Fitasa
Las fitasas son un grupo diverso de enzimas que catalizan la hidrólisis secuencial del complejo fitato a derivados de mioinositol menos fosforilados y fosfato inorgánico. Constituyen una subfamilia de fosfatasas que se encuentran naturalmente en plantas, microorganismos y en algunos tejidos animales, presentando una gran variedad de tamaños, estructuras y mecanismos catalíticos. Dependiendo de su pH óptimo, las fitasas se han dividido en fitasas ácidas y alcalinas y también en función del carbono en el anillo mioinositol del fitato en el que se inicia la desfosforilación en 3-fitasas, 6-fitasas y 5-fitasas. (1)
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Las fitasas (mioinositol hexakisfosfato 3- y 6-fosfohidrolasas) son un grupo diverso de enzimas que catalizan la hidrólisis secuencial del complejo fitato a derivados de mioinositol menos fosforilados y fosfato inorgánico. Constituyen una subfamilia de fosfatasas que se encuentran naturalmente en plantas, microorganismos y en algunos tejidos animales, presentando una gran variedad de tamaños, estructuras y mecanismos catalíticos. Dependiendo de su pH óptimo, las fitasas se han dividido en fitasas ácidas y alcalinas y también en función del carbono en el anillo mioinositol del fitato en el que se inicia la desfosforilación en 3-fitasas (EC 3.1.3.8), 6-fitasas ( EC 3.1.3.26) y 5-fitasas (EC 3.1.3.72). (1)
El ácido fítico (hexafosfato de mioinositol) es la principal forma de almacenamiento de fósforo en las plantas. En las semillas llega a representar hasta el 80% del fósforo total y contribuye hasta un 1,5% al peso seco de las semillas. Se acumula principalmente en las vacuolas de almacenamiento de proteínas como globoides, ubicados predominantemente en la capa de aleurona (trigo, cebada y arroz) o en el embrión (maíz).(1)(2)
En el contexto de la nutrición humana y animal, los siguientes dos aspectos del ácido fítico son críticamente importantes:
- La digestibilidad del fitato es muy baja en los seres humanos y los animales monogástricos debido a que tienen bajos niveles de fitasas en el tracto digestivo, además de que el ácido fítico intacto no es absorbido como tal. Por esta razón, las raciones para aves y cerdos son suplementadas normalmente con fosfatos inorgánicos para satisfacer los requerimientos de fósforo y evitar así problemas de deficiencia de fósforo. Sin embargo, esto genera un problema serio de excreción excesiva de fósforo indigerido al medio ambiente.
- Es un factor antinutricional, ya que forma complejos (de ahí su nombre de complejo fitato) con proteínas y una variedad de iones metálicos y, por lo tanto, disminuye la digestibilidad de estos nutrientes. Los grupos fosfatos del ácido fítico cargado negativamente tiene un alto poder quelante y se unen fuertemente a los cationes metálicos de Ca, Fe, K, Mg, Mn y Zn, haciéndolos insolubles y no disponibles como nutrientes.
Clasificación
La mayoría de las fitasas vegetales, bacterianas y fúngicas pertenecen a la clase HAP (fosfatasa ácida de histidina). La mayoría de las fitasas dependen de un pH óptimo para su actividad catalítica; las ácidas (HAP) tienen un rango de pH óptimo de 4,5 -5,5, mientras que las alcalinas su rango es entre 6,5-8,0. En 1975, la IUPAC–IUB (The International Union of Pure and Applied Chemistry y The International Union of Biochemistry), clasificaron todas la fitasas ácidas como la subfamilia de HAP’s de alto peso molecular en la que incluye a las 3-fitasa (EC 3.1.3.8), las cuales inician la hidrólisis del enlace éster en la posición 3, y a las 6-fitasa (EC 3.1.3.26), las que inician en la posición 6. La mayoría de las fitasas son proteínas monoméricas, con algunas excepciones, que son tetrámericas; la masa molecular es muy variable entre ellas, 38-100 KDa. La mayoría de las fitasas en estado crudo realizan su máxima actividad en una temperatura óptima de 44 a 60 oC. Por el contrario, fitasas como Aspergillus fumigatus y Bacillus amyloliquefaciens tienen una temperatura óptima por encima de 70 oC. Para ser usadas como aditivo alimenticio una característica deseable de las fitasas microbiales, así como de cualquier otra actividad enzimática exógena, es la resistencia a proteasas y ácido digestivos; así como también la termoestabilidad durante el procesamiento térmico de alimentos (80-100 oC). Bajo todas estas consideraciones es lógico esperar que las fitasas de origen microbiano o de diferentes orígenes difieran en su bioeficacia.(3)
