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Thermotolerante bakterielle Phytasen

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: MRI-LBV-08-ALECHILE 2013
Laufzeit: 01.04.2013 - 31.03.2015
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Phytasen sind spezielle Phosphatasen, die dem Futter für Schweine und Geflügel zugesetzt werden, um das organisch gebunden Phosphat für die Tiere verfügbar zu machen. In den letzten Jahren wurden Phytasen auch zunehmend für den Einsatz bei der Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln interessant. Eine Reduktion der Phytatgehalte pflanzlicher Lebensmittel führt zur einer verbesserten Bioverfügbarkeit von Mineralstoffen und Spurenelementen. Darüber hinaus können Phytasen Anwendung bei der Herstellung von funktionellen Lebensmitteln finden. Außerdem können durch den Einsatz von Phytasen technische Verbesserungen erzielt werden, wie z.B. beim Backprozess, der Erzeugung von pflanzlichen Proteinisolaten, dem Vermahlen von Mais und der Fraktionierung von Getreidekleie gezeigt werden konnte. Phytasen, die alle benötigten Eigenschaften für die unterschiedlichen biotechnologischen Anwendungen aufweisen, wurden bisher in der Natur nicht gefunden. Für viele biotechnologische Anwendungen ist insbesondere eine ausreichende Thermostabilität eine wichtige Eigenschaft, die aber die bisher charakterisierten Phytasen nicht besitzen. Screening der Natur nach Phytasen mit günstigeren Eigenschaften und das Engineering von Phytasen, um ihre katalytischen Eigenschaften und ihre Stabilität zu optimieren werden als geeignete Ansätze angesehen, um an bessere Enzyme für die gewünschten biotechnologischen Anwendungen zu gelangen. Beide Ansätze werden verwendet, um bakterielle Phytasen mit einer höheren Thermostabilität für die Lebensmittelverarbeitung verfügbar zu machen. Zum einen wird die Error-Prone PCR eingesetzt, um die Thermostabilität bereits charakterisierter Phytasen zu erhöhen, zum anderen werden Bakerienisolate aus den heißen Quellen eines chilenischen Nationalparks auf Phytaseproduktion getestet. Die erhaltenen thermostabileren Phytasen werden aufgereinigt, charakterisiert und in einem Modellsystem (Backprozess) auf ihre Eignung für die Lebensmittelverarbeitung geprüft.

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