Η ξυλανάση είναι μια κατηγορία ενζύμων που παράγονται από μικροοργανισμούς για τη διάσπαση ενός συστατικού των φυτικών κυτταρικών τοιχωμάτων γνωστό ως ημικυτταρίνη. Η ξυλάνη είναι ένα πολυμερές μορίων γλυκόζης και κύριο συστατικό της ημικυτταρίνης, που βοηθά στη συγκράτηση των κυτταρικών τοιχωμάτων μαζί. Έτσι, η δράση ενός ενζύμου ξυλανάσης βοηθά στη διάσπαση των φυτικών κυτταρικών τοιχωμάτων. Αυτή η δραστηριότητα έχει εφαρμογές στις βιομηχανίες τροφίμων και χαρτοποιίας, μαζί με χρήσεις στη γεωργία και στην ανθρώπινη υγεία.
Υπάρχει ένας αριθμός διαφορετικών τύπων ξυλανασών που παράγονται από διαφορετικούς μικροοργανισμούς. Αυτά τα ένζυμα δρουν υπό διαφορετικές συνθήκες, όπως σε διαφορετικά επίπεδα pH και θερμοκρασίες. Υπάρχουν πολλές εργασίες βιοχημικής μηχανικής που γίνονται με ξυλανάσες, για τον προσδιορισμό του βέλτιστου ενζύμου για μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Συχνά, οι γενετικά τροποποιημένοι μύκητες είναι η πηγή ξυλανάσης που χρησιμοποιείται σε εμπορικές εφαρμογές.
Η ξυλάνη είναι μια κολλώδης ουσία που μοιάζει με βλεννογόνο που μερικές φορές ονομάζεται κόμμι ξύλου. Μπορεί να κάνει τους χυμούς φρούτων να είναι θολοί. Η ξυλανάση χρησιμοποιείται μερικές φορές σε συνδυασμό με άλλα ένζυμα αποικοδόμησης του κυτταρικού τοιχώματος, όπως η πηκτινάση και η κυτταρινάση, για τη διαύγαση του χυμού, έτσι γίνεται διαυγές.
Το σιτάρι έχει πολλή ξυλάνη, η οποία επηρεάζει τη συνοχή της ζύμης σιταριού. Μία από τις κύριες εφαρμογές της ξυλανάσης είναι η βελτίωση της ποιότητας της ζύμης. Για παράδειγμα, η απορρόφηση νερού, η σταθερότητα και η εργασιμότητα μπορούν να βελτιωθούν με τη χρήση αυτού του ενζύμου. Επίσης, η ζύμωση για την παραγωγή αλκοόλης χρησιμοποιεί ξυλανάση για να απελευθερώσει το κομμιώδες υλικό, ώστε να μπορεί να ζυμωθεί.
Αυτός ο τύπος ενζύμου χρησιμοποιείται επίσης για τη βελτίωση των δημητριακών και άλλων φυτικών υλικών που χρησιμοποιούνται ως ζωοτροφές. Σε συνδυασμό με άλλα ένζυμα αποικοδόμησης του κυτταρικού τοιχώματος, βοηθά στη διάσπαση των κυτταρικών τοιχωμάτων. Αυτό διευκολύνει την πέψη των ζώων. Ένα παράδειγμα των πλεονεκτημάτων είναι η αυξημένη παραγωγή γάλακτος από αγελάδες γαλακτοπαραγωγής.
Η ίδια αρχή χρησιμοποιείται με την ξυλανάση σε παρασκευάσματα που έχουν σχεδιαστεί για να βοηθήσουν το ανθρώπινο πεπτικό σύστημα. Συνδυασμοί διαφόρων ενζύμων που διασπούν φυτικά υλικά πωλούνται για να ληφθούν ως συμπληρώματα. Επιλέγονται συγκεκριμένα μικροβιακά ένζυμα που δρουν σε ένα ευρύ φάσμα pH, με την ελπίδα ότι θα διατηρήσουν τη δράση τους στο σκληρό περιβάλλον του στομάχου. Δεν είναι σαφές εάν αυτά τα ένζυμα επιβιώνουν κατά την πέψη από τα φυσικά ένζυμα του στομάχου.
Το ξυλάνιο παρουσιάζει ενδιαφέρον ως ανανεώσιμος πόρος, καθώς είναι ένα μεγάλο συστατικό των γεωργικών απορριμμάτων, όπως το άχυρο, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως πηγή βιομάζας. Για να είναι επιτυχής μια τέτοια διαδικασία, το φυτικό κυτταρικό τοίχωμα πρέπει να διασπαστεί σε μικρότερα, χρησιμοποιήσιμα κλάσματα. Διάφορες ξυλανάσες διερευνώνται για χρήση στην υποβάθμιση των κυτταρικών τοιχωμάτων σε βιομηχανική κλίμακα.
Μια άλλη χρήση της ξυλανάσης είναι στη βιομηχανία χαρτοποιίας. Χρησιμοποιείται ως εναλλακτική λύση στο χλώριο στη λεύκανση του ξυλοπολτού. Αυτό το στάδιο έρχεται πριν από την κατασκευή του χαρτιού και μειώνει την ποσότητα των χημικών που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία.