A xilanase é uma classe de enzimas produzidas por microrganismos para quebrar um componente da parede celular da planta conhecido como hemicelulose. Xylan é um polímero de moléculas de glicose e um dos principais componentes da hemicelulose, ajudando a manter as paredes celulares unidas. Assim, a ação de uma enzima xilanase ajuda a quebrar as paredes celulares das plantas. Esta atividade tem aplicações na indústria alimentar e de papel, junto com utilizações na agricultura e para a saúde humana.
Existem vários tipos diferentes de xilanases produzidas por diferentes microrganismos. Essas enzimas atuam em diferentes condições, como em diferentes níveis de pH e temperaturas. Há muito trabalho de engenharia bioquímica feito com xilanases, para determinar a enzima ideal para uma aplicação particular. Freqüentemente, os fungos geneticamente modificados são a fonte da xilanase usada em aplicações comerciais.
Xylan é uma goma, substância semelhante a mucosa, às vezes chamada de goma de madeira. Isso pode fazer com que os sucos de frutas fiquem turvos. A xilanase às vezes é usada em conjunto com outras enzimas degradantes da parede celular, como a pectinase e a celulase, para clarificar o suco, de forma que ele se torne transparente.
O trigo contém muito xilana, o que afeta a consistência da massa de trigo. Uma das principais aplicações da xilanase é melhorar a qualidade da massa. Por exemplo, a absorção de água, estabilidade e trabalhabilidade podem ser melhoradas com o uso desta enzima. Além disso, a fermentação para a produção de álcool utiliza xilanase para liberar o material gomoso, para que possa ser fermentado.
Este tipo de enzima também é usado para melhorar grãos e outros materiais à base de plantas usados como ração animal. Em combinação com outras enzimas degradantes da parede celular, ajuda a quebrar as paredes celulares. Isso facilita a digestão dos animais. Um exemplo dos benefícios inclui o aumento da produção de leite por vacas leiteiras.
O mesmo princípio é usado com a xilanase em preparações destinadas a ajudar o sistema digestivo humano. Combinações de várias enzimas que decompõem os materiais vegetais são vendidas para serem tomadas como suplementos. Enzimas microbianas específicas que atuam em uma ampla faixa de pH são escolhidas, na esperança de que retenham a atividade no ambiente hostil do estômago. Não está claro se essas enzimas sobrevivem à digestão pelas enzimas naturais do estômago.
O xylan tem interesse como recurso renovável, pois é um grande componente dos resíduos agrícolas, como a palha, que pode ser utilizado como fonte de biomassa. Para que esse processo seja bem-sucedido, a parede celular da planta deve ser dividida em frações menores e utilizáveis. Várias xilanases estão sendo investigadas para uso em ajudar a degradar as paredes celulares em escala industrial.
Outro uso da xilanase é na indústria de fabricação de papel. É usado como alternativa ao cloro no branqueamento da polpa de madeira. Esse estágio vem antes da fabricação do papel e reduz a quantidade de produtos químicos usados no processo.