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Phytase, a New Life for an “Old” Enzyme

SUMMARY POINTS etc

Kwon, KiBeom 2024. 1. 11. 22:35

 

Phytase, a New Life for an “Old" Enzyme

 

 

SUMMARY POINTS

 

1. 피트산과 그 염 형태인 피트산염은 식물 사료에 함유된 총 인의 60~80%를 차지합니다.

피타아제는 피테이트에서 인의 가수분해를 촉매합니다.

피타아제가 결핍된 단순한 위장을 지닌 식용 동물의 사료 내 피테이트-인의 소화 불량은 세 가지 주요 문제를 야기합니다. 이는 분뇨 인으로 인한 환경 오염, 무기 인의 식이 보충 필요성, 암석 인 침전물의 고갈입니다.

 

2. 지난 20년 동안 축산 분야의 새로운 변화와 과제로 인해 피트산과 피타아제에 대한 기초 연구 및 기술 개발이 현재의 수준 높은 단계로 발전했습니다.

둘 다 100년 전에 발견되었습니다. 세계 피타제 시장은 사료용 무기인 가격의 급격한 상승과 분뇨 인 처리 규제로 인해 2007~2008년 이후 빠른 성장을 경험했습니다.

 

3. 사료 첨가제로서의 상업용 피타제 개발은 반세기 전에 한 사료 광물 회사에 의해 시작되었습니다. 이 탐구는 몇 가지 과학적 이정표로 표시되었습니다.

PhyA 생산 곰팡이 균주의 분리와 균주 및 효소의 후속 특성화; PhyA 유전자의 클로닝 및 천연 숙주에서의 과발현; 박테리아 AppA 및 AppA2의 우수하고 새로운 세대의 피타제 식별 및 과잉 생산.

 

4. 무기 인 보충을 대체하고 칼슘, 철, 아연의 생체 이용률을 향상시키는 피타제의 영양가는 잘 입증된 반면, 아미노산이나 사료 에너지 활용에 대한 피타제의 효과는 일관성이 없거나 논란의 여지가 있습니다.

 

5. 이러한 혁신과 관련된 기술 및 인식상의 제약에도 불구하고 피타제 형질전환 식물, 피타제 형질전환 동물 및 저피테이트 작물의 세 가지 대체 피타제 기술이 있습니다.

미생물 피타제를 사료에 적용하는 데 있어 세 가지 문제가 제기되었습니다: 유전자 변형 제품에 대한 소비자의 수용, 동물 배설물에서 용해성 인의 잠재적 증가, 피타제 분말 노출에 대한 알레르기 반응.

 

6. 새로운 피타제를 찾고 이를 효율적으로 과잉 생산하기 위해 전통적 접근 방식과 생명공학적 접근 방식이 모두 성공적으로 적용되었습니다. 구조 기반 합리적 설계와 방향성 진화를 사용한 단백질 공학을 통해 상업적 가치가 있는 곰팡이 및 박테리아 피타제의 기능적 표적 강화가 이루어졌습니다.

 

7. 기존 사료 인 공급원의 동시 가격 상승 및 공급 부족과 함께 환경 보호에 대한 대중의 인식이 높아지면서 향후 피타제에 대한 수요가 더 커질 것입니다.

타아제는 종과 식이요법에 맞춰진 차세대 효소가 개발될 때 더 크고 광범위한 사회경제적 영향을 미칠 것입니다.

신진대사와 건강에 있어서 피타아제의 새로운 기능이 밝혀지면; 그리고 피타아제의 새로운 인간적, 산업적 응용이 탐구될 때.

 

 

FUTURE ISSUES

 

1. 단일 피타아제는 소화 시스템 및 식이 구성의 다양한 조건에서 효과적으로 기능할 수 없지만 현재 시판되는 상업용 피타아제는 모든 목적을 위해 식이에서 구분 없이 사용됩니다.

따라서 차세대 피타아제는 특정 종과 식이에 맞춰진 유용성을 위해 개발되어야 합니다.

 

2. 프로테아제 및 비전분 다당류 효소와 같은 다른 효소와 결합된 피타아제를 식품에 첨가하는 것이 생산 과정에서 더욱 보편화되었지만, 현재 피타제 효능 및 최적 결합률에 대한 추정치는 다양한 동물의 사료에 효소를 단독으로 보충하는 것에 기초하고 있습니다.

최상의 전반적인 반응을 위해 보충 피타제와 다른 유형의 사료 효소의 호환성 및 상호 작용을 테스트하고 정확한식이 처방을 위해 해당 효소가 있는 상태에서 피타제 효능을 재평가하는 것이 필요합니다.

 

3. 사료 펠릿화 중 피타제 활성의 실질적인 손실은 사료 적용에 있어 가장 제한적인 요인으로 남아 있습니다.

열 복원력을 향상시키기 위한 피타제 단백질 공학과 열 불활성화에 대한 직접적인 보호를 위한 효소의 화학적 코팅이 문제를 해결하기 위해 독립적으로 수행되지만, 이와 관련하여 잠재적인 보완적이고 추가적인 개선을 달성하려면 이 두 전략의 결합된 접근 방식을 고려해야 합니다.

 

4. 사료 피테이트-인 방출에 있어서 피타아제의 영양적 가치와 환경적 중요성은 잘 문서화되어 있지만 피테이트 가수분해에서 파생된 다양한 중간체 이노시톨 인산염의 잠재적인 대사 영향에 대한 연구는 거의 없습니다.

장내 미생물, 영양소 흡수 및 수송, 신호 전달, 호르몬 조절 및 세포 대사에서 이러한 중간체 화합물의 새로운 역할이 연구되어야 합니다.

 

 

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