Der Lehrstuhl fĂŒr Fermentationstechnik der UniversitĂ€t Bielefeld hat gemeinsam mit der ASA Spezialenzyme GmbH, WolfenbĂŒttel, ein industrielles Verfahren zur Produktion rekombinanter bakterieller Phytase entwickelt. Nach Entwicklung eines effizienten Aufarbeitungsverfahrens lieĂen sich die Produktionskosten dieser neuartigen bakteriellen Phytase im Vergleich zu herkömmlichen Phytasen um bis zu 50% reduzieren.
Das Enzym Phytase wird als Zusatz zum Futter so genannter monogastrischer Tiere (Nicht-WiederkĂ€uer), wie Schweine und GeflĂŒgel, verwendet. Es macht den fĂŒr die TierernĂ€hrung lebensnotwendigen Phosphor zugĂ€nglich, der in Futtermitteln wie Getreide in einer nur fĂŒr WiederkĂ€uer verwertbaren Form vorliegt. Auf diese Weise können Futtermittelkosten, die ansonsten durch ZufĂŒtterung von Phosphat entstehen, um ungefĂ€hr 30% reduziert werden. Gleichzeitig wird die Umweltbelastung durch Phosphoreintrag ĂŒber Stalldung und GĂŒlle, insbesondere in landwirtschaftlich intensiv genutzten RĂ€umen, deutlich reduziert.
Bakterielle Phytase
Bislang wurde das Enzym Phytase industriell hauptsĂ€chlich durch Fermentation von Pilzen (Aspergillus sp.) hergestellt. Deutlich effektiver ist aber das neuartige, von Escherichia coli rekombinant hergestellte Enzym. Die Kooperationspartner haben mit Hilfe der Gentechnik dieses Bakterium so verĂ€ndert, dass es groĂe Mengen Phytase herstellt und unmittelbar ins Kulturmedium abgibt (70-95%). Die produzierte Phytase lĂ€sst sich leicht aus dem Medium aufkonzentrieren und hat darĂŒber hinaus eine hohe EnzymaktivitĂ€t. Wichtigster Faktor ist die geregelte FĂŒtterung der Bakterienkulturen mit Zucker (Glukose), welche ĂŒber die SauerstoffsĂ€ttigung des Mediums erfolgte, die konstant bei 10% gehalten wurde.
Bakterielle Phytase ist effektiver
Im Gegensatz zu pilzlichen Phytasen besitzt die Phytase von Escherichia coli Eigenschaften, die eine höhere EffektivitĂ€t als Futteradditiv bewirken: Entscheidend sind die wesentlich höhere spezifische AktivitĂ€t, ein geringeres pH-Optimum, Resistenz gegenĂŒber proteolytischem Abbau im Tiermagen sowie TemperaturstabilitĂ€t beim Pelletieren.
Projektziel: Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung einer neuartigen Phytase ProjekttrÀger: UniversitÀt Bielefeld
Technische FakultÀt
AG Fermentationstechnik
Prof. Dr. Erwin Flaschel
33594 Bielefeld
Telefon: 0521 / 106-53 01 Fax: 0521 / 106-64 75 URL: www.techfak.uni-bielefeld.de/ags/fermtech E-Mail: efl@fermtech.techfak.uni-bielefeld.de Gewinnung rekombinanter
E. coli-PhytaseVergleich der Produktion von Phytase in rekombinanten E. coli-Zellen und der Pilzkultur A. niger. Die angegebenen Kosten beziehen sich auf betrachtete Fermentationsprozesse in einer GröĂenordnung von 50 qm.
