La fitasa: un aditivo vital para los piensos

La fitasa es la enzima para piensos más utilizada que proporciona beneficios nutricionales, fisiológicos y medioambientales en la industria de los piensos. La producción industrial actual de fitasa para piensos depende principalmente de la producción microbiana de fitasa por biotecnología.

¿Qué es la fitasa?

La fitasa es una enzima vital que plantea propiedades de avance nutricional en los alimentos monogástricos para animales. Hidroliza los enlaces fosfo-monoéster del fitato, que es la sal del ácido fítico(Figura 1) y es la principal forma de fósforo (P) que se encuentra en los tejidos vegetales, que consisten en un 40-90% de P como fitato P. Los rumiantes se mantienen con la microflora y así liberan enzimáticamente el P inorgánico del fitato. Pero los animales de granja monogástricos, como las aves de corral y los cerdos, producen poca o ninguna fitasa en su intestino. En la dieta de las aves de corral, se suelen utilizar proteínas vegetales y su P de fitato no está disponible para la digestión. Además, el fitato P reduce la biodisponibilidad de ciertos nutrientes al quelarlos en la molécula. El ácido fítico es un fuerte factor antinutricional y los fosfatos de mio-inositol forman complejos con metales divalentes. Por lo tanto, la inclusión de la fitasa en la dieta monogástrica aumenta la biodisponibilidad de los nutrientes y reduce la acumulación excesiva de P en el estiércol que provoca problemas medioambientales como la contaminación del agua, la proliferación de algas, la muerte de los peces y el cambio de la fauna y la flora

Figura 1 – Acción química de la fitasa.

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¿Cómo se produce la fitasa comercialmente?

La fitasa alimentaria reciente se produce mediante microorganismos y se amplía mediante la biotecnología y la tecnología del ADN recombinante. Los hongos se utilizan ampliamente para la producción de fitasa. Las fitasas microbianas se producen bajo diferentes técnicas de fermentación, incluyendo la fermentación sumergida, en estado semisólido y en estado sólido

Tipos de fitasas

Existen 3 tipos de fitasas:

  • 3-fitasas (EC 3.1.3.8),
  • 4-fitasas (o 6-fitasas, EC 3.1.3.26), y
  • 5-fitasas (EC 3.1.3.72)

Además, las fitasas se clasifican a su vez en diferentes categorías según el mecanismo catalítico; fitasas ácidas de histidina (HAPhy), fitasas β-propulsoras (BPPhy o fitasas alcalinas), fosfatasas de proteína tirosina (PTPhy) y fosfatasas ácidas púrpura (PAPhy) (Figura 2). Cada categoría tiene adaptaciones únicas para hidrolizar el fitato. Por ejemplo, la HAPhy N-terminal forma un intermedio de fosfohistidina, la C-terminal actúa como sitio de especificidad de la porción donante/sustrato reduce la carga positiva

Figura 2 – (A) Fitasas con ácido fítico en colores atómicos. (B) 3 de estas estructuras tienen ácido fítico o un análogo cercano unido en el sitio activo, y la PAPhy tiene fosfato.

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¿Qué es la fitasa de nueva generación?

Los avances genéticos para la termoestabilidad de la fitasa fueron la máxima prioridad de la industria en la pasada década. En la actualidad, la industria se centra en metodologías avanzadas para optimizar la función y la estabilidad de la fitasa mediante modificaciones estructurales como los nanotubos de pared múltiple carboxilados (MWNT) con fijación covalente de la fitasa, el ajuste de los aminoácidos que contienen azufre (por ejemplo, cisteína, taurina) y el ajuste de los iones y los reactivos químicos. Los nuevos avances de las modernas enzimas funcionales para piensos están aumentando gradualmente en el mercado debido a la alta competencia y la demanda

¿Qué es Genphase?

Genphase es una fitasa GBW que tiene una alta capacidad de estabilidad al calor para retener la alta actividad de la fitasa en temperaturas de peletización más altas. Genphase se produce a partir de Aspergillus niger como fuente de fitasa y cepa de producción. Se clasifica como 3-fitasa y HAPhy. Ha identificado varios residuos de aminoácidos que constituyen un sitio específico para el sustrato (SSS) en la molécula de Aspergillus niger PhyA(Figura 3) que rodea el sitio activo de la enzima y funciona como un «guardián». Esta característica ha acabado por aumentar las funciones y la estabilidad de la enzima

Figura 3 – Estructura de la fitasa de Aspergillus niger.

Foto: Koos Groenwold
Foto: Koos Groenwold

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