Pontoppidan Katrin: Fytiinin pilkkoutumisesta

LÄHDE:
http://publications.lib.chalmers.se/cpl/record/index.xsql?pubid=89953

Katrine Pontoppidan Factors Influencing Phytate Degradation in Piglets. Feed phytate behaviour and degradation by microbial phytases (Institutionen för kemi- och bioteknik, Livsmedelsvetenskap)Serie: Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie, ISSN 0346-718X, ISBN/ISSN: 978-91-7385-247-0
Chalmers University of Technology,Göteborg, 2009-03-20. KB-salen, Kemigården 4,
Dr Ralf Greiner, Max Rubner Institute, Federal Research Institute of Nutrition and Food, Dept of Food and Bio Process Engineering, Karlsruhe, Germany

OSATYÖT: Inkluderade delarbeten:
The type of thermal feed treatment influences the inositol phosphate composition
Interaction of phytate with protein and minerals in a soybean-maize meal blend depends on pH and calcium addition
Peniophora lycii phytase is stabile and degrades phytate and solubilises minerals in vitro during simulation of gastrointestinal digestion in the pig

Yhteenveto(Suomennostani):

FYTIINI eli fytaatti (phytate) on päävarastomuoto fosforille/fosfaateille (P, phosphorus) kasviperäisissä ravintoaineissa (rehuissa) (HUOM: Fosfaattia käytetään kasvutekijänä!) .

FYTIINI eli fytaatti on sulamatonta sellaisissa eläimissä joilla on yksi mahalaukku(monogastriset, kuten ihminen) ja sen takia fytaasientsyymeitä( phytases) käytetään lisänä rehuissa, jotta fytaatin sulavuus tietyssä karjassa paranisi ja jotta epäorgaanisen fosfaatin (Pi) sisältyminen rajoittuisi. Kuitenkin tarvitaan parempia fytaaseja kuin ennen, jotta saadaan tehokkaampi fytaatin pilkkoutuminen ja vähempi inorgaanisen fosfaatin sisältyminen rehuun.

Tässä työssä oli päätarkoituksena ensin tunnistaa niitä tekijöitä, jotka vaikuttavatFYTIININ (fytaatin) hajoamiseen porsaissa ja sitten tarkoituksena oli kehittää parempia fytaaseja.

Pääosa tästä työstä keskittyikin sen takia in vitro ja in vivo-töihin, joissa tarkattiin soija/maissirehussa saadun FYTIININ ( fytaatin, IP6) tapoja ja sen hajottamista mikrobiperäisillä fytaasientyymeillä (sieni P. lycii ja kokeellinen bakteeriperäinen fytaasi).

Kommentti: http://www.wahlens.se/vexter_halland/svampar/5Russulales_thelephorales.htm
Sieni: Peniophorales, Peniophorale lycii, Koralltätskinn )

Rehuisssa olevanFYTIININ ( fytaatin, IP6) muuttaminen tablettimuotoon ja keittäminen pystyi vaikuttamaan vain hieman inositolifosfaattien IPx koostumukseen.
Soijapapu ja maissiaterianFYTIINI (IP6) saostui proteiinin kanssa pH-arvoissa, jotka olivat alle 4 (= hyvin happamessa) ja mineraalien kanssa taas pH arvossa, joka oli yli 4.5 . Kalsium(Ca++) varsinkin lisäsi kriittisestiFYTIINI--mineraalikompleksien muodostusta.

Molemmat tutkitut fytaasit (entsyymit) osoittivat pääasiassa d-6-fytaasi-aktiivisuutta, kun niiden substraattina oli Natrium-FYTAATTI ( Na-phytate, Na-IP6) yksinkertaisesti puskuroidulla menetelmällä, mutta niitten hajottamistiet olivat erilaisia.

Kiinnostavaa oli, että bakteerifytaasi hajoitti FYTIINI(InsP6)- muotoa muotoon InsP4 nopeammin kuin sieniperäinen Peniophora lysii-fytaasi.
Kun simuloitiin soijapapu-maissiaterian sulattumista kummankin fytaasin sekoitteella, aterian FYTIINI(fytaatti) pilkkoutui tehokkaasti. Pääero myös tällä järjestelmällä oli se, että bakteeriperäinen fytaasi hajoitti nopeammin FYTIINIÄ ( fytaattimuotoa InsP6) muotoon InsP4 kuin sieniperäinen P. lycii fytaasi.
Possuissa osoittautui bakteeriperäisellä fytaasilla olevan kaksinkertainen FYTIINIÄ (fytaattia) pilkkova aktiivisuus entsyymiyksikköä kohti verrattaessa P.lysii-fytaasiin- ehkä tämä johtui paremmasta säilyvyydestä mahalaukussa tapahtuvan sulattumisen aikana.

Koska InsP4 -InsP3 ovat liukoisempia kuin InsP6(fytiini) – InsP5 sekä
koska InsP3- InsP5 pilkkoutuvat ohuen suolen puolella , saadaan viitettä siitä, että bakteeriperäisellä fytaasilla saattanee myös olla se etu, että se tuottaa nopeasti InsP4 muotoa.

In vivo olosuhteissa nopea mahalaukun tyhjeneminen haittasi ja rajoitti FYTIININ (fytaatin) pilkkoutumista. Entsyymilisällä saatiin korjattua tällainen rajoittuminen. (50,000 FTU kg-1 dm, päivän rehu). Fosfaattia imeytyi ohuesta suolesta, mutta mahdollista inositolifosfaattien imeytymistä, jota mitattaisiin plasman insP-tasoina, ei voitu havaita.
Phosphorus was absorbed in the small intestine, but potential absorption of inositol phosphates measured as plasma InsP level could not be detected.

Kaikenkaikkiaan tämä työ osoittaa, että fytaasien etsinnässä on tärkeää arvioida FYTIININ (fytaatin) pilkkoutuminen oikeissa olosuhteissa. In vitro-menetelmiä pitäisi sen takia huolella säätää substraatti, pH, sulattavat proteaasit ja mineraalit sekä proteiinit.

Fytaasi-entsyymin teholle kehossa (in vivo) näytti olevan tärkeitä tekijöitä mahalaukun stabiilius ja tiettyjen inositolifosfaattien (IPx) pilkkoutumisen nopeus. Possuilla kuitenkin näytti olevan päätekijöitä FYTIININ (fytaatin) pilkkoutumisessa mahalaukun tyhjenemisnopeus ja fytaasiannos.

ALA: Luonnontieteet. Kemia. Eläinlääketiede. Fysiologia ja ravinto-oppi.
Avainsanat: Nyckelord: Phytin=phytate, inositol phosphates, phytase, P. lycii, in vitro digestion, pigs

KOMMENTTINI:
Voisin päätellä tästä työstä että keho ottaa fosfaatin sinänsä erikseen ja toisaalta sokerin ohella glukoosin kanssa kilpaillevana inositolirenkaan sinänsä ja sitten soluissa muokkaa tiettyä stereoisomeeriä esim myo-inositoliksi mI ja sijoittaa siihen tarpeen mukaan fosfaattiryhmiä tai rakentuu fosfatideihin (PI).
Tämä inositolin (Ins) otto on hyvin nopea tapahtuma, joten "ei ole mahdollista löytää plasmasta" välimuotoa, sanotaan tässä ylhäällä Voidaan löytää irronneita fosfaatteja ja inositolia.

Glukoosi ja inositoli kilpailevat, tiedetään. Glukoosi vaatii insuliinia mennessään solun sisään. . Luulisi että heikentynyt insuliinitalous heijastuu taaksepäin inositolin ottoon jotenkin.
Hypoteesini. Kysymys on taas : Onko tämä inositoli essentielli molekyyli.

Vai: onko inositolin ja fosforin saannin epätasapaino ongelma nykyaikana. Onko ongelma primääri vai sekundääri?
Inositoli vaikuttaa glukoosin nopean fosforyloitumisen solun sisällä. Tähän tarvitaan myös kelvollisia saatavilla olevia fosfaatteja.
Inositolia tietysti saadaan kasvisperäisestä ruosta myös vähemmän fosforisena pakkauksena, mitä se esiintyy rehuviljassa.