Informations de base et classification de la cellulase
Cellulaseest un type d'enzyme qui joue un rôle biocatalytique dans la décomposition de la cellulose. C'est une protéine capable de décomposer la cellulose en oligosaccharides ou en monosaccharides.
Les enzymes cellulosiques sont largement présentes dans les organismes naturels. Les bactéries, les champignons et les animaux peuvent tous en produire.Cellulase. LeCellulases Les champignons couramment utilisés dans la production proviennent de champignons, avec des genres typiques comprenant Trichoderma, Aspergillus et Penicillium
Les souches qui produisentCellulase sont sujets à la dégradation, ce qui entraîne une diminution de la capacité de production d’enzymes.
La production deCellulaseLa production bactérienne est relativement faible, principalement constituée d'endonucléases bêta-glucanes, dont la plupart n'ont aucune activité de dégradation sur la cellulose cristalline. Les enzymes produites sont principalement intracellulaires ou adsorbées sur la paroi cellulaire, et ne sont pas sécrétées dans le milieu de culture, ce qui complique l'extraction et la purification. Par conséquent, les recherches sur les bactéries sont relativement rares. Cependant,CellulasesLes eaux produites par les bactéries ont généralement un pH optimal compris entre neutre et légèrement alcalin. Au cours des 20 dernières années, grâce à l'application réussie de pH neutre,Cellulases et alcalinCellulases dans les processus de lavage et de finition des tissus en coton et dans l'industrie des détergents, les bactériesCellulaseles préparations ont montré de bonnes perspectives d’application.
Les enzymes cellulosiques sont largement utilisées dans les industries agroalimentaires et environnementales. L'ajout de Cellulases
En raison de la difficulté de purificationCellulases, ils contiennent généralement des hémicellulases et d'autres enzymes apparentées telles que l'amylase, la protéase, etc. dans des applications pratiques.
Il existe différents types deCellulases avec une large gamme de sources. La structure et la fonction deCellulasesprovenant de différentes sources varient considérablement. En raison de la forte production et de la forte activité des champignons,Cellulases, leCellulasesprincipalement utilisés dans l'élevage et l'industrie de l'alimentation animale sont des champignonsCellulases.
Classification
Par composition et fonction
CellulasesOn peut les diviser en endo-1,4-β-D-glucane hydrolase ou endo-1,4-β-D-glucanase (EC 3.2.1.4), EG (champignons), Cen (bactéries), exo-1,4-β-D-glucanase (EC 3.2.2.1.91), CBH (champignons), Cex (bactéries) et BG, selon leurs fonctions catalytiques. L'endo-1,4-glucanase clive aléatoirement les régions amorphes à l'intérieur des chaînes de polysaccharides cellulosiques. Elle génère des oligosaccharides de différentes longueurs et de nouvelles extrémités de chaîne. L'exoglucanase agit sur les extrémités de ces chaînes de polysaccharides cellulosiques réductrices et non réductrices, libérant du glucose ou du cellobiose. La β-glucosidase hydrolyse les disaccharides cellulosiques pour produire deux molécules de glucose. ChampignonCellulasesont une production et une activité élevées et sont principalement utilisés dans l'élevage et la production d'aliments pour animaux à partir de sources fongiques.
Par le mécanisme de dégradation
La principale différence entreCellulaseréaction et réaction enzymatique générale est queCellulaseest un système enzymatique multicomposant dont la structure du substrat est extrêmement complexe. En raison de l'insolubilité du substrat, l'adsorption deCellulaseremplace le processus de formation de complexes ES entre l'enzyme et le substrat.Cellulaseil s'adsorbe d'abord spécifiquement sur le substrat cellulose, puis décompose la cellulose en glucose grâce à l'action synergique de plusieurs composants.
En 1950, Reese et al. ont proposé l'hypothèse C1-Cx, qui suggère que différentes enzymes doivent collaborer pour hydrolyser complètement la cellulose en glucose. On pense généralement que l'effet synergétique est le suivant : l'enzyme C1 attaque d'abord la région amorphe de la cellulose, formant une nouvelle extrémité libre nécessaire à la Cx, puis l'enzyme CX clive l'unité disaccharidique fibreuse de l'extrémité réductrice ou non réductrice de la chaîne polysaccharidique. Enfin, la β-glucosidase hydrolyse le disaccharide fibreux en deux unités glucose. Cependant, l'ordre synergétique deCellulasen'est pas absolue, et des études ultérieures ont montré que la C1 Cx et la β-glucosidase doivent coexister pour hydrolyser la cellulose naturelle. Si l'enzyme C1 est utilisée pour cristalliser la cellulose en premier, puis retirée et l'enzyme Cx ajoutée, cette séquence d'action ne peut pas hydrolyser la cellulose cristalline.
