Le phosphate est un élément clé dans de nombreux processus dans le corps et essentiel pour la production alimentaire mondiale. Des chercheurs de l'Université de Göttingen ont maintenant développé une méthode pour détecter de nouvelles enzymes de l'environnement qui peuvent libérer du phosphate. Cela ouvre de nouvelles possibilités pour le développement et l'optimisation de procédés à base de phytase pour une application industrielle, biotechnologie et technologies respectueuses de l'environnement. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique mBio .

Des enzymes telles que les phytases et les phosphatases sont nécessaires pour pouvoir utiliser du phosphate organiquement lié. Le groupe de recherche dirigé par le professeur Rolf Daniel de l'Institut de microbiologie et de génétique de l'Université de Göttingen développe des méthodes standardisées pour isoler de nouvelles phosphatases et phytases à partir d'échantillons environnementaux complexes. « Les phytases actuellement utilisées commercialement, proviennent de la culture de souches individuelles de micro-organismes, " dit Daniel. " Cela gaspille le potentiel de développer de nouveaux, des procédés plus efficaces grâce à l'utilisation d'enzymes améliorées. » Les phosphates sont utilisés comme engrais en grande quantité dans l'agriculture conventionnelle. L'épuisement croissant des ressources naturelles de phosphore et la pollution des gisements de phosphore par les métaux lourds rendent les nouvelles stratégies d'extraction et de recyclage des phosphates plus urgent.

La nouvelle méthode est basée sur le criblage de bibliothèques de gènes spécialement construites à partir de l'ensemble du pool génétique d'organismes dans différents habitats. Les chercheurs prélèvent des échantillons de sédiments et de sol et clonent l'ensemble de l'ADN. Ils observent ensuite quelles activités se développent dans ces bibliothèques de gènes. Une méthode de criblage innovante est utilisée dans laquelle le phytate sert de source de phosphate. Cela a permis aux chercheurs d'identifier la plus grande variété de phosphatases et de phytases jamais obtenue en utilisant la métagénomique fonctionnelle, y compris de nouveaux sous-types de phytase avec des groupes fonctionnels jusqu'ici complètement inconnus et de nouvelles propriétés.

Les phosphatases et les phytases sont des biocatalyseurs naturels qui jouent un rôle central dans de nombreux processus métaboliques et contribuent à la libération de phosphate organiquement lié. Les phytases sont spécialisées dans la dégradation des phytates présents dans les céréales et de nombreuses autres plantes. Ils sont déjà utilisés dans l'industrie de l'alimentation animale comme additif alimentaire pour empêcher le phosphate naturellement contenu dans les aliments végétaux de passer dans les intestins sans être utilisé lors de l'alimentation des non-ruminants tels que les porcs ou la volaille. Les phytases en particulier sont donc considérées comme ayant un grand potentiel de marché.