Enzyme phytase đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp thức ăn cho động vật nuôi và con người, trong nông nghiệp và xử lý môi trường. Phytase được phân bố khắp nơi trong tự nhiên, phổ biến là từ thực vật, vi khuẩn và nấm [1].

Các nguồn tạo Phytase và đặc tính

Phytase từ thực vật

Phytase có mặt trong hạt của nhiều loại cây trồng khác nhau như: lúa mì, gạo, bắp (ngô), đậu nành, lúa mạch, đậu Hà Lan, khoai tây, lúa mạch đen và các loại đậu khác hoặc hạt có dầu [2].

Tuy nhiên, phytase trong thực vật có hoạt tính thấp. Nó cũng dễ bị bất hoạt khi ở nhiệt độ quá cao (>80°C) cụ thể là trong quá trình đóng viên thức ăn do kém bền nhiệt. Và hiệu quả của nó chỉ đạt khoảng 40% so với phytase từ vi sinh vật [3].

Phytase từ vi sinh vật

Phytase được tìm thấy trong nhiều loại vi khuẩn khác nhau như Aerobacter aerogenes, Bacillus spp., Bifdobacter spp., Citrobacter braakii, Escherchia coli, Klebsiella spp., Lactobacillus spp., và Pseudomonas spp. có khả năng hoạt động hiệu quả ở pH từ 6.0 đến 6.5 với nhiệt độ tối ưu khoảng 60°C.

Phytase từ vi khuẩn còn có tính bền nhiệt cao. Ngoài ra, nó còn sở hữu những đặc tính nổi trội như khả năng chống phân giải protein, khả năng nhận diện cơ chất và hiệu quả xúc tác cao [2].

Phytase từ nấm

Một số Phytase có nguồn gốc từ các loại nấm sợi như Aspergillus, Myceliophthora, Penicillium, Rhizopus và Trichoderma. Đa số các phytase của nấm đều ổn định ở nhiệt độ tương đối cao và trong phạm vi pH rộng.

Các loại Enzyme Phytase thương mại trên thị trường 

Trên thị trường đang phổ biến một số loại Enzyme Phytase sau [2] [4]

Ứng dụng của phytase có nguồn gốc từ vi sinh vật

Ngày nay phytase có nguồn gốc từ vi sinh vật được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau do sở hữu các đặc tính ưu việt như khả năng duy trì hoạt động tại nhiệt độ cao, dải pH rộng và quan trọng hơn hết là có chi phí sản xuất thấp [5].

Phytase từ các loài Aspergillus, Escherichia và Bacillus được nghiên cứu rộng rãi cho các ứng dụng công nghiệp [6]. Trong đó, phytase từ các loài Bacillus khác nhau cho thấy sự đa dạng và tiềm năng to lớn trong việc ứng dụng trên qui mô công nghiệp.

Cụ thể, enzyme phytase từ Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis có các đặc tính lý tưởng để bổ sung vào thức ăn chăn nuôi như có độ ổn định về nhiệt độ tốt hơn so với các loại phytase có nguồn gốc từ vi khuẩn khác (E. coli) và nấm. Điều đó dẫn đến việc ngăn chặn tình trạng bất hoạt enzyme do nhiệt độ cao trong quá trình đóng viên thức ăn.

Ngoài ra, còn thêm một điểm cộng nữa là một số loài thuộc chi Bacillus đã được chứng minh là probiotic. Điều này rất có ích cho việc sản xuất ở quy mô công nghiệp để phục vụ cho nhiều hướng ứng dụng khác nhau.

Tìm hiểu thêm về vai trò của Phytase trong công nghiệp thức ăn chăn nuôi ở đây

Bài viết của KMVE R&D team, vui lòng trích dẫn nguồn khi bạn sử dụng thông tin trong bài viết.

Tài liệu tham khảo

[1] C.S. Nunes, V. Kumar, Enzymes in human and animal nutrition: principles and perspectives, Academic Press2018.

[2] N. Singh, S. Kuhar, K. Priya, R. Jaryal, R. Yadav, Phytase: The feed enzyme, an overview, Advances in Animal Biotechnology Its Applications  (2018) 269-327.

[3] S.M. Hussain, S. Hanif, A. Sharif, F. Bashir, H.M.N. Iqbal, Unrevealing the Sources and Catalytic Functions of Phytase with Multipurpose Characteristics, Catalysis Letters 152(5) (2022) 1358-1371.

[4] K.R. Herrmann, A.J. Ruff, B. Infanzón, U. Schwaneberg, Engineered phytases for emerging biotechnological applications beyond animal feeding, Applied microbiology biotechnology 103 (2019) 6435-6448.

[5] R.K. Gupta, S.S. Gangoliya, N.K. Singh, Reduction of phytic acid and enhancement of bioavailable micronutrients in food grains, Journal of food science technology 52 (2015) 676-684.

[6] N.G. Nezhad, R.N.Z. Raja Abd Rahman, Y.M. Normi, S.N. Oslan, F.M. Shariff, T.C. Leow, Integrative structural and computational biology of phytases for the animal feed industry, Catalysts 10(8) (2020) 844.