La xilanasa es una clase de enzimas producidas por microorganismos para descomponer un componente de las paredes celulares de las plantas conocido como hemicelulosa. Xylan es un polímero de moléculas de glucosa y un componente principal de la hemicelulosa, que ayuda a mantener juntas las paredes celulares. Por lo tanto, la acción de una enzima xilanasa ayuda a romper las paredes celulares de las plantas. Esta actividad tiene aplicaciones en las industrias de fabricación de alimentos y papel, junto con usos en la agricultura y para la salud humana.
Hay varios tipos diferentes de xilanasas producidas por diferentes microorganismos. Estas enzimas actúan bajo diferentes condiciones, como a diferentes niveles de pH y temperaturas. Hay mucho trabajo de ingeniería bioquímica realizado con xilanasas, para determinar la enzima óptima para una aplicación particular. Con frecuencia, los hongos modificados genéticamente son la fuente de xilanasa utilizada en aplicaciones comerciales.
Xylan es una sustancia gomosa y mucosa que a veces se llama goma de madera. Puede hacer que los jugos de frutas se vean nublados. La xilanasa a veces se usa junto con otras enzimas que degradan la pared celular, como la pectinasa y la celulasa, para aclarar el jugo, de modo que quede claro.
El trigo tiene mucho xilano, lo que afecta la consistencia de la masa de trigo. Una de las principales aplicaciones de la xilanasa es mejorar la calidad de la masa. Por ejemplo, la absorción de agua, la estabilidad y la trabajabilidad se pueden mejorar con el uso de esta enzima. Además, la fermentación para la producción de alcohol utiliza xilanasa para liberar el material gomoso, por lo que puede fermentarse.
Este tipo de enzima también se usa para mejorar los granos y otros materiales de origen vegetal utilizados como alimento para animales. En combinación con otras enzimas que degradan la pared celular, ayuda a descomponer las paredes celulares. Esto facilita la digestión de los animales. Un ejemplo de los beneficios incluye una mayor producción de leche por vacas lecheras.
El mismo principio se usa con xilanasa en preparaciones diseñadas para ayudar al sistema digestivo humano. Las combinaciones de varias enzimas que descomponen los materiales vegetales se venden para tomarse como suplementos. Se eligen enzimas microbianas específicas que actúan en un amplio rango de pH, con la esperanza de que retengan actividad en el ambiente hostil del estómago. No está claro si estas enzimas sobreviven a la digestión por las enzimas naturales del estómago.
Xylan es de interés como recurso renovable, ya que es un gran componente de los residuos agrícolas, como la paja, que podría utilizarse como fuente de biomasa. Para que dicho proceso tenga éxito, la pared celular de la planta debe dividirse en fracciones más pequeñas y utilizables. Se están investigando diversas xilanasas para ayudar a degradar las paredes celulares a escala industrial.
Otro uso de la xilanasa es en la industria de fabricación de papel. Se utiliza como alternativa al cloro en el blanqueo de la pulpa de madera. Esta etapa se produce antes de que se fabrique el papel y reduce la cantidad de productos químicos utilizados en el proceso.