FITASE1 - Apostilas -  Biotecnologia_Parte3, Notas de estudo de . Universidade de São Paulo (USP)
Raimundo
Raimundo15 de Março de 2013

FITASE1 - Apostilas - Biotecnologia_Parte3, Notas de estudo de . Universidade de São Paulo (USP)

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Apostilas de Biotecnologia sobre o estudo da fitase, Aplicações, Alimentação Humana.
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FITASE

Aplicações

Aplicações

• Ração animal;

• Alimentação humana;

• Fosfatos de mio-inositol;

• Indústria de Papel.

Ração Animal

• Monogástricos: suínos, aves e peixes;

• Suplementação com fosfato inorgânico;

• Custo;

• EUA: - 8,23x104 toneladas de fosfato por ano;

• Finase®, Allzyme Phytase® , Natuphos®;

A. niger: redução de 30% a 40%.

Alimentação Humana

• Dietas ricas em fibras de cereais, legumes e proteína de

soja;

• Afeta negativamente a absorção de Zn, Ca, Mg e Fe;

• Dificulta digestibilidade de proteínas;

• Inibe algumas enzimas do sistema digestório;

• Proteínas de soja livres de fitato (Simell);

• Leite de soja sem fitato usando fitase de trigo (Anno);

Fosfatos de mio-inositol

• Prevenir ou aliviar doenças ou quadros associados com níveis anormais de Neuropeptídio Y (NPY);

– Artrite

– Asma

• Hipocolesterêmicas;

• Analgésica;

• Ação inibitória contra infecções retrovirais;

• Síntese química é difícil (alta temperatura e pressão).

Industria Papeleira

• Remoção de ácido fítico;

• Fitase termoestável;

• Não produz produtos carcinogênicos e subprodutos

tóxicos;

• Especulação.

Inovações Tecnológicas

1. Fitase de Schawanniomyces occidentalis

recombinante em arroz;

2. Fitase de Escherichia coli expressa em suínos.

Fitase de Schawanniomyces occidentalis recombinante em arroz

• Vantagens: – Menor custo para produção; – Crescimento natural vs. complexos biorreatores; – Economia de energia; – Algumas plantas já são acrescentadas a ração.

• Arroz: – 1,55x108ha; – alto rendimento de biomassa na plantação.

Fitase de Schawanniomyces occidentalis recombinante em arroz

• pModF = sinal de secreção do gene “rice chitinase-3” +

seqüência inteira do gene da fitase

• Atividade nas folhas: 5U/g-FW, (> 100 vezes superior à do arroz selvagem)

Fitase de Schawanniomyces occidentalis recombinante em arroz

Fitase de Schawanniomyces occidentalis recombinante em arroz

Medidas da atividade de fitase nas amostras de arroz transgênico (○), arroz selvagem sem adição da enzima comercial (●), e arroz selvagem com adição de fitase comercial nas atividades finais de 0,5U/g (▲) e 1,0U/g (■).

Fitase de Schawanniomyces occidentalis recombinante em arroz

Termoestabilidade da fitase heteróloga durante armazenamento. Em A, mediu-se a concentração relativa das proteínas solúveis durante armazenagem. Em B, a atividade de fitase no mesmo

período. As temperaturas foram de 4°C (●), 25°C(○) e 37°C (▲).

Fitase de Schawanniomyces occidentalis recombinante em arroz

Estabilidade da atividade da fitase heteróloga durante ensilamento. Observa-se que mesmo após 12 semanas se ensilamento, não houve diminuição da atividade.

• Conclusão:

– As propriedades da fitase são adequadas a adição

em ração;

– Disponibilizar fosfato;

– Manutenção da Atividade.

• Efeitos in vivo ainda precisam ser analisados.

Fitase de Schawanniomyces occidentalis recombinante em arroz

Fitase de Escherichia coli expressa em suínos

Fitase de Escherichia coli expressa em suínos

• Transgene PSP/APPA:

promotor de secreção protéica da parótida +

gene da fitase de E. coli appA

• Microinjeção de 4.147 embriões pró-nucleares com uma eficiência de 0,8%. O número de cópias do transgene foi de 35 por linhagem.

Fitase de Escherichia coli expressa em suínos

• 33 leitões (G0): – 14 com atividade entre 5 e 6.000U/mL – 15 com atividade inferior a 5U/mL – 4 sem atividade detectável

• 53 leitões (G1): – 23 eram transgênicos (43,4%) – Atividade = (341U/mL ; 10.077U/mL)

» mediana entre 2.000 e 3.00U/mL » 2 a 5x maior que as outras linhagens

Fitase de Escherichia coli expressa em suínos

Verdadeira digestibilidade de fósforo (%) nos porcos transgênicos G1 usando farelo de soja como única fonte de fósforo (a e b correspondem ao resultado

estatístico de significância, com p < 0.01). Observa-se que nos animais transgênicos a digestibilidade foi próxima de 100% comparado com a

digestibilidade próxima dos 50% para animais não transgênicos.

Fitase de Escherichia coli expressa em suínos

Concentrações de fósforo nas fezes dos animais transgênicos G1 (■) e não transgênicos (□), em função da concentração do farelo de soja na dieta.

O conteúdo de fósforo fecal dos animais transgênicos recém-desmamados e após o período de crescimento foi reduzido em até 75% e 56%, respectivamente, comprado ao

conteúdo dos animais não transgênicos.

Fitase de Escherichia coli expressa em suínos

Distribuição da atividade de fitase em tecidos dos porcos transgênicos G1.

• Outros resultados:

– Enzima com maior massa molecular;

– Retenção da atividade frente a pepsina (90%), mas

apenas 10% frente a tripsina, quimotripisina e

elastase.

Fitase de Escherichia coli expressa em suínos

• Conclusão:

– Digestibilidade máxima teórica (75%);

– Alta instabilidade (341U/mL ; 10.077U/mL);

– Melhorias das técnicas de transgenia;

– Melhoria da determinação enzimática;

– Técnica promissora.

Fitase de Escherichia coli expressa em suínos

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