Obiloviny jsou díky dobře stravitelným sacharidům výborným zdrojem energie. Jejich uplatnění v krmných dávkách hospodářských zvířat je široké. Nicméně plná využitelnost všech jejich složek, např. fosforu, je limitována pevnými organickými vazbami, se kterými si trávicí systém monogastrů nedovede sám účinně poradit. Proto je třeba mu pomoci.
Enzymy, jako jsou například fytázy a fosfatázy, jsou potřebné k tomu, aby bylo možné využít fosfor z pevných organických vazeb. Skupina vědců, kterou vedl profesor Rolf Daniel z Institutu mikrobiologie a genetiky na University of Göttingen vyvinula standardizované metody k izolaci nových fosfatáz a fytáz z komplexních environmentálních vzorků. Profesor Daniel k tomu uvedl, že fytázy, které jsou v současnosti komerčně využívané, pochází z kultivací jednotlivých kmenů mikroorganismů. Což postrádá možnost vývoje nových a efektivnějších metod využití vylepšených enzymů pro efektivnější využití organicky vázaného fosforu.
Fosfát je klíčovým elementem mnoha procesů v těle a nezbytný pro globální produkci potravin. Bohužel jeho efektivní využití je mnohdy značně komplikované, a to když si organismus nedovede sám vytvořit dostatek účinných enzymů k jeho uvolnění z pevných chemických vazeb. Vědci z University of Göttingen vytvořili metodu k detekci nových enzymů z prostředí, které mohou přispět jeho efektivnějšímu využití. To otevírá nové možnosti pro rozvoj a optimalizaci nejen průmyslových procesů založených na fytázách, ale i biotechnologií a dalších environmentálně příznivých technologií.
Jejich nová metoda je založena na testování speciálně vytvořené „genové knihovny“, jež čerpá z celé genové základny organismů nacházejících se v různých místech. Vědci odebírají vzorky sedimentů a půdy a klonují celou DNA. Potom pozorují, které aktivity se v těchto tzv. genových knihovnách vyvíjejí. Jejich inovativní testovací metoda je využívána k vyhledávání fytátů, jenž slouží jako zdroje fosforu. Využití metagenomiky umožnilo vědcům identifikovat vůbec největší škálu fosfatáz a fytáz. Objevili i zcela nové subtypy fytáz s dosud naprosto neznámými funkčními skupinami a novými vlastnostmi.
Fosfatázy a fytázy jsou přirozenými katalyzátory, které hrají klíčovou úlohu v mnoha metabolických procesech a přispívají k uvolnění organicky vázaného fosforu. Fytázy jsou specializované na degradaci fytátů, které se nacházejí v obilninách a mnoha dalších rostlinách. Proto je jejich využití rozšířené především v živočišné produkci, kde jsou tyto enzymy přidávány do krmiv, aby se zabránilo tomu, že organicky vázaný fosfor projde bez užitku trávicím traktem monogastrických hospodářských zvířat, tedy především prasat a drůbeže. I to je důvodem, proč mají fytázy velký tržní potenciál. Ale ne všude může přídavek enzymu vyřešit problém organicky vázaného fosforu. V biochovech totiž není možné takto vylepšené krmivo podávat chovaným zvířatům. Je to vcelku paradox, protože fosfor, který je v krmivu přítomen, ale kvůli nedostatku potřebného enzymu nemůže být zvířetem využit, projde bez užitku jeho trávicím ústrojím a skončí v životním prostředí jako znečišťující látka. Jak takovému plýtvání zabránit? Jednu z možností nabídlo šlechtění.
