מה זה דקסטרנאז?
Dextranase הוא מחלקה של הידרולאזות אשר מייצרות באופן ספציפי -קשרים גליקוזידיים 1,6 בדקסטראן. הוא שייך למשפחת ה-glycoside hydrolases, ותפקידו המרכזי הוא פירוק דקסטרן בעל משקל-מולקולרי- גבוה לאוליגוסכרידים או חד-סוכרים בעלי משקל מולקולרי נמוך. Dextranase יכול להמיר דקסטרן טבעי בלתי מסיס לצורה מסיסה, ובכך לשפר את קצב הניצול שלו.
מקורות וסיווג של Dextranase
ל-Dextranase מגוון רחב של מקורות, כולל מיקרואורגניזמים ובעלי חיים. בין אלה, מיקרואורגניזמים הם המקור העיקרי לייצור תעשייתי שוטף. זנים-בגבוהים של Chaetomium gracile שנבדקו באמצעות מוטגנזה ואספרגילוס ניגר יכולים לסנתז ביעילות דקסטרנאז.
Dextranase מסווג לשני סוגים עיקריים: endo-dextranase ו-exo-dextranase. אנזימים מסוג -אנדו מפרקים באופן אקראי קשרים גליקוזידיים בתוך מולקולות דקסטרן, מפרקים במהירות פוליסכרידים גדולים ומפחיתים את המשקל המולקולרי ואת הצמיגות של הפולימר. אנזימים מסוג Exo- עושים הידרוליזה ברצף של שאריות גלוקוז מהקצוות של מולקולות דקסטרן, ומשחררים בהדרגה מוצרי מולקולה- קטנים, שהם בעיקר גלוקוז או דו-סוכרים.
מנגנון הפעולה של Dextranase
הפעולה של דקסטרנאז היא בעצם תגובת הידרוליזה מזורזת- של אנזים. לאתר הפעיל שלו יש תחום שמזהה באופן ספציפי את הקשר הגליקוזידי -1,6 של דקסטרן. כאשר האנזים נקשר למצע, שאריות חומצות האמינו באתר הפעיל מזרזות את ביקוע הקשר הגליקוזידי, מה שמוביל לדה-פולימריזציה של שרשרת הדקסטרן בעלת המשקל המולקולרי הגבוה.
התהליך הספציפי הוא כדלקמן: מולקולת האנזים מזהה את הסוג הספציפי של הקשר הגליקוזידי ואת המבנה הסובב שלו במולקולת הדקסטרן דרך שיירי חומצות האמינו באתר הפעיל. האתר הפעיל יוצר קישור ספציפי למצע הדקסטרן, ומכניס את הקשר הגליקוזידי של מולקולת הסובסטרט לקונפורמציה שמתזרזת בקלות. באמצעות קטליזה חומצית-בסיס או קטליזה קוולנטית, הוא תוקף את אטום החמצן של הקשר הגליקוזידי ושובר את הקשר. לאחר פיצול הקשר הגליקוזידי, נוצרים תוצרי מולקולה-קטנים כגון אוליגוסכרידים או גלוקוז ומתנתקים מהאתר הפעיל של האנזים. האנזים החופשי יכול להשתלב מחדש עם מצעי דקסטרן חדשים כדי לחזור על התהליך הקטליטי.
מהו היישום של Dextranase במזון?
בתעשיית הסוכר, דקסטרנאז יכול לבצע הידרוליזה של דקסטרן בסלק או מיץ קנה, להפחית את צמיגות תמיסת הסוכר, למנוע הפרעה של דקסטרן להתגבשות סוכרוז במהלך תהליך ההתגבשות ולשפר את יעילות הייצור והתפוקה של ייצור הסוכר.
במזונות אפויים, הוספת כמות מתאימה של דקסטרנאז יכולה לשפר את מרקם הבצק, לשפר את יציבות הגלוטן ולשפר את הטעם ואת חיי המדף של הלחם.
Dextranase יכול לשמש גם להבהרת מיץ, הסרת עכירות שנוצרה על ידי דקסטרן במיץ ושיפור שקיפות המיץ.