпредприятия, работающие с комбикормами для животных, используют фитазу. Сейчас они покупают преимущественно импортную продукцию, поэтому наша задача – сделать свой, отечественный рекомбинантный фермент фитазы, который будет дешевле и эффективнее», — подытожил Д.Н. Щербаков.

Фото: Евгений Налимов.

Раскрываем потенциал роста мышечной массы при помощи фитазы — Агроинвестор

Pixabay

Экзогенные фитазы с начала 1990-х годов используются в промышленных масштабах в качестве эффективного средства для снижения вреда, наносимого окружающей среде промышленным животноводством, а также для повышения прибыльности птицеводства и свиноводства. Данные возможности связаны со способностью фитазы высвобождать фосфор из фитата

Расщепление трудноперевариваемого соединения способствует улучшенному усвоению фитатного фосфора у животных и уменьшает потребность использования в рационе источников неорганического фосфора.

Гидролиз фитата обеспечивает еще несколько дополнительных преимуществ, связанных уже не только с фосфором. Сюда входит усвоение дополнительных аминокислот, микроэлементов, кальция и энергии; это и обусловило использование  фитазы в кормах в «супердозах». Улучшение показателей, в особенности при применении RONOZYME® HiPhos, превзошло все ожидания, с учетом дополнительного высвобождения фосфора и снижения анти-питательных эффектов. Однако точная причина такой повышенной полезности была до недавнего времени не до конца понятна.

Новое исследование DSM позволило получить новые важные данные об «экстрафосфорном» эффекте (ЭФЕ) фитазы, в частности, о роли мио-инозитола.

Роль мио-инозитола

Мио-инозитол — это циклический сахарный спирт, образующий основу молекулы фитата. Фитаза способна, вместе с эндогенными фосфатазами, высвобождать из фитата фосфатные группы, повышая уровень циркулирующего мио-инозитола в плазме (Рис. 1).

Рисунок 1: Образование мио-инозитола в тонкой кишке после быстрого расщепления IP6 до низших сложных эфиров в верхних отделах пищеварительного тракта 

Мио-инозитол, как известно, повышает инсулиночувствительность, способствуя распределению глюкозы крови к разным органам и в особенности к скелетным мышцам, что влияет на синтез белка и, соответственно, стимулирует рост. Согласно данным лабораторных анализов, базовая концентрация мио-инозитола в плазме бройлеров составляет около 30 мг/л, у свиней — около 5-10 мг/л. Добавление подходящей фитазы позволяет поднять эти уровни с оказанием благоприятного эффекта.

Польза для бройлеров

Хотя метаболизм глюкозы у птиц и свиней различен, и у тех, и у других пероральный прием мио-инозитола приводил к улучшению показателей. По данным исследований, повышенные дозы фитазы способствовали увеличению прироста массы и коэффициента конверсии корма, а также увеличению удержания кальция (Ca), фосфора (P) и натрия (Na).

В ходе недавнего исследования цыплята-бройлеры получали рацион либо с недостаточным (ОК), либо с достаточным (ПК) содержанием доступных фосфора и кальция. Затем к обоим рационам добавляли RONOZYME® HiPhos в дозировке 1000, 2000 и 3000 единиц фитазы на килограмм. Дополнительный прием фитазы при обоих рационах (ОК и ПК) способствовал увеличению прироста массы тела и коэффициента конверсии корма (КК). Уровень мио-инозитола в плазме оставался повышенными в течение трех-четырех недель после приема RONOZYME® HiPhos. В обоих случаях наблюдалось повышение концентрации мио-инозитола, которое отражало его влияние на означенные показатели и таким образом подтверждало его роль.

«Экстрафосфорный эффект» (ЭФЕ) у свиней 

Был также проведен ряд исследований на свиньях, чтобы продемонстрировать реакцию на увеличение RONOZYME® HiPhos при применении матричных значений. Совершенно понятно, что RONOZYME® HiPhos в высокой дозе обеспечивает гораздо лучшие показатели по свиньям и поросятам, чем рацион положительного контроля, не говоря уже об экономии затрат на корм.

RONOZYME® HiPhos, повышая эффективность расщепления фитата, способствует увеличению уровня мио-инозитола у свиней и птиц. В одном исследовании сопоставляли улучшение показателей ЭФЕ с уровнями мио-инозитола у поросят. Рацион ПК сравнивался с рационом матричного контроля (МК) и с рационом МК, содержащим RONOZYME® HiPhos в дозировке 1000 или 2000 единиц фитазы. Энергетическая ценность, уровни Ca и P в рационе МК были отрегулированы согласно соответствующим матричным значениям для RONOZYME® HiPhos при дозировке 1000 единиц фитазы. У поросят, получавших рационы МК1000 и МК2000, наблюдались улучшения суточного прироста массы (СПМ) и ККК в большей степени, чем при ПК (Рис. 2). Очевидная реакция на добавление RONOZYME® HiPhos наблюдалась также по такой характеристике, как уровень мио-инозитола в плазме, это логически вытекало из реакции по показателям роста.

Рисунок 2: Повышенные дозы RONOZYME® HiPhos способствовали увеличению СПМ и КК у поросят


Последние данные

Было продемонстрировано, что фитаза способствует повышению показателей роста, увеличению массы мяса грудки, повышению переваримости аминокислот и концентрации мио-инозитола в плазме бройлеров. В новом исследовании, представленном недавно DSM, показывается потенциальное взаимодействие между добавлением фитазы, показателями роста и экспрессией генов хозяина, что направлено на выявление потенциальных связанных с этим биомаркеров. 

Добавление РОНОЗИМА® ХайФос в дозировке 1000 единиц фитазы на кг к рациону отрицательного контроля (ОК) доводило прирост массы тела до уровня положительного контроля (ПК) наряду с увеличением концентрации мио-инозитола в плазме. Это связано с ростом мышечной массы (положительного действия на увеличение мышечной массы грудки (филе)).

Стимуляция мио-инозитолом у животных, получавших RONOZYME® HiPhos, в наибольшей степени повлияла на те пути, которые управляют формированием мышечной ткани через кальций-кальмодулинзависимую киназу и пути ИФР (Рис. 3).

Рисунок 3: Экспрессия генов в клетках скелетных мышц


Мио-инозитол связан с обоими задействованными метаболическими путями в мышцах бройлеров — из-за его участия в активности внутриклеточных ферментов и ввиду того, что он является усилителем инсулиночувствительности. Несмотря на различия между поросятами-отъемышами и бройлерами в физиологии желудочно-кишечного тракта и в метаболизме, добавление фитазы одинаково способствовало увеличению уровня мио-инозитола в плазме у обоих видов, оказывало влияние на развитие мышц и частично объяснило улучшение показателей роста.

Полученные результаты продемонстрировали важность IP3 и мио-инозитола (конечных продуктов расщепления фитиновой кислоты фитазой) для улучшения роста мышечной массы — через специфические биомаркеры, потенциально связанные с добавлением фитазы, которые были выявлены в мышцах.

Последующие исследования будут направлены на подтверждение этих результатов на других видах, а также на обеспечение наилучшего понимания механизмов, стоящих за экстрафосфорным эффектом (ЭФЕ) от высоких доз микробной фитазы.

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВПрикладная химия и биотехнология

Данный сайт является архивным. Актуальный сайт журнала находится по адресу vuzbiochemi.elpub.ru

2018 / Том 8: номер 1 [ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ ]

Цель — исследование активности фермента фитазы, синтезируемого штаммом Aspergillus niger Л-4 на сахарозоминеральной среде, определение наиболее оптимальных условий культивирования штамма, при которых синтезируется наибольшее количество фермента фитазы, с возможностью дальнейшего получения фермента фитазы в качестве дополнительного целевого продукта микробиологического синтеза. Активность фитазы, синтезируемой микромицетом Aspergillus niger Л-4, исследовалась колориметрическим методом, который основан на определении содержания неорганических фосфатов (РО4), образующихся в результате действия фермента фитазы на субстрат — фитат натрия (натриевую соль фитиновой кислоты) — при определенных стандартных условиях путем их связывания ванадиево-молибденовым реактивом с образованием фосфорнованадиево-молибденового комплекса желтого цвета. В результате ферментации штамма Aspergillus niger Л-4 в лимонную кислоту на сахарозоминеральной среде максимальная активность фитазы в нативном растворе для посевного мицелия возрастом 24 и 48 ч при разных объемах посевного мицелия (15 и 20% соответственно) и температуре процесса 29 0С составила 68,75 ед/см3; в мицелиальной массе фитазная активность в возрасте посевного мицелия 36 и 48 ч, объеме мицелиальной массы 15 и 20%, соответственно, и температуре процесса 29 0С составила 60,50 ед/г. Полученные данные могут быть применены для разработки способа получения двух пищевых микроингредиентов — лимонной кислоты и фитазы — в одном биотехнологическом процессе. Ключевые слова: Aspergillus niger, штамм Л-4, фитаза, лимонная кислота.

Ключевые слова:

Aspergillus niger,штамм Л-4,фитаза,лимонная кислота,Aspergillus niger,strain L-4,phytase,citric acid

Авторы:

  • Муста Оглы Н.М.
  • Шарова Н.Ю.
  • Юшкаускайте А.Р.

Библиографический список:

  1. Редкозубов О. Фитаза. Что изменилось за последние 15 лет // Комбикорма. 2014. N 12. С. 71-74.
  2. Никифорова Т.А., Шарова Н.Ю., Губасова Т.Н. Биотехнология и производство пищевых добавок // Хранение и переработка сельхозсырья. 2014. N 8. С. 24-26.
  3. Балабан Н.П., Сулейманова А.Д., Валеева Л.Р., Шакиров Е.В., Шарипова М.Р. Структурные особенности и механизм катализа β-пропеллерных фитаз бацилл (Обзор) // Биохимия. 2016. Т. 81, N 8. С. 1011-1015.
  4. Cosgrove D.J., Irving. G.C.J. Inositol Phosphates: Their Chemistry, Biochemistry and Physiology (Studies in Organic Chemistry). Amsterdam: Elsevier, 1980. P. 204.
  5. Cheryan M. Phytic acid interactions in food systems // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 1980. N 13 (4). P. 297-305. https://doi.org/10.1080/10408398009527293
  6. Salunkhe DK, Jadhav SJ, Kadam SS, Chavan JK Chemical, biochemical, and biological significance of polyphenols in cereals and legumes // Advances in Food Research. 1982. N 28. P. 1-92. https://doi.org/10.1080/10408398209527350
  7. Невский А.А., Дремучева Г.Ф., Бессонова Н.Г. Технологические свойства ферментного препарата с фитазной активностью в производстве хлебобулочных изделий из пшеничной муки // Тр. 8 междунар. научно-практ. конф. «Приоритетные направления развития науки и образования». Чебоксары, 2016. С. 216-217.
  8. Шарова Н.Ю., Сафронова В.И. Генетическая паспортизация штамма Aspergillus niger Л-4 — промышленного продуцента лимонной кислоты с помощью геномного AFLP-фингер-принтинга // Сельскохозяйственная биология. 2016. Т. 51, N 2. С. 204-212.
  9. Пат. N 2294371, Российская Федерация. Способ получения лимонной кислоты и комплекса кислотостабильных амилолитических ферментов / Н.Ю. Шарова. 2007.
  10. Пат. N 2366712, Российская Федерация. Способ получения лимонной кислоты, альфа-амилазы и глюкоамилазы / Н.Ю. Шарова, Т.А. Позднякова, Т.В. Выборнова, Д.Х. Кулев. 2009.
  11. Пат. N 2088658, Российская Федерация. Штамм гриба Aspergillus niger — продуцент лимонной кислоты / Н.В. Красикова, Т.А. Никифорова, А.В. Галкин, В.М. Финько. 1997.
  12. Пат. N 2428481, Российская Федерация. Способ получения лимонной кислоты / Т.В. Выборнова, Т.А. Никифорова, В.П. Комов, Л.Б. Пиотровский, М.А. Думпис, Е.В. Литасова. 2011.
  13. Пат. N 975799, Российская Федерация. Штамм гриба Aspergillus niger Л-4 — продуцент лимонной кислоты / В.П. Ермакова, Е.Я. Щербакова, И.М. Василинец, В.М. Финько, Т.Н. Шушкевич. 1982.
  14. Муста О.Н., Шарова Н.Ю. Фитаза Aspergillus niger — продуцента лимонной кислоты как потенциальный пищевой микроингредиент // Сб. докл. 7 межд. научно-техн. конф.«Казахстан — холод 2017». Алматы, 2017. С. 174-176.

Файлы:

AveMix P 5000 — фитазный фермент для повышения доступности фосфора для свиней и птиц

AveMix P 5000 — фитазный фермент, специально разработанный для повышения доступности фосфора и других питательных веществ из зерновых и масленичных культур, а также продуктов их переработки. Кормовая добавка для свиней и сельскохозяйственной птицы.

AveMix P 5000, это стабильная, натуральная 6-фитаза из E.coli, которая расщепляет фитиновый комплекс кормов. Активность фитазы 5000 ед/г. Около 2/3 общего фосфора в растительных кормах представлена в виде фитатов. Вследствие неспособности сельскохозяйственных животных и птицы продуцировать эндогенную фитазу, фосфор, кальций, белки и другие связанные фитатами питательные вещества, становятся менее доступными. Для увеличения потенциала кормов и получения экономичной и экологически чистой продукции животноводства и птицеводства целесообразно использовать фитазу. Фитаза обогащая рацион делает более доступными фосфор, кальций, цинк и медь, улучшает переваримость корма и стимулирует прирост живой массы. 

Преимущества применения AveMix P 5000:

  • Дополнительно повышает доступность усвояемого фитатного фосфора от 40 до 60%;
  • Увеличивает доступность кальция, цинка, марганца, меди, магния и других микроэлементов;
  • Увеличивает доступность сырого протеина и аминокислот, крахмала и липидов;
  • Снижение затрат кормов на единицу продукции;
  • Повышение яйценоскости кур-несушек, увеличение среднесуточного привеса бройлеров;
  • Уменьшение загрязнения окружающей среды из-за деления фосфора с помётом на 30%;
  • Совместим со всеми ингредиентами корма, лекарственными средствами и другими кормовыми добавками;
  • Дополнительное снижение стоимости корма.

Описание: AveMix P 5000 сохраняет свойства и обеспечивает оптимальный результат при температуре грануляции корма до 90°С. Уникальная молекулярная оболочка обеспечивает стабильность фитазы при высоких температурных режимах, типичных для процессов производства кормов. Продукт полностью совместим с другими компонентами корма.

Норма ввода: вводят в премиксы или комбикорма на комбикормовых предприятиях, в соответствии с существующей технологией смешивания.

Рекомендуемые нормы ввода:

Вид животных Дозировка г/т
Куры-несушки 60
Бройлеры 100
Свиньи 100
Утки-несушки 80
Утки 100

 

Продукт обладает следующими видами активности:

Это стабильная, натуральная 6-фитаза из E.coli, которая расщепляет фитиновый комплекс кормов. Активность фитазы 5000 ед/г.

Форма выпуска: 25 кг бумажные мешки с тройным слоем и полиэтиленовым вкладышем.

Срок годности: 12 месяцев с даты изготовления. Хранить в прохладном месте в невскрытой упаковке, в сухом помещении, защищённом от прямых солнечных лучей.

Производитель: «AVEVE Biochem», Бельгия.

Подробности
Просмотров: 8722

Фитаза — обзор | ScienceDirect Topics

3.02.10 Фитаза

Фитазы ( myo -инозитолгексакисфосфатфосфогидролаза, EC 3.1.3.8) катализируют гидролиз фитата ( myo -гексакисфосфат(1,5,63,4) ) к неорганическим фосфатам и менее фосфорилированным производным мио -инозитола [56]. Они были идентифицированы в растениях, микроорганизмах и в некоторых тканях животных и представляют собой подгруппу фосфатаз, которые инициируют ступенчатое дефосфорилирование фитата, наиболее распространенного в природе инозитолфосфата.На основании углерода в myo -инозитоловом кольце фитата, в котором инициируется дефосфорилирование, фитазы классифицируются на 3-фитазы (EC 3.1.3.8), 6-фитазы (EC 3.1.3.26) и 5-фитазы (EC 3.1.3.72). В зависимости от оптимального значения рН фитазы делят на кислые и щелочные фитазы. По каталитическому механизму фитазы также можно назвать фитазами гистидиновой кислоты, фитазами α-пропеллера, фитазами цистеина или фитазами пурпурной кислоты.

Фитазы в основном использовались в качестве кормовых добавок в рационах главным образом для свиней и домашней птицы и в некоторой степени для рыб [56].Большинство коммерчески доступных фитаз имеют гены грибкового или бактериального происхождения, но экспрессируются для производственных целей в дрожжах. Первый коммерческий фитазный продукт Natuphos был выпущен в 1991 году. Было показано, что дополнительные пищевые фитазы эффективно улучшают биодоступность фитатов и фосфора в кормах для животных за счет опосредованного ферментами гидролиза фитатов. Ravidran и Maenz пришли к выводу, что добавление микробной фитазы в рационы домашней птицы и свиней повышает утилизацию фитатов-фосфора на 20–45% [57, 58].В диете на основе кукурузы с низкой внутренней активностью фитазы улучшение, вызванное добавлением фитаз, обычно больше, чем в диете на основе ячменя/пшеницы со значительной активностью фитазы. Например, у свиней добавление микробной фитазы в дозе 750 единиц кг -1 в корм увеличило биодоступность фосфора в кукурузе с 18% до 56%, в пшенице с 62% до 74% и в тритикале с 52% до 67%. %. Добавление микробных фитаз в корма для животных не только улучшает использование отложений фосфатов в кормах, но также приводит к существенному снижению содержания фосфатов в навозе животных и, следовательно, снижению фосфатной нагрузки на окружающую среду в районах интенсивного животноводства. сельское хозяйство.Высокая биодоступность пищевого фосфора снижает потребность в дополнительном неорганическом фосфоре, таком как моно- и дикальцийфосфат. Добавление в рацион мясной и костной муки в качестве дешевого источника кормового фосфора часто приводит к возможной межвидовой передаче таких заболеваний, как губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота (ГЭКРС). Фитазы представляют собой экономически эффективную альтернативу для обеспечения животных достаточным количеством доступного фосфора из растительных рационов, поскольку они могут превратить фитаты растений в очень ценный источник фосфора за счет улучшения его биодоступности для питания животных.Сообщалось также о влиянии дополнительных микробных фитаз на усвояемость крахмала, белка и аминокислот, но данные противоречивы.

Поскольку фитиновая кислота и низшие мио-инозитолфосфаты способны образовывать комплексы с двухвалентными металлами, добавление фитазы при переработке и производстве продуктов питания улучшает биодоступность минералов, поскольку фитазы катализируют разложение фитата, что приводит к высвобождению полезных ископаемых. Таким образом, фитазы также все чаще используются в обработке и производстве пищевых продуктов для потребления человеком [59].Для оптимизации деградации фитатов при переработке пищевых продуктов могут применяться различные стратегии, например, более благоприятные условия при обработке пищевых продуктов для активности фитазы, добавление изолированных фитаз в производственный процесс, использование сырья с высокой внутренней активностью по деградации фитатов. Кроме того, фитазы могут найти применение в производстве функциональных пищевых продуктов или пищевых добавок, полезных для здоровья. Катализируемая фитазой деградация фитата также полезна при выпечке хлеба, производстве изолятов растительного белка, влажном помоле кукурузы и фракционировании зерновых отрубей.

Обзор, применение, побочные эффекты, меры предосторожности, взаимодействие, дозировка и обзоры

Baur X, Melching-Kollmuss S, Koops F, Strassburger K, Zober A. IgE-опосредованная аллергия на фитазу — новую кормовую добавку для животных. Аллергия. 2002;57(10):943-5. Посмотреть реферат.

Brnic M, Hurrell RF, Songré-Ouattara LT и др. Влияние фитазы на абсорбцию цинка из каши на основе проса, которой кормят маленьких буркинских детей. Eur J Clin Nutr. 2017;71(1):137-141. Посмотреть реферат.

Дукес Г., Камминга Н., Хельвеген Л., Хидерик Д.Профессиональная сенсибилизация IgE к фитазе, фосфатазе, полученной из Aspergillus niger. Оккупируйте Окружающая среда Мед. 1999;56(7):454-9. Посмотреть реферат.

García-Mantrana I, Monedero V, Haros M. Снижение содержания фитатов в соевом напитке путем ферментации с помощью Lactobacillus casei, экспрессирующих фитазы из бифидобактерий. Растительные продукты Hum Nutr. 2015;70(3):269-74. Посмотреть реферат.

Икбал Т.Х., Льюис К.О., Купер Б.Т. Активность фитазы в тонком кишечнике человека и крысы. Кишка. 1994;35(9):1233-6. Посмотреть реферат.

Koréissi-Dembélé Y, Fanou-Fogny N, Moretti D, et al. Дефитинизация внутренней фитазой пшеницы и обогащение железом значительно увеличивают всасывание железа из пищи фонио (Digitaria exilis) у женщин из Западной Африки. ПЛОС Один. 2013;8(10):e70613. Посмотреть реферат.

Коши Дж. К., Шараби С. Е., Фельдман Э. М., Холлиер Л. Х. младший, Патринели Дж. Р., Сопаркар К. Н. Влияние пищевых добавок цинка и фитазы на лечение ботулиническим токсином. J Препараты Дерматол. 2012;11(4):507-12. Посмотреть реферат.

Лей Х.Г., Уивер Д.Д., Маллани Э., Улла А.Х., Азаин М.Дж. Фитаза, новая жизнь для «старого» фермента. Annu Rev Anim Biosci. 2013;1:283-309. Посмотреть реферат.

Моннар А., Моретти Д., Зедер С., Штайнгёттер А., Циммерманн М.Б. Влияние липидов, готового к употреблению лечебного питания, богатого липидами, или фитазы на всасывание железа из блюд на основе кукурузы, обогащенных порошками микронутриентов. Am J Clin Nutr. 2017;105(6):1521-1527. Посмотреть реферат.

Sandberg AS, Hulthén LR, Türk M. Пищевая фитаза Aspergillus niger увеличивает усвоение железа у людей.Дж Нутр. 1996;126(2):476-80. Посмотреть реферат.

Смэтс С.М., Мацунго Т.М., Малан Л. и др. Влияние небольших количеств пищевых добавок на основе липидов на рост, психомоторное развитие, статус железа и заболеваемость среди детей в возрасте от 6 до 12 месяцев в Южной Африке: рандомизированное контролируемое исследование. Am J Clin Nutr. 2019;109(1):55-68. Посмотреть реферат.

van Heemst RC, Sander I, Rooyackers J и др. Гиперчувствительный пневмонит, вызванный профессиональным воздействием фитазы. Евр Респир Дж. 2009;33(6):1507-9.Посмотреть реферат.

Информационный бюллетень: Фитаза

Практический наконечник Экспертная оценка

Информационный бюллетень: Фитаза

Джей Ю. Джасела, DVM, PhD; Джоэл М. Деруши, доктор философии; Майк Д. Токач, Кандидат наук; Роберт Д. Гудбэнд, доктор философии; Джим Л. Нельсен, доктор философии; Дэвид Г. Рентер, доктор медицинских наук; Стив С. Дритц, DVM, PhD

JYJ, DGR, SSD: Кафедра диагностической медицины/патобиологии, Университет штата Канзас, Манхэттен, штат Канзас.JMD, MDT, RDG, JLN: Департамент зоотехники и промышленности, Университет штата Канзас, Манхэттен, штат Канзас. Автор, ответственный за переписку: Dr Jay Y. Jacela, I-102 Mosier Холл, 1800 Denison Ave, Manhattan, KS 66506; Тел: 785-532-4845; Электронная почта: [email protected]

Цитировать как: Jacela JY, DeRouchey JM, Tokach MD, et al. Кормовые добавки для свиньи: информационные бюллетени – высокое содержание меди и цинка в рационе для молодняка свиней и фитазы. J Продукт для здоровья свиней .2010;18(2):87–91.
Также доступен в формате PDF.

Краткие факты

Фитаза – фермент, повышающий доступность фосфора в рационах свиней.

Фитаза снижает количество дополнительного фосфора, необходимого для диета.

Из-за улучшенного использования фосфора в рационе менее фосфор выделяется с навозом.

Фитаза подвержена деградации при длительном хранении периоды.

Свиньи нуждаются в пищевом фосфоре для нормального поддержания организма и рост. Это важный элемент, который требуется во многих физиологических процессов в организме свиньи и, таким образом, достаточно количество должно быть включено в рацион. Этот элемент в изобилии большинство зерен в рационе свиней. Однако лишь небольшое количество фосфор утилизируется из зерна, потому что большая часть фосфор существует в форме (фитат), которая не усваивается в свинья.Усвояемость фитатного фосфора может быть повышена при добавлении фитазы в рацион.

Что такое фитаты?

Фитат или фитиновая кислота является основной формой хранения фосфора в зерновых и масличных культур. Свиньи не могут переваривать фитаты, так как они отсутствие пищеварительных ферментов, расщепляющих его. В результате значительное количество фосфора выводится в виде отходов, причем только 14% общего биодоступного фосфора в кукурузе и до примерно 50% в пшенице. 1,2 Поскольку фосфор является важнейший элемент, неорганический фосфор, который легко доступен, обычно добавляется в рацион для удовлетворения потребностей свиней. требование. Фитаты также обладают другими антипитательными эффектами. Известно, что они снижают доступность и использование других питательные вещества. 3-5

Фитаза

Фитаза представляет собой фермент, который специфически действует на фитаты, разрушая его до высвобождения фосфора в форме, доступной для животного.Это значительно снижает потребность в дополнительном неорганическом фосфоре. и повышает питательную ценность кормов. Фитазная активность выражается в виде единиц фитазы или FTU. Одна FTU – это деятельность фитазы, необходимой для высвобождения 1 мкмоль неорганического фосфора в сутки. минуту при рН 5,5 из избытка 15 М фитата натрия при 37°С. В отличие от ферментов, не разрушающих крахмал, полисахарид, фитаза единственный экзогенный фермент, который, как было последовательно показано, очень полезен для свиней. 6 Доказанная эффективность фитаза получила всемирное признание и использование в свиноводстве. производство. 7

Из чего получают фитазу?

Некоторые ингредиенты обладают внутренней фитазной активностью, которая сильно различается между видами растений. Кукурузный и соевый шрот содержит незначительный уровень активности фитазы по сравнению с пшеницей, которая содержит значительно более высокие уровни внутренней фитаза. 8 Большая часть активности фитазы в злаках зерна находятся в алейроновых слоях. 9 Однако это могут быть потеряны, когда ингредиенты подвергаются воздействию высоких температур, например, в процессе гранулирования. 10 Коммерчески доступные экзогенные фитазы обычно получают из грибов или бактерии, такие как Aspergillus niger и Escherichia coli , 6 , но также могут быть выражены в дрожжи. 11,12

Сколько фитазы следует добавлять в рацион свиней?

Количество фитазы, необходимое в рационе, зависит от рациона питания. используемые ингредиенты и активность ферментов для используемого продукта.Однако важно отметить, что различия в лабораторных существуют анализы, а также различия между продуктами компании, т. е. 1 FTU одного продукта не может быть эквивалентна 1 FTU другого. Это важно получить от поставщика фактическую сумму высвобождение фосфора на основе их заявленной ферментативной активности для точное составление рациона. В целом, производители рекомендуемые уровни коммерчески доступных фитаз могут заменить уровень неорганического фосфора на 0.12% в рационах свиней. Как количество фитаза, добавленная в рацион, увеличивает высвобождение фосфора из фитат также увеличивается криволинейно. 13 Это означает, что выделение фосфора уменьшается с каждой дополнительной единицей фитазы до тех пор, пока дополнительные диетические уровни фитазы не перестанут привести к дальнейшему ответу.

Что влияет на эффективность фитазы?

На эффективность фитазы могут влиять несколько факторов, в том числе количество фитата в рационе, количество фитазы, добавленной к диета и тип фитазы.Исследования показали большую реакции на фитазу у свиней, получающих рационы с более высоким содержанием фитатов. 6 Фитаза, полученная из бактерий E coli также более эффективен, чем фитазы грибов с точки зрения количество фосфора, выделяемого на единицу фитазы, согласно опубликованные данные. 14-16 Однако аналитические методы используемые для определения высвобождения фосфора, варьируются в зависимости от коммерческого производителей фитазы. В связи с этим количество фосфора высвобождение на единицу фитазы может различаться между двумя фитазными продукты, как показано в недавнем исследовании с использованием стандартного анализа процедура. 17 Таким образом, в зависимости от используемого анализа могут быть получены разные результаты активности фитазы.

Поскольку фитаза является белком, она подвержена денатурации. при воздействии чрезмерного тепла, например, во время гранулирования. Этот можно решить путем распыления жидкой фитазы на охлажденные гранулы. для поддержания стабильности фермента. Кроме того, термостойкий имеются фитазы. Фитаза также чувствительна к деградации. при хранении в премиксах в условиях повышенной температуры и влажности условия.Следовательно, надлежащие процедуры хранения и частая ротация продуктов, содержащих фитазу, необходимо практиковать. Фитазные продукты следует хранить только в прохладных, темных, сухих местах. То всегда следует соблюдать рекомендации производителя, особенно когда фитазу включают в состав витаминов и микроэлементов. премиксы.

Соотношение кальция и фосфора (Ca:P) в рационе может повлиять на величина реакции на фитазу. Исследования показали, что шире Ca:P может привести к снижению абсорбции фосфор. 18-20 Таким образом, допустим диапазон от 1:1 до 1,25:1 Ca:P. рекомендуемые.

Нефосфорное действие фитазы

В некоторых исследованиях, в которых свиней кормили рационами с достаточным уровни доступного фосфора с добавлением фитазы, улучшения показателей роста по-прежнему наблюдались, 6 предполагая, что фитаза оказывает положительное влияние на другие питательные вещества, например, повышенная усвояемость энергии и аминокислот. Однако, результаты других исследований 21-23 не совпадают, поэтому нет никаких оснований для присвоения питательной ценности (энергии или усвояемость аминокислот), кроме высвобождения фосфора в фитазу.Фитаза улучшает доступность кальция и других минералов в организме. диета. 24 Следует отметить, что добавка фитазы также приводит к общему увеличению энергетической ценности рациона. Причина этого в том, что в рацион добавляется больше кукурузы, поскольку количество неорганического фосфора (не имеющего энергетической ценности) составляет уменьшенный.

Резюме

Фитаза – фермент, повышающий усвояемость фитата фосфор, улучшающий общую доступность пищевых фосфор.Использование этого фермента в качестве кормовой добавки для свиней рационы снижают потребность в неорганическом фосфоре дополнение. Поскольку неорганический фосфор заменяется кукурузой или других злаков в составе рациона, рацион в целом повышается энергосодержание. Улучшение использования фосфора и уменьшение неорганического фосфора в рационе приводит к уменьшению содержания фосфора выделения свиней. Фитаза также может увеличить доступность другие минералы, такие как кальций. Фитаза чувствительна к высоким температура и влажность, надлежащие процедуры хранения и обращения необходимо соблюдать, чтобы сохранить эффективность продукта.Высокая температура также следует учитывать стабильность продукта при назначении диеты. гранулированный.

Ссылки

1. Национальный исследовательский совет. Минералы. В: Питательный Требования к свиньям . 10-е изд. Вашингтон, округ Колумбия: Национальный Пресса Академии; 1998: 47–70.

2. Кромвель Г.Л. Биологическая доступность фосфора в корма для свиней. Информация о свиньях . 1992;13:75Н–78Н.

3. Черян М. Взаимодействия фитиновой кислоты в пищевых системах. Крит. Rev Food Sci Nutr . 1980; 13:297-335.

4. Торре М., Родригес А.Р., Саура-Каликсто Ф. Влияние диеты клетчатка и фитиновая кислота на наличие минералов. Crit Rev Food Sci Нутр . 1991; 30:1–22.

5. Равиндран В., Кабахуг С., Равиндран Г., Брайден В.Л. Влияние микробной фитазы на кажущуюся усвояемость аминокислот в подвздошной кишке корма для бройлеров. Poult Sci . 1999; 78: 699–706.

6. Селле П.Х., Равиндран В.Ферменты, разлагающие фитаты, у свиней питание. Живая наука . 2008; 113: 99–122.

7. Шеппи К. Текущий рынок кормовых ферментов и вероятные тенденции. В: Бедфорд М.Р., Партридж М.М., ред. Ферменты в сельскохозяйственных животных Питание . Уоллингфорд, Великобритания: Издательство CABI; 2001: 1–10.

8. Eeckhout W, Depaepe M. Общий фосфор, фитат-фосфор активность фитазы в растительных кормах. Научная подача анимаций Технол . 1994; 47:19–29.

9.Оутвей Л., Васантан Т., Хелм Дж. Х. Фитиновая кислота. Еда Rev . 2001; 17: 419–431.

10. Jongbloed AW, Kemme PA. Влияние гранулирования комбикормов на активность фитазы и кажущаяся усвояемость фосфора и кальций у свиней. Anima Feed Sci Technol . 1990; 28: 233–242.

11. Чиофало В., Бартон Н., Кретц К., Бэрд Дж., Кук М., Шанахан Д. Оценка безопасности фитазы, экспрессированной в Schizosaccharomyces pombe , предназначенный для использования в качестве корма для животных. Рег Токсикол Фармакол . 2003; 37: 286–292.

12. Pandey A, Szakacs G, Soccol CR, Rodriguez-Leon JA, Soccol ВТ. Получение, очистка и свойства микробных фитаз. Биоресурс Технол . 2001; 77: 203–214.

13. Корнегай Э.Т. Переваривание фосфора и других питательных веществ: роль фитаз и факторы, влияющие на их активность. В: Бедфорд М.Р., Партридж Г.Г., ред. Ферменты в сельскохозяйственных животных Питание . Уоллингфорд, Великобритания: Издательство CABI; 2001: 237–271.

*14. Augspurger NR, Gaines AM, Danielson JR, Southern LL. То эффективность высвобождения фосфора фитазы, полученной из E. coli у молодых свиней зависит от дозы и не зависит от добавления покрытия на основе липидов, добавленного для стабильности гранулирования [Аннотация # Т216]. J Anim Sci . 2007; 85E-Suppl 1. Доступно по адресу: http://adsa.asas.org/meetings/2007/abstracts/0301.PDF. По состоянию на 4 декабря 2009 г.

15. Адеола О., Сэндс Дж.С., Симминс П.Х., Шульце Х.Эффективность препарат Escherichia coli , производный фитазы. Дж Аним Наука . 2004; 82: 2657–2666.

16. Kornegay ET, Qian H. Замена неорганического фосфора на микробной фитазы для молодняка свиней, получавших рацион из кукурузно-соевой муки. Бр Дж Нутр . 1996; 76: 563–578.

17. Джонс К.К. Эффекты пищевых ферментов или специальных продуктов Белки в продуктивности поросят [магистерская диссертация]. Манхэттен, Канзас: Университет штата Канзас; 2009.

18. Qian H, Kornegay ET, Conner DE Jr. Побочные эффекты широкого соотношение кальция и фосфора на эффективность дополнительной фитазы для поросят-отъемышей кормили двумя дозами фосфора в рационе. J Anim Sci . 1996; 74: 1288–1297.

19. Лю Дж., Боллинджер Д.В., Леду Д.Р., Венум Т.Л. Эффекты диеты соотношение кальция и фосфора при кажущейся абсорбции кальция и фосфора в тонком кишечнике, слепой и толстой кишке свиней. Дж Аним Наука . 2000; 78: 106–109.

20. Джонстон С.Л., Уильямс С.Б., Южный Л.Л., Биднер Т.Д., Бантинг ЛД, Мэтьюз Дж.О., Олкотт Б.М. Эффект добавления фитазы и диеты уровни кальция и фосфора в метаболитах плазмы и подвздошной и общая переваримость питательных веществ у свиней. J Anim Sci . 2004; 82: 705–714.

21. Адеола О., Сэндс Дж.С. Имеет ли дополнительный пищевой микробиологический фитазы улучшают использование аминокислот? Перспектива, которую он делает нет. J Anim Sci . 2003;81(14)(дополнение 2):E78–E85.

22. Ляо С.Ф., Зауэр В.К., Кис А.К., Чжан Ю.К., Сервантес М., Хе Дж.М. Влияние добавления фитазы в рацион поросят-отъемышей на усвояемость сырого протеина, аминокислот и энергии. Дж Аним Наука . 2005; 83: 625–633.

23. Помар С., Ганье Ф., Матте Дж.Дж., Барнетт Г., Йондревиль С. влияние микробной фитазы на истинную и кажущуюся аминокислоту в подвздошной кишке перевариваемости свиней на доращивании и откорме. J Anim Sci . 2008; 86: 1598–1608.

24. Kies AK, Kemme PA, Sebek LBJ, van Diepen JTM, Jongbloed AW. Влияние градуированных доз и высокой дозы микробной фитазы на усвояемость различных минералов у поросят-отъемышей. Дж Аним Наука . 2006; 84: 1169–1175.

* Ссылка без рефералов.

%PDF-1.4 % 46 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 46 70 0000000016 00000 н 0000001748 00000 н 0000001926 00000 н 0000002545 00000 н 0000003043 00000 н 0000003065 00000 н 0000010198 00000 н 0000010355 00000 н 0000010763 00000 н 0000010792 00000 н 0000011430 00000 н 0000011588 00000 н 0000011618 00000 н 0000012069 00000 н 0000012099 00000 н 0000012262 00000 н 0000012612 00000 н 0000012764 00000 н 0000012794 00000 н 0000013173 00000 н 0000013202 00000 н 0000013382 00000 н 0000013547 00000 н 0000014055 00000 н 0000014084 00000 н 0000014249 00000 н 0000014271 00000 н 0000019652 00000 н 0000019674 00000 н 0000026482 00000 н 0000026504 00000 н 0000034458 00000 н 0000034480 00000 н 0000042698 00000 н 0000042720 00000 н 0000050823 00000 н 0000050899 00000 н 0000050921 00000 н 0000058805 00000 н 0000058827 00000 н 0000066313 00000 н 0000088710 00000 н 0000088788 00000 н 0000089029 00000 н 0000114552 00000 н 0000114630 00000 н 0000114868 00000 н 0000115338 00000 н 0000123986 00000 н 0000124211 00000 н 0000124289 00000 н 0000124512 00000 н 0000124744 00000 н 0000125069 00000 н 0000125312 00000 н 0000132829 00000 н 0000133691 00000 н 0000133774 00000 н 0000133855 00000 н 0000133938 00000 н 0000134017 00000 н 0000134411 00000 н 0000145585 00000 н 0000145664 00000 н 0000146003 00000 н 0000146617 00000 н 0000146851 00000 н 0000146930 00000 н 0000001988 00000 н 0000002523 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 47 0 объект > /Метаданные 45 0 R /Контуры 42 0 R /PageLayout /Одностраничный /OpenAction 48 0 Р >> эндообъект 48 0 объект > эндообъект 114 0 объект > поток Hb«`b«? A؀,[email protected]$avRU 6nqmy;ZD[Z{j?曛_tS(|Ykԩ6x.e%`fh|�� L6_UVą& [email protected]_uomee u

Польза для здоровья фитазы

Фитаза представляет собой фермент фосфатазу, который катализирует или запускает гидролиз фитиновой кислоты, также известной как фитат. Фитиновая кислота — это форма неперевариваемого фосфора, которая присутствует в растительных продуктах, таких как злаки, пшеница и различные злаки. Примерно две трети фосфора, присутствующего в растительных продуктах, связаны в форме фитинового фосфата. В результате реакции гидролиза фитаза высвобождает фосфор, чтобы организм мог его использовать.

Минералы, такие как кальций, магний, железо и цинк, часто связаны (хелатированы) в молекуле фитиновой кислоты. Фитаза расщепляет и высвобождает связанные фосфаты из молекулы фитиновой кислоты. Этот процесс обеспечивает необходимый фосфор, необходимый для здорового питания. Во время химической реакции фитаза также высвобождает кальций, цинк, железо, магний и марганец, что делает эти минералы доступными для использования организмом.

Фитаза, обычно встречающаяся в растительном материале, является одним из многих ферментов, необходимых для процесса пищеварения.Он расщепляет и повышает питательные качества зерна, бобовых, семян и кукурузы. Этот фермент может помочь снизить потребность в фосфате кальция и улучшить пищеварение.

Польза фитазы для здоровья

1. Повышает абсорбцию минералов и биодоступность

Ферменты в пищевых продуктах действуют синергетически с ферментами в организме человека, в значительной степени повышая питательную ценность пищи. [1] Недавние исследования показали, что добавление фитазы может значительно повысить способность организма поглощать и усваивать жизненно важные минералы, такие как кальций, магний и железо.

2. Снижает уровень фитиновой кислоты в организме

Многие из растений, которые мы едим, такие как кукуруза, злаки, семена, бобовые, соевые бобы и большинство злаков, содержат большое количество этой кислоты. Фитиновая кислота, называемая «антипитательным фактором», может снизить нашу способность усваивать питательные вещества из зерен злаков, создавая нерастворимые комплексы с минералами и белками. В то время как диетическая фитиновая кислота в растительных продуктах имеет некоторые положительные эффекты, такие как сдерживание образования камней в почках и предотвращение сердечных заболеваний и диабета, фитаза является ферментом, который играет важную роль, расщепляя дополнительную фитиновую кислоту и высвобождая фосфор для использования в организме. . [2, 3]

3. Может уменьшить дефицит минералов

Обзор, проведенный Федеральным исследовательским центром питания и пищевых продуктов в Германии, показал, что добавка фитазы может привести к значительному увеличению усвоения минералов и снижению содержания фитатов в зерновых и пищевых продуктах, полученных из бобовых. Это исследование пришло к выводу, что добавка фитазы, хотя обычно и традиционно используемая для повышения содержания минералов в кормах для животных, имеет многообещающее и широкое применение для пищеварения человека, особенно щелочной фосфатазы кишечника человека.Это также может быть способом уменьшить дефицит минералов у уязвимых групп, таких как детородные женщины, веганы, вегетарианцы и люди в развивающихся странах. [4]

4. Помогает устранить накопление токсинов в пищеварительном тракте

Поскольку фитаза может расщеплять фитиновую кислоту, наш пищеварительный процесс упрощается, и у нас меньше шансов создать избыточные нерастворимые комплексы в пищеварительном тракте.

5. Освобождает связанный фосфор в организме

Фитаза расщепляет связанные, непригодные формы фосфора, чтобы ваше тело могло использовать и усваивать его. [5] Фосфор является важным питательным веществом, а полупроницаемая мембрана вокруг каждой клетки человека и животного содержит двойной слой фосфолипидов, который содержит липиды (цепочки жирных кислот) и фосфат — молекулу, содержащую фосфор, а это означает, что фосфор необходим буквально каждой клеткой тела. Фосфор также играет роль в обмене веществ как центральная часть энергетической молекулы АТФ или аденозинтрифосфата.

6. Укрепляет здоровье костей

Фосфор является важным элементом для роста и защиты плотности костей.Испытания на животных, проведенные в Обернском университете, показали, что фитаза не только увеличивает доступность фосфора, но также приводит к увеличению массы тела, эффективности пищеварения и общей прочности костей у лабораторных животных. Также было обнаружено, что фитаза может значительно повысить производительность животных. [6]

Как читать единицы измерения фитазы

Активность фитазы измеряется в FTU или единицах фитазы; чем выше число, тем активнее фермент. Единицы фитазы представляют собой измерение FCC, основанное на ферментативном гидролизе фитата натрия в контролируемых условиях.Обозначение FCC означает Foods Chemical Codex, подразделение Фармакопеи США (USP, которая устанавливает стандарты для пищевых добавок.

).

Где я могу найти лучший источник фитазы?

VeganZyme® содержит 100% веганскую форму фитазы, полученную в процессе естественной ферментации Aspergillus niger . Он не содержит ГМО, сертифицирован кошерно, не содержит глютена и веганский.

VeganZyme — это передовая ферментная добавка полного спектра действия. Формула содержит смесь пищеварительных ферментов, которые помогают переваривать жиры (липиды), сахара, белки, углеводы, глютен, фрукты и овощи и другие источники пищи.Veganzyme также содержит системные ферменты, помогающие расщеплять слизь, фибрин, токсины, аллергены и избыточные факторы свертывания крови по всему телу.

Ваша история

Рекомендации (6)
  1. Прочаска Л.Ю., Пекутовский В.В. «О синергическом действии ферментов в пище с ферментами в организме человека». Обзор литературы и аналитический отчет. Мед Гипотезы. 1994;42(6),355-62.
  2. Greiner R, et al. «Фитаты — нежелательный компонент растительной пищи?» J Ernahrungsmedizin [J Nutr Med] 2006;8(3),18-2.
  3. Надим М.К. и др. «Обзор антипитательных факторов в злаках с особым акцентом на обзор пшеницы-А». Пак J Food Sci. 2010;20(1-4),54-61.
  4. Грейнер Р., Коницны Ю. «Фитаза для пищевых продуктов». 2006;8(3),18-28.
  5. Simons PCM, et al. «Улучшение доступности фосфора с помощью микробной фитазы у бройлеров и свиней». Брит Джей Нутр. 1990;64(2),525-540.
  6. Сохейл СС, Роланд Д.А. «Fabulous Phytase: фермент фитазы полезен для птицеводов и окружающей среды.»Основные аспекты сельскохозяйственных исследований». 1999;46,1.

†Результаты могут отличаться. Информация и сделанные заявления предназначены для образовательных целей и не предназначены для замены рекомендаций вашего врача. Если у вас серьезное заболевание или проблемы со здоровьем, обратитесь к врачу.

Эта запись была размещена в Кости и мышцы, Проблемы с пищеварением, Ферменты, Кишечник и здоровье пищеварения, Флора кишечника, Здоровье, Питание, Добавки