Protease

Was ist Protease?

A Protease(auch als Peptidase oder Proteinase bezeichnet) ist ein Enzym, das die Proteolyse katalysiert (die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht oder „beschleunigt“), Proteine ​​in kleinere Polypeptide oder einzelne Aminosäuren zerlegt und die Bildung neuer Proteinprodukte vorantreibt. Sie tun dies, indem sie die Peptidbindungen innerhalb von Proteinen durch Hydrolyse spalten, eine Reaktion, bei der Wasser Bindungen bricht. Proteasen sind an vielen biologischen Funktionen beteiligt, einschließlich der Verdauung aufgenommener Proteine, des Proteinkatabolismus (Abbau alter Proteine) und der Zellsignalisierung.

Ohne funktionelle Beschleuniger wäre die Proteolyse sehr langsam und würde Hunderte von Jahren dauern. Proteasen kommen in allen Lebensformen und Viren vor. Sie haben sich mehrmals unabhängig voneinander entwickelt, und verschiedene Klassen von Proteasen können dieselbe Reaktion durch völlig unterschiedliche katalytische Mechanismen ausführen.

Spezifikation:

Verwendet

Die Verdauung des Futterproteins wird durch das endogene proteolytische Enzymsystem im Verdauungstrakt vervollständigt, einschließlich Pepsin, Trypsin, Chymotrypsin, Elastase, Aminopeptidase und Carboxypeptidase.

Tiere können Nahrungseiweiß und Aminosäuren nicht vollständig verdauen und aufnehmen. Unverdaute Fraktionen können als Fermentationssubstrate für Hinterdarm-Mikroorganismen bei monogastrischen Tieren dienen, können aber bei monogastrischen Tieren Verdauungsstörungen verursachen. Unterschiede zwischen ilealer und fäkaler Verdaulichkeit bei Broilern legen nahe, dass der Metabolismus von Aminosäuren durch Mikrobiota im Enddarm von erheblicher Bedeutung sein kann.

Die Zugabe von exogener Futterprotease zum Futter kann die Proteinverdaulichkeit von Rohmaterialien weiter verbessern, indem die Löslichkeit und Hydrolyse von Nahrungsprotein verbessert wird, und das Substrat reduziert werden, das für eine schlechte Enddarmfermentation erforderlich ist.

Caineet al. untersuchten in In-vitro-Experimenten die Wirkung einer Vorbehandlung von Sojaschrot mit Subtilisin auf lösliches Rohprotein und Sojabohnen-Trypsin-Inhibitor und zeigten in einigen Fällen eine signifikante Zunahme des löslichen Rohproteins und eine Abnahme des Sojabohnen-Trypsin-Inhibitors.

Exogene Futterprotease kann die Proteinspeichervakuolen ganzer Sojabohnen in vitro signifikant abbauen. Der Proteinabbau wird sichtbar gemacht, wenn Löcher in den Proteinspeichervakuolen erscheinen. Unklar ist derzeit, ob Methoden zur Messung der Protein- und Aminosäureverdaulichkeit auch optimal zur Messung der Wirksamkeit exogener Proteasen geeignet sind. Die Verwendung von Proteasen in Futtermitteln ist etwas unklar. Die positive Wirkung von Proteasen auf die Protein- und Aminosäureverdaulichkeit kann in einer großen Anzahl von Experimenten an verschiedenen Tieren bestätigt werden, aber es gibt auch eine begrenzte Anzahl von Experimenten, die keine positive Wirkung von Proteasen auf diese Parameter zeigen. Diese Ergebnisse können von spezifischen experimentellen Bedingungen abhängen, wie der im Experiment verwendeten Proteasequelle, der Dauer des Experiments, der Höhe der Proteaseergänzung, dem Alter des Tieres, der Zusammensetzung der Grundnahrung oder den experimentellen Parametern und Methoden. Auch die Wechselwirkung von endogenen Proteasen mit dem Futter zugesetzten exogenen Proteasen und deren Regulation des Stoffwechsels können ein Faktor sein.

Im Allgemeinen reguliert der tierische Körper die Aktivität körpereigener Proteasen genau, weil diese Enzyme an den falschen Stellen aktiv werden, die möglicherweise ihr eigenes Gewebe verdauen oder Entzündungswege aktivieren. Die Bauchspeicheldrüse reguliert ihre Enzymsekretion entsprechend der Zusammensetzung der Nahrung. Dieses Phänomen wurde erstmals von Pavlov beobachtet und wurde seitdem in mehreren Studien mit ausgefeilteren Techniken umfassend bestätigt. Nachdem sich ein Tier an eine Ernährung gewöhnt hat, die reich an einem bestimmten Nährstoff ist, steigt der Gehalt dieses Nährstoffs im Verdauungstrakt des Tieres an, gefolgt von einem schnellen Anstieg des Gehalts des entsprechenden Enzyms in der Bauchspeicheldrüse. Diese Anpassungen sind rein intuitiv und deuten darauf hin, dass der Verdauungsprozess fein abgestimmt ist, um eine Überproduktion von Verdauungssäften zu vermeiden. Exogene Proteasen können die Lücke zwischen Futterinhaltsstoffen und Nahrungsergänzungsmitteln für tierische Verdauungsenzyme schließen. Die Zugabe von exogenen Proteasen zum Futter kann Erhaltungsenergie einsparen, indem die Sekretion von endogenen Enzymen verringert wird, ohne dass die Leistung zwangsläufig durch eine Erhöhung der Verdaulichkeit verbessert wird.

Weitere Studien zur Bewertung der optimalen Bedingungen von Proteasen in der Tierernährung, zur Erleichterung von Wirksamkeitsstudien bei verschiedenen Tierarten, zwischen verschiedenen Proteasen und zur Umsetzung der Ergebnisse in tatsächliche Futtermittelformulierungen werden empfohlen, um eine grundlegende Einrichtung zu schaffen. Jüngste Veröffentlichungen zu exogenen Proteasen haben sich auf die Gesundheit des Magen-Darm-Trakts, die Darmmorphologie oder die Wirkung der Zugabe unter herausfordernden Bedingungen bei Tieren nach Zugabe von exogenen Proteasen konzentriert, und die Ergebnisse haben positive Wirkungen von exogenen Proteasen gezeigt .

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