Xylanasen
Xylan, zur Klasse der Hemicellulosen gehorend, stellt neben der Cellulose das zweithaufigste Biopolymer dar und ist Teil der pflanzlichen Primar — und Sekun — darwand. Es kann bei einjahrigen Pflanzen bis zu 30 % des Trockengewichtes der Zellwand ausmachen. Im Gegensatz zur Starke und Cellulose handelt es sich bei Xylan um ein Heteropolymer, dessen Hauptbestandteil p-1,4-glykosidisch ver — knupfte Xylosereste sind. Diese sind — abhangig von der Pflanzenart — zusatzlich mit Acetyl-, Arabinosyl — und Glucurosyl-Resten substituiert; dies fuhrt zu einer er — hohten Loslichkeit gegenuber Cellulose.
Im Wesentlichen wird in Xylane aus Laubholzern und aus Nadelholzern unter — schieden. Laubholzxylan weist einen hoheren Anteil an Acetylresten auf, wohin — gegen Nadelholzer haufig a-L-Arabinofuranose-Reste aufweisen. Xylan ist sowohl kovalent als auch nicht-kovalent mit den ubrigen Bestandteilen der Pflanzenzell — wand wie Cellulose, Lignin und weiteren Hemicellulosen verbunden.
Dieser hoch komplexe Aufbau bedingt, dass am Abbau des Xylans eine groBere Anzahl an Enzymen beteiligt ist, von denen die wichtigsten nachfolgend kurz vor — gestellt werden. Dabei ist die Aktivitat der einzelnen Enzyme stark vom Polymeri- sierungsgrad und der Substituierung des Xylans abhangig.
— Endoxylanasen (EC 3.2.1.8) hydrolysieren p-1,4-glykosidische Bindungen in — nerhalb des Xylanruckgrats und liefern Xylose und Xyloseoligomere als Ab — bauprodukte.
— P-Xylosidasen (EC 3.2.1.37) spalten Xylose vom nicht-reduzierenden Ende von Xylan-Oligosacchariden ab, haufig jedoch nicht von groBeren Xylan — Molekulen.
— a-L-Arabinofuranosidasen (EC 3.2.1.55) spalten Arabinose-Reste an verschie — den substituierten Stellen des Xylan-Molekuls ab und a-Glucuronidasen (EC 3.2.1.131) hydrolysieren die a-1,2-Bindungen zwischen Glucuronsaureresten und der Xylankette.
— Acetyl-Xylanesterasen (EC 3.1.1.6) spalten die Esterbindungen zwischen den Acetylgruppen an den C-Atomen C2 und C3 der Xylosereste und ermoglichen dadurch erst die vollstandige Aktivitat der Xylanasen, welche durch die Acetyl — reste behindert wird.
Das Hauptanwendungsgebiet von Xylanasen findet sich in der Papierindustrie. Hier werden sie zur Entfernung von Hemicellulosen aus Papierfasern eingesetzt, um reine Cellulose zu erhalten und somit Bleichmittel einzusparen. Auch werden die in der Papierindustrie anfallenden Abwasser ebenfalls mit Xylanasen abgebaut.