En la actualidad, ha surgido un creciente interés en el estudio de los sistemas enzimáticos necesarios para el metabolismo de la hemicelulosa, particularmente de xilano, que es el componente principal de la hemicelulosa y que después de la celulosa es el polisacárido más abundante en la naturaleza.
La composición de xilano es variable y depende de la fuente vegetal de que provenga, por lo que las publicaciones recientes se han enfocado en la purificación, caracterización, clonación, expresión, inducción de la producción bajo distintas condiciones y de diferentes orígenes de dichas enzimas y sus usos en diversas industrias.
En la actualidad, la enzima está siendo probada por las industrias del papel RAIZ/Navigator (Portugal) y el Centre Technique du Papier (Francia), con resultados prometedores.
Las xilanasas son enzimas que catalizan la hidrólisis de un polisacárido de nombre xilano, que junto a la celulosa y la lignina componen principalmente la pared celular vegetal. La eliminación del xilano es necesaria para obtener celulosa pura, de gran importancia en la industria papelera para tratar sus residuos y el preblanqueado de la pulpa Kraft, ya que se necesitan menos pasos de blanqueado y disminuye el gasto de reactivos químicos.
Julio Polaina lidera el grupo de Estructura y Función de Enzimas del IATA-CSIC quienes han llevado a cabo el estudio de xilanasas extremófilas y expresa que han logrado obtener esta superenzima mediante el uso de técnicas bioinformáticas, analizando más de 6 000 secuencias anotadas en bases de datos, la gran mayoría de ellas de función desconocida.
Los responsables de este hallazgo han sido investigadores del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) en el marco del proyecto europeo Woodzymes, liderado por el CSIC, en el que participan equipos de investigación y socios industriales de España, Portugal, Francia y Finlandia.
Esta enzima es capaz de funcionar en medio alcalino superior a pH 10 y con temperaturas de 90 grados centígrados.
El investigador del IATA y participante del proyecto David Talens-Perales, explica que se ha clonado una xilanasa capaz de degradar el xilano a elevada temperatura y PH alcalino. Además se ha conseguido producirla y purificarla en elevadas cantidades.CSIC señala que las enzimas han sido probadas sobre la paja de arroz, un subproducto agrícola para el cual se están buscando soluciones para evitar su quema y reducir los problemas medioambientales. El tratamiento con xilanasas puede facilitar el compostaje de la paja y puede permitir obtener azúcares con carácter prebiótico como los xilooligosacáridos, que en los últimos años han despertado interés por sus beneficios sobre la microbiota intestinal y la salud.
Las xilanasas también se aplican en el tratamiento de aguas de desecho, la producción de compostaje, extracción de almidón, café y aceites vegetales; en la obtención de proteínas celulares, combustibles y sustancias químicas; se usa en combinación con amilasas para mejorar en volumen especifico en panadería; en la clarificación de mostos y jugos de fruta. En fin las enzimas xilanolíticas han cobrado importancia por su alta relevancia en usos industriales y biotecnológicos; aunque ya se han estudiado ampliamente, es necesario continuar en la búsqueda de nuevas fuentes y la optimización de procesos comerciales.
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