Hemicelulazy - właściwości, otrzymywanie i zastosowanie

• Autorzy: Wesolowska-Trojanowska M. , Targonski Z.

Warianty tytułu

EN

Hemicellulases - properties, application and production

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było scharakteryzowanie właściwości, otrzymywania i zastosowania hemicelulaz. Jest to grupa enzymów, które hydrolizują hemicelulozy – polisacharydy zawarte w ścianach komórkowych roślin, składające się głównie z reszty D-glukozy, D-galaktozy, D-mannozy, D-ksylozy, L-arabinozy oraz kwasów heksauronowych: glukuronowego, galakturonowego i metyloglukuronowego. Skład chemiczny hemiceluloz jest zróżnicowany i zależy przede wszystkim od rodzaju rośliny, w której występują. Do najważniejszych hemiceluloz należą ksylany, mannany, galaktany i galaktomannany; są one szeroko wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu. Wykorzystuje się je głównie w przemyśle celulozowo- -papierniczym do bielenia pulp; piekarskim do poprawy jakości wytwarzanego pieczywa; paszowym do poprawy strawności pasz zwierzęcych; owocowo-warzywnym; winiarskim. Używa się ich także do produkcji oligosacharydów, etanolu, kawy rozpuszczalnej, środków piorących oraz w celu uzyskania odnawialnych źródeł energii i węgla.

EN

The aim of this review was to characterize preparation, properties, and application of hemicellulases. Hemicellulases are a group of enzymes which hydrolyze hemicelluloses, that is, polysaccharides that are found in plant cell walls, primarily consisting of the residue of Dglucose, D-galactose, D-mannose, D-xylose, L-arabinose as well hexuronic acids: glucuronic, galacturonic, and methyl glucuronic acids. The chemical composition of hemicellulases varies and primarily depends on the type of the plant in which they occur. The most important hemicellulases include xylans, galactans, and galactomannans. Hemicellulases are widely used in different branches of industry. They are used mainly in the pulp and paper industry for pulp bleaching; in the baking industry to improve the quality of bakery products; in the animal feed industry to improve the digestibility of animal feeds; in the fruit and vegetable processing industry as well as in the winemaking industry. These enzymes are also used for the production of oligosaccharides, ethanol, instant coffee, washing agents as well as to obtain renewable sources of energy and coal.

Słowa kluczowe

PL

hemicelulazy; hemiceluloza; ksylan; galaktany; mannany; otrzymywanie; zastosowanie

• Wydawca: -
• Czasopismo: Nauki Inżynierskie i Technologie
• Rocznik: 2015
• Numer: 2(17)
• Opis fizyczny: s.79-94,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wesolowska-Trojanowska M.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Lublin

autor

Targonski Z.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Lublin

Bibliografia

• Bamforth C.W., 2009, Current perspectives on the role of enzymes in brewing, Journal of Cereal Science, 50(3), s. 353–357.
• Beg Q.K., Kapoor M., Mahajan L., Hoondal G.S., Microbial xylanases and their industrial applications: a review, Appl Microbiol Biotechnol., 2001, 56, s. 326-338.
• Bradner J.R., 1999, Hemicellulase activity of antarctic microfungi, J. Appl. Microbiol., 87, s. 366-370.
• Bujak S., Targoński Z., 1990, Mikrobiologiczna degradacja hemiceluloz, Post. Mikrobiol., 1-2, s. 77-90.
• Chauhan P.S., Puri N., Sharma P., Gupta N., 2012, Mannanases: Microbial sources, production properties and potential biotechnological applications, Appl Microbiol Biotechnol., 93, s. 1817-1830.
• Decker S.R., Siika-Aho M., Viikari L., 2009, Enzymatic depolymerization of plant cell wall hemicelluloses in: biomass recalcitrance: Deconstructing the plant cell wall for bioenergy, M.E. Himmel (ed.) Blackwell Publishing Ltd, Oxford, UK, s. 352-373.
• Fan Z., 2009, Engineering of multifunctional hemicellulose, Biotechnol. Lett., 31,751-757.
• Ghose T.K., Bisaria V.S., 1987, Measurement of hemicellulase activities. Part 1: Xylanases, Pure & Appl. Chem., 12, s. 1739-1752.
• Himmel M.E, Xu Q., Luo Y., Ding S.Y., Lamed R., Bayer E.A., 2010, Microbial enzyme systems forbiomass conversion: emerging paradigms, Biofuels, 1(2), s. 323-341.
• Janas P., 2002, Zastosowanie substratów ligninocelulozowych do otrzymywania preparatów enzymów ksylanolitycznych o niskiej aktywności celulaz, Biotechnologia, 1(1-2) , s. 5-17.
• Jutru V., Wu J.C.H., 2013, Insight into microbial hemicellulases other than xylanases; A review, J. Chem. Technol. Biotechnol., 88, s. 353-364.
• Kabel M.A., van den Borne H., Vincken J.P., Voragen A.G.J., Schols H.A., 2007, Structural differences of xylans affect their interaction with cellulose, Carbohydr. Polymers, 69, s. 94-105.
• Kudah R.C., Gupta R., Singh A., 2011, Microbial Cellulases and Their Industrial Applications, Enzyme Research, s. 1-11.
• Lafond M., Tauzin A., Desseaux V., Bonnin E., Ajandouz el-H., Giardina T., 2011, GH10 xylanase D from Penicillium funiculosum: biochemical studies and xylooligosaccharide production, Microb. Cell Fact., 10, s. 20-27.
• Michelin M., Peixoto-Nogueira S.C., Betini J.H., da Silva T.M., Jorge J.A., Terenzi H.F., Polizeli M.L., 2010, Production and properties of xylanases from Aspergillus terricola Marchal and Aspergillus ochraceus and their use in cellulose pulp bleaching, Bioprocess Biosyst. Eng., 33(7), s. 813-21.
• Polizeli M.L.T.M., Rizzatti A.C.S., Monti R., Terenzi H.F., Jorge J.A., Amorim D.S., 2005, Xylanases from fungi: Properties and industrial applications, Appl. Microbiol. Biotechnol., 67, s. 577-591.
• Prendecka M., Rogalski J., Szczodrak J., 2005, Enzymatyczna hydroliza mannanów roślinnych, Biotechnologia, 1 (68), 61-78.
• Romanowska I., 2009, Optymalizacja procesu nagromadzenia ksylanazy przez Aspergillus niger IBT-90, Biotechnologia, 3 (1-2), s. 13-23.
• Romanowska I., 2003, Zastosowanie ksylanazy grzybowej w piekarnictwie, Biotechnologia, 2 (1-2), s. 117-127.
• Rubaj J., Matyka S., 2004, Strawność i wartość energetyczna w żywieniu kurcząt brojlerów zgranulowanego jęczmienia i żyta z dodatkiem kompleksu enzymatycznego, Rocz. Nauk. Zoot., 31 (2), s. 271-277.
• Saha C.B., 2003, Hemicellulose bioconversion, J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 30, 279-291.
• Shallom D., Shoham Y., 2003, Microbial hemicellulases, Curr. Opin. Microbiol., 6, s. 219-228.
• Sizova M.V., Izquierdo J.A., Panikov N.S., Lynd L.R., 2011, Cellulose- and xylan-degrading thermophilic anaerobic bacteria from biocompost, Appl. Environ. Microbiol., 77 (7), 2282-91.
• Tokarzewska-Zadora J., Rogalski J., Szczodrak J., 2005, Enzymy rozkładające ksylan – charakterystyka i zastosowanie w biotechnologii, Biotechnologia, 2 (69), s. 163-182.
• Van Zyl W.H., Rose S.H., Trollope K., Gorgens J.F., 2010, Fungal β-mannanases mannan hydrolysis, heterologous production and biotechnological applications, Process Biochem., 45, s. 1203-1213.
• Vàzquez M.J., 2000, Xylooligosaccharides: Manufacture and applications, Trends in Food Science & Technology, 11, s. 387-393.
• Vocadlo D.J., 2002, A case for reverse protonation, Biochemistry, 41, s. 9736-9746.
• Wojnowska M., 2006, The effects of selected enzymatic preparations on the slaughter value and physical and chemical traits of muscles, “Science for poultry practice – poultry practice for science”: XVIII International Poultury Symposium PB WPSA, Rogów, 4-6 September 2006, Wydaw. SGGW, Warszawa, s. 136-139.