Wat is dextranase?
Dextranase is een klasse hydrolasen die specifiek -1,6 glycosidische bindingen in dextran hydrolyseren. Het behoort tot de glycosidehydrolasefamilie en heeft als kernfunctie het afbreken van hoog-moleculair- dextraan in laag- oligosachariden of monosachariden. Dextranase kan natuurlijk onoplosbaar dextran omzetten in een oplosbare vorm, waardoor de benuttingsgraad ervan wordt verbeterd.
Bronnen en classificatie van dextranase
Dextranase heeft een breed scala aan bronnen, inclusief micro-organismen en dieren. Hiervan zijn micro-organismen de belangrijkste bron voor de huidige industriële productie. Stammen van Chaetomium gracile met een hoge opbrengst, gescreend via mutagenese en Aspergillus niger, kunnen dextranase efficiënt synthetiseren.
Dextranase is ingedeeld in twee hoofdtypen: endo-dextranase en exo-dextranase. Endo--type enzymen verbreken willekeurig glycosidische bindingen in dextraanmoleculen, waardoor grote polysachariden snel worden gefragmenteerd en het molecuulgewicht en de viscositeit van het polymeer worden verlaagd. Exo--type enzymen hydrolyseren achtereenvolgens glucoseresiduen van de uiteinden van dextraanmoleculen, waarbij geleidelijk kleine- molecuulproducten vrijkomen, die meestal glucose of disachariden zijn.
Werkingsmechanisme van dextranase
De werking van dextranase is in essentie een enzym-gekatalyseerde hydrolysereactie. De actieve site heeft een domein dat specifiek de -1,6-glycosidische binding van dextran herkent. Wanneer het enzym zich aan het substraat bindt, katalyseren de aminozuurresiduen op de actieve plaats de splitsing van de glycosidische binding, wat leidt tot de depolymerisatie van de dextraanketen met een hoog molecuulgewicht.
Het specifieke proces is als volgt: het enzymmolecuul herkent het specifieke type glycosidische binding en de omringende structuur in het dextraanmolecuul via de aminozuurresiduen op de actieve plaats. De actieve plaats vormt een specifieke binding met het dextraansubstraat, waardoor de glycosidische binding van het substraatmolecuul in een conformatie komt die gemakkelijk wordt gekatalyseerd. Door zuur{2}}base-katalyse of covalente katalyse valt het het zuurstofatoom van de glycosidische binding aan en verbreekt de binding. Nadat de glycosidische binding is verbroken, worden kleine- molecuulproducten zoals oligosachariden of glucose gegenereerd, die zich dissociëren van de actieve plaats van het enzym. Het vrije enzym kan recombineren met nieuwe dextraansubstraten om het katalytische proces te herhalen.
Wat is de toepassing van Dextranase in voedsel?
In de suikerindustrie kan dextranase dextran in bieten- of suikerrietsap hydrolyseren, de viscositeit van de suikeroplossing verlagen, de interferentie van dextran op de kristallisatie van sucrose tijdens het kristallisatieproces vermijden en de productie-efficiëntie en opbrengst van de suikerproductie verbeteren.
In gebakken voedsel kan het toevoegen van een geschikte hoeveelheid dextranase de deegtextuur verbeteren, de glutenstabiliteit verbeteren en de smaak en houdbaarheid van brood verbeteren.
Dextranase kan ook worden gebruikt voor het klaren van sap, het verwijderen van troebelheid gevormd door dextran in sap en het verbeteren van de transparantie van het sap.