stringtranslate.com

Ксиланаза

Эндо-1,4-β-ксиланаза ( EC 3.2.1.8, систематическое название 4-β- D -ксиланксиланогидролаза ) — это класс ферментов , которые расщепляют линейный полисахарид ксилан до ксилозы [ 1], тем самым разрушая гемицеллюлозу , один из основных компонентов клеточных стенок растений :

Эндогидролиз (1→4)-β- D- ксилозидных связей в ксиланах

Ксиланаза играет важную роль в микроорганизмах, процветающих на растительных источниках для разложения растительного материала на пригодные для использования питательные вещества. Ксиланазы производятся грибами, бактериями, дрожжами, морскими водорослями, простейшими, улитками, ракообразными, насекомыми, семенами и т. д.; [2] млекопитающие не производят ксиланазы. Однако основным коммерческим источником ксиланаз являются нитчатые грибы. [2]

Коммерческое применение ксиланазы включает отбеливание древесной массы без использования хлора перед процессом изготовления бумаги и повышение усвояемости силоса (в этом аспекте она также используется для ферментативного компостирования ). [3]

Помимо использования в целлюлозно-бумажной промышленности , ксиланазы также используются в качестве пищевых добавок для птицы; [4] в пшеничной муке для улучшения обработки теста и качества хлебобулочных изделий [1]; для извлечения кофе, растительных масел и крахмала; для улучшения питательных свойств сельскохозяйственного силоса и зерновых кормов; и в сочетании с пектиназой и целлюлазой для осветления фруктовых соков и дегуммирования источников растительных волокон, таких как лен, конопля, джут и рами. Имеется большое количество научной литературы по ключевым особенностям ферментов ксиланазы в биотехнологии, начиная от их скрининга в микробных источниках до методов производства, характеристики, очистки и применения в коммерческом секторе. [1] [2] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] Для некоторых применений ксиланазы требуется высокая устойчивость к нагреванию, что может быть достигнуто путем выбора подходящих микробных ферментов [4] или путем циклизации концов с помощью реакции SpyTag/SpyCatcher . [14]

Кроме того, ксиланаза является ключевым ингредиентом в кондиционерах для теста s500 и us500, производимых Puratos  [nl] . [15] Эти ферменты используются для улучшения обрабатываемости теста и поглощения воды. [15]

В будущем ксиланазу можно будет использовать для производства биотоплива из непригодного для использования растительного материала. [16]

Синонимы

Эндо-(1→4)-β-ксиланаза, 4-ксиланогидролаза, эндо-1,4-ксиланаза, эндо-1,4-β-ксиланаза, β-1,4-ксиланаза, эндо-1,4-β- D -ксиланаза, 1,4-β-ксиланксиланаза, β-ксиланаза, β-1,4-ксиланксиланаза, β- D -ксиланаза

Ссылки

  1. ^ ab Beg QK, Kapoor M, Mahajan L, Hoondal GS (август 2001 г.). «Микробные ксиланазы и их промышленное применение: обзор». Прикладная микробиология и биотехнология . 56 (3–4): 326–338. doi :10.1007/s002530100704. PMID  11548999. S2CID  21581967.
  2. ^ abc Polizeli ML, Rizzatti AC, Monti R, Terenzi HF, Jorge JA, Amorim DS (июнь 2005 г.). «Ксиланазы из грибов: свойства и промышленное применение». Прикладная микробиология и биотехнология . 67 (5): 577–591. doi :10.1007/s00253-005-1904-7. PMID  15944805. S2CID  22956.
  3. ^ Гулзар, Производство и частичная очистка ксиланазы из Trichoderma longibrachiatum . Опубликовано на международной конференции по биотехнологии и нейронаукам. CUSAT, 2004.P33 [ требуется проверка ]
  4. ^ ab Baker JT, Duarte ME, Holanda DM, Kim SW (февраль 2021 г.). «Друг или враг? Влияние пищевых ксиланов, ксилоолигосахаридов и ксиланаз на здоровье кишечника и показатели роста моногастричных животных». Животные . 11 (3): 609. doi : 10.3390/ani11030609 . PMC 7996850 . PMID  33652614. 
  5. ^ Субраманьян С., Према П. (2002). «Биотехнология микробных ксиланаз: энзимология, молекулярная биология и применение». Критические обзоры по биотехнологии . 22 (1): 33–64. doi :10.1080/07388550290789450. PMID  11958335. S2CID  13386317.
  6. ^ Кулкарни Н., Шендье А., Рао М. (июль 1999 г.). «Молекулярные и биотехнологические аспекты ксиланаз». FEMS Microbiology Reviews . 23 (4): 411–456. doi : 10.1111/j.1574-6976.1999.tb00407.x . PMID  10422261.
  7. ^ Ахмед С., Риаз С., Джамиль А. (август 2009 г.). «Молекулярное клонирование грибковых ксиланаз: обзор». Прикладная микробиология и биотехнология . 84 (1): 19–35. doi :10.1007/s00253-009-2079-4. PMID  19568746. S2CID  8548871.
  8. ^ Са-Перейра П., Павея Х., Коста-Феррейра М., Айрес-Баррос М. (июль 2003 г.). «Новый взгляд на ксиланазы: обзор стратегий очистки». Молекулярная биотехнология . 24 (3): 257–281. дои : 10.1385/МБ: 24:3:257. PMID  12777693. S2CID  34083448.
  9. ^ Alves-Prado HF, Pavezzi FC, Leite RS, de Oliveira VM, Sette LD, Dasilva R (май 2010 г.). «Скрининг и производственное исследование микробных производителей ксиланазы из бразильского Серрадо». Applied Biochemistry and Biotechnology . 161 (1–8): 333–346. doi :10.1007/s12010-009-8823-5. PMID  19898784. S2CID  8378197.
  10. ^ Prade RA (1996). «Ксиланазы: от биологии к биотехнологии». Biotechnology & Genetic Engineering Reviews . 13 : 101–131. doi :10.1016/S0140-6701(97)80292-5. PMID  8948110.
  11. ^ Сунна А, Антраникян Г (1997). «Ксиланолитические ферменты из грибов и бактерий». Критические обзоры в биотехнологии . 17 (1): 39–67. doi :10.3109/07388559709146606. PMID  9118232.
  12. ^ Chávez R, Bull P, Eyzaguirre J (июнь 2006 г.). «Система ксиланолитических ферментов рода Penicillium». Журнал биотехнологии . 123 (4): 413–433. doi : 10.1016/j.jbiotec.2005.12.036. hdl : 10533/177866 . PMID  16569456.
  13. ^ Geiser E, Wierckx N, Zimmermann M, Blank LM (июль 2013 г.). «Идентификация эндо-1,4-бета-ксиланазы Ustilago maydis». BMC Biotechnology . 13 : 59. doi : 10.1186/1472-6750-13-59 . PMC 3737115. PMID  23889751 . 
  14. ^ Gilbert C, Howarth M, Harwood CR, Ellis T (июнь 2017 г.). «Внеклеточная самосборка функциональных и настраиваемых белковых конъюгатов из Bacillus subtilis». ACS Synthetic Biology . 6 (6): 957–967. doi : 10.1021/acssynbio.6b00292 . hdl : 10044/1/45032 . PMID  28230977.
  15. ^ ab "- Enzymes". Архивировано из оригинала 19 июля 2006 г. Получено 29 марта 2006 г.[ необходима полная цитата ]
  16. ^ Lee CC, Wong DW, Robertson GH (январь 2005 г.). «Клонирование и характеристика гена xyn11A из Lentinula edodes». The Protein Journal . 24 (1): 21–26. doi :10.1007/s10930-004-0602-0. PMID  15756814. S2CID  5823517.

Дальнейшее чтение