Η ημικυτταρινάση είναι ένας τύπος ενζύμου που αποικοδομεί το πολυμερές ημικυτταρίνη του κυτταρικού τοιχώματος των φυτών. Αυτό το πολυμερές βοηθά στη διασταύρωση των συστατικών του φυτικού κυτταρικού τοιχώματος για να δώσει στα τοιχώματα ακαμψία. Η ημικυτταράση χρησιμοποιείται εμπορικά σε προϊόντα αρτοποιίας και σε διάφορες άλλες τεχνολογίες παρασκευής τροφίμων. Αυτός ο τύπος ενζύμου παράγεται επίσης από μικροοργανισμούς που ζουν στην ανθρώπινη πεπτική οδό και αποδομούν τη διατροφική ημικυτταρίνη, την οποία ο άνθρωπος δεν είναι σε θέση να αφομοιώσει. Λαμβάνεται από μερικούς ως συμπλήρωμα για να βοηθήσει στην πέψη.
Οι ημικυτταρίνες είναι πολυσακχαρίτες – μακριές αλυσίδες σακχάρων – που αποτελούν μέρος του κυτταρικού τοιχώματος των φυτών. Μπορούν να είναι πολύ πολύπλοκα μόρια και να αποτελούνται από έναν αριθμό διαφορετικών τύπων σακχάρων. Διαφέρουν από τη δομική ένωση του φυτικού κυτταρικού τοιχώματος κυτταρίνη, η οποία σχηματίζει μια πολύ μακρύτερη αλυσίδα και αποτελείται εξ ολοκλήρου από μόρια γλυκόζης. Η ημικυτταρίνη είναι ένας παράγοντας διασύνδεσης και διασυνδέει τα μικροϊνίδια κυτταρίνης. Μπορεί επίσης να συνδέσει την κυτταρίνη με άλλα συστατικά του κυτταρικού τοιχώματος.
Η πολυπλοκότητα της ημικυτταρίνης σημαίνει ότι υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι ημικυτταράσης. Διάφοροι τύποι αυτού του ενζύμου έχουν διαφορετικές εφαρμογές στη βιοτεχνολογία, ιδιαίτερα στις επιστήμες των τροφίμων. Το ένζυμο χρησιμοποιείται συχνά σε συνδυασμό με άλλα ένζυμα που αποικοδομούν τα φυτικά κυτταρικά τοιχώματα ή τα άμυλα.
Μια κύρια χρήση της ημικυτταράσης είναι στη βιομηχανία αρτοποιίας. Χρησιμοποιείται σε μείγματα κέικ, αρτοσκευάσματα και κατεψυγμένη ζύμη. Το ένζυμο ενισχύει την ποιότητα της ζύμης και βοηθά στη διάρκεια αποθήκευσης.
Χυμοί φρούτων και αλκοολούχα ποτά μπορούν να παραχθούν χρησιμοποιώντας αυτό το είδος ενζύμου. Συγκεκριμένα, οι ημικυτταρινάσες χρησιμοποιούνται στην παραγωγή κρασιών. Βοηθούν στην απομάκρυνση των ανεπιθύμητων ενώσεων από τη φλούδα των σταφυλιών που μπορεί να μολύνουν τη γεύση του κρασιού.
Αν και τα φυτά παράγουν ημικυτταρινάσες για ανάπτυξη και ανάπτυξη, το μεγαλύτερο μέρος του εμπορικού ενδιαφέροντος είναι στα ένζυμα που παράγονται από μικροοργανισμούς. Τα ένζυμα παράγονται βιομηχανικά από βακτήρια και μύκητες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτοί οι οργανισμοί έχουν τροποποιηθεί γενετικά για να παράγουν βέλτιστες ποσότητες ημικυτταράσης.
Ο σημαντικός ρόλος των ημικυτταρινασών σε πολλές βιοτεχνολογικές εφαρμογές έχει οδηγήσει σε μεγάλο ενδιαφέρον για τον προσδιορισμό της δομής και της λειτουργίας τους. Τα ένζυμα είναι συχνά σε σπονδυλωτή μορφή. διαφορετικά μέρη των δομών τους έχουν ποικίλες λειτουργίες. Για αυτόν τον τύπο ενζύμου, ένα μέρος είναι εξειδικευμένο για να συνδέεται με την ημικυτταρίνη, ενώ ένα άλλο τμήμα διασπά τον δεσμό που συνδέει τα σάκχαρα με μια διαδικασία γνωστή ως υδρόλυση. Αυτό περιλαμβάνει την προσθήκη ενός μορίου νερού στον δεσμό, το οποίο προκαλεί τη διάσπασή του.
Μικροοργανισμοί που παράγουν ημικυτταρινάσες βρίσκονται επίσης στην πεπτική οδό των ανθρώπων και των ανώτερων ζώων. Δεδομένου ότι ο άνθρωπος δεν μπορεί να αποικοδομήσει την ημικυτταρίνη, θεωρείται ίνα. Οι μικροοργανισμοί στο ανθρώπινο σώμα διασπούν μέρος της ημικυτταρίνης, βοηθώντας την να αφομοιωθεί. Συμπληρώματα ημικυτταράσης είναι διαθέσιμα, αλλά όπως συμβαίνει με οποιοδήποτε συμπλήρωμα, θα πρέπει να συμβουλευτείτε έναν γιατρό πριν τα καταναλώσετε.