Ksylanaza to klasa enzymów wytwarzanych przez mikroorganizmy w celu rozbicia składnika ścian komórkowych roślin, znanego jako hemiceluloza. Xylan jest polimerem cząsteczek glukozy i głównym składnikiem hemicelulozy, pomagającym utrzymać razem ściany komórkowe. W ten sposób działanie enzymu ksylanazy pomaga w rozbijaniu ścian komórkowych roślin. Ta działalność ma zastosowanie w przemyśle spożywczym i papierniczym, a także w rolnictwie i dla zdrowia ludzkiego.
Istnieje wiele różnych typów ksylanaz wytwarzanych przez różne mikroorganizmy. Enzymy te działają w różnych warunkach, na przykład przy różnych poziomach pH i temperaturach. Istnieje wiele prac związanych z inżynierią biochemiczną dotyczącą ksylanaz w celu określenia optymalnego enzymu do konkretnego zastosowania. Często genetycznie modyfikowane grzyby są źródłem ksylanazy wykorzystywanej w zastosowaniach komercyjnych.
Xylan to gumowata, przypominająca śluz substancja, czasami nazywana gumą drzewną. Może powodować zmętnienie soków owocowych. Ksylanaza jest czasami stosowana w połączeniu z innymi enzymami degradującymi ściany komórkowe, takimi jak pektynaza i celulaza, w celu klarowania soku, dzięki czemu staje się on przejrzysty.
Pszenica ma dużo ksylanu, co wpływa na konsystencję ciasta pszennego. Jednym z głównych zastosowań ksylanazy jest poprawa jakości ciasta. Na przykład, dzięki zastosowaniu tego enzymu można poprawić wchłanianie wody, stabilność i urabialność. Ponadto fermentacja do produkcji alkoholu wykorzystuje ksylanazę do uwolnienia gumowatego materiału, dzięki czemu można go fermentować.
Ten rodzaj enzymu jest również używany do ulepszania zbóż i innych materiałów roślinnych stosowanych jako pasza dla zwierząt. W połączeniu z innymi enzymami degradującymi ściany komórkowe pomaga je rozbić. Ułatwia to zwierzętom trawienie. Przykładem korzyści jest zwiększona produkcja mleka przez krowy mleczne.
Ta sama zasada jest stosowana w przypadku ksylanazy w preparatach przeznaczonych do wspomagania układu pokarmowego człowieka. Kombinacje różnych enzymów, które rozkładają materiały roślinne, są sprzedawane jako suplementy. Wybierane są specyficzne enzymy drobnoustrojowe, które działają w szerokim zakresie pH, w nadziei, że utrzymają one aktywność w surowym środowisku żołądka. Nie jest jasne, czy te enzymy przetrwają trawienie przez naturalne enzymy żołądka.
Xylan jest interesującym surowcem odnawialnym, ponieważ stanowi duży składnik odpadów rolniczych, takich jak słoma, które można wykorzystać jako źródło biomasy. Aby taki proces się powiódł, ściana komórkowa roślin musi zostać podzielona na mniejsze, użyteczne frakcje. Różne ksylanazy są badane pod kątem zastosowania w degradacji ścian komórkowych na skalę przemysłową.
Innym zastosowaniem ksylanazy jest przemysł papierniczy. Jest stosowany jako alternatywa dla chloru w bieleniu ścieru drzewnego. Ten etap ma miejsce przed wyprodukowaniem papieru i zmniejsza ilość chemikaliów używanych w procesie.