>Enzimas líticas como celulase, lisozoma, labiase, acropeptidase e várias outras, desempenham um papel significativo na extração de proteínas e DNA. Enquanto diferentes enzimas líticas podem ser usadas para diferentes aplicações, a celulase é geralmente a enzima de escolha quando se trata de quebrar as paredes das células vegetais. O que é a celulase que a torna particularmente útil para a lise das células vegetais? Aqui estão algumas coisas que você deve saber.

Understanding Cellulases: Resumindo o básico

Celulase é uma enzima produzida por fungos, bactérias e/ou protozoários que ajudam a decompor a celulose e outros polissacarídeos relacionados (por exemplo, hemicelulose, líquenina e beta-D-glucanos de cereais) em monossacarídeos ou açúcares simples (ou seja, beta-glucose), polissacarídeos mais curtos e/ou oligossacarídeos, hidrolisando as ligações 1,4-beta-D-glucanos.

Esta enzima lítica é economicamente significativa, uma vez que torna a maioria dos componentes da planta disponível para processamento posterior, um feito quase impossível, uma vez que as moléculas de celulose se ligam fortemente umas às outras e são bastante difíceis de quebrar. Considerando que a celulose é o nosso recurso biológico renovável mais abundante e uma das fontes de energia mais baratas que temos no planeta, aproveitar todo o seu potencial pode ter um impacto significativo, não só na economia, mas também no nosso meio ambiente e na segurança energética.

Tipos de celulases

Baseado no tipo de reação que catalisam, as celulases podem ser categorizadas como endocelulases, exocelulases (celobiohidrolases) e beta-glucosidases.

• Endocellulase (CMCase) – geram novas terminações de cadeia através da clivagem aleatória de ligações internas em locais amorfos. Ao atuar sobre as cadeias de celulose, as endocelulases produzem glicose, celodextrinas e/ou fragmentos de celulose insolúveis. Entretanto, a celobiose ou celodextrinas mais longas são produzidas se a endocelulase atuar de forma “processiva”.
• Exocelulase – produz tetrasacarídeos e/ou dissacarídeos pela clivagem de duas a quatro unidades das extremidades redutoras ou não redutoras das cadeias expostas que foram produzidas pela ação das endocelulases.
• Beta-glucosidase – hidrolisa os produtos exocelulase resultantes em monossacarídeos individuais.

Como são usadas as celulases?

As celulases são usadas em muitas aplicações diferentes em uma ampla gama de indústrias. Algumas das suas aplicações mais populares incluem o seguinte:

• Processamento comercial de alimentos – As celulases desempenham um papel significativo nas indústrias vinícola e cervejeira, e na extracção de azeite e carotenóides.
• Agricultura – As celulases são utilizadas para o controlo de patogénios e doenças das plantas, melhoramento da germinação das sementes, crescimento e floração das plantas, melhoramento da qualidade do solo, etc.
• Produção de rações – A produção de rações animais ricas em energia é possível com o uso de celulases.
• Indústria têxtil – A celulase ajuda a melhorar a qualidade dos tecidos e a restaurar a cor e brilho dos materiais têxteis.
• Indústria de lacticínios – Com o uso de celulases consegue-se uma melhor acção de limpeza e uma melhor cor dos tecidos. Também protege as fibras dos tecidos.
• Indústria de celulose e papel – As celulases são usadas para melhorar a qualidade do papel, reduzindo a necessidade de energia e cloro. Também é usado para alcançar um melhor desempenho na destintagem.
• Produção de bicombustíveis – As celulases convertem eficazmente materiais lignocelulósicos como o bagaço de cana-de-açúcar, espiga de milho, palha de arroz, pó de serra e resíduos florestais em etanol.

Quebrar as Paredes Celulares Usando Celulase

Enquanto os métodos tradicionais de lise celular usam métodos físicos para quebrar e forçar a abertura das células, os pesquisadores agora preferem usar enzimas por uma série de razões, que incluem o seguinte:

• Se não forem executados corretamente, alguns métodos físicos ou mecânicos podem levar à desnaturação e agregação de amostras.
• A obtenção de resultados reprodutíveis pode ser um desafio, especialmente quando se usam métodos de homogeneização e trituração, devido à terminologia imprecisa usada na definição do manuseio da amostra.
• Os métodos físicos e mecânicos requerem mais esforço e podem exigir o uso de equipamentos caros (por exemplo, prensa francesa, sonicador, etc.).

Em contraste, o uso de enzimas líticas como a celulase produz resultados reprodutíveis, é ideal para diferentes aplicações e é mais adequado para processos laboratoriais modernos.

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