Strona 7 z 12
Arabinoxylany (Pentozany) rozpuszczalne - należą do grupy nieskrobiowych polisacharydów.
Hemicelulaza, pentozanaza czy ksylanaza? Wybór poprawnej nazwy.
Nazwy zwyczajowe enzymów zwykle pochodzą od substratów, na które te enzymy działają. Zakładając, że substrat jest dobrze znany, jest to łatwy i wygodny sposób charakteryzowania enzymu - lipid/lipidaza, proteina/proteaza, amyloza/amylaza, glukoza/oksydaza glukozowa.
Gdy jednak chodzi o nomenklaturę enzymów, które katalizują hydrolizę polisacharydów nieskrobiowych, obecnych w mące zbożowej, zadanie nie jest już takie łatwe, ponieważ skład polisacharydów nieskrobiowych nie zawsze jest dokładnie znany. Kolejną wątpliwością jest to, które oddziaływanie enzymu jest skuteczne. Niniejsza praca wyjaśnia, dlaczego najwłaściwszym wyborem nazwy jest ksylanaza.
Budowa polisacharydów nieskrobiowych
Obecnie powszechnie przyjmuje się, że nieskrobiowym składnikiem polisacharydowym mąki, który ma wpływ na własności wypieku, jest arabinoksylan, składający się z dwóch cukrów pentozowych: ksylozy i arabinozy. Arabinoksylan składa się ze szkieletu cukrów arabinozowych połączonych w pozycji 2 lub 3, albo w obu, jak pokazano na rysunku poniżej. W niewielkiej ilości może występować także kwas ferulowy.
Pochodzenie nazw
Poniższe przykłady z literatury naukowej pokazują pochodzenie terminów używanych do opisu arabinoksylanu w mące.
Kulp i Bechtel (1963) podają, że występuje jedna, podstawowa struktura, arabinoksylan, chociaż jest on częściowo rozpuszczalny, a częściowo nierozpuszczalny. Podano także różne nazwy, jak również relacjonowano problemy związane z uzyskaniem czystej frakcji mąki w celu scharakteryzowania jej składników:
„W mące pszennej, uzyskiwanej z bielma (endosperm), występują dwa typy pentozan nazywanych L-arabino-D-ksyloglukanami, różniące się rozpuszczalnością. Składnik rozpuszczalny w wodzie nazywany jest zwykle „gumą pszenną", ze względu na swoje własności podobne do gumy. Nierozpuszczalna w wodzie frakcja, zawierająca pentozany, była badana w postaci o niskiej czystości i nazwana przez różnych badaczy amylodekstryną, squeegee starchtailings wheat flour)."
Związek między pentozanami i arabinoksylanami został także dowiedziony przez D'Apolonnia i Kima (1976), którzy, podobnie jak Kulp i Bechtel, scharakteryzowali hemicelulazę mąki pszennej, jako arabinoksylan. Ponadto opisali oni hemicelulazę jako termin bardzo ogólnikowy, charakteryzowany raczej przez metodę ekstrakcji, niż przez ekstrahowany składnik(i): oraz szlamem mąki pszennej
„Hemicelulaza, której nazwa została zaproponowana przez Schulze w 1891 roku do opisu polisacharydów ekstrahowanych z roślin przez wodne roztwory alkaliczne... Większość badaczy klasyfikuje hemicelulazy zgodnie z występującym typem jednostki cukrowej. Jednak większość hemicelulaz jest heteroglikanami zawierającymi dwa lub cztery różnego typu jednostki cukrowe i zwykle mają strukturę rozgałęzioną. Pentozany z bielma pszenicznego należą do arabinoksylanowej serii polisacharydów."
Neukom (1976) łączy pentozany z hemicelulazą:
„Ponieważ polisacharydy te są zbudowane głównie z cukrów pentozowych, polisacharydy nieskrobiowe są zwykle określane, jako pentozany. Czasem używany jest także termin hemicelulaza."
Hoseney (1984) również posługuje się tym połączeniem i definiuje pentozany, jako polimery zawierające cukry pentozowe:
„...polimery, które zawierają znaczącą ilość cukrów pentozowych. Wiele definiowanych w ten sposób pentozanów może zawierać różne heksozy, białka i inne jednostki."
W odniesieniu do pentozanów nierozpuszczalnych w wodzie Hoseney (1984) pisze:
„Te pentozany, także określane, jako hemicelulazy, występują w bielmie pszenicznym w ilości do około 2.4%."
Rouau ze wsp. (1994) ustalił związek między pentozanami i arabinoksylanem, podobnie jak uczynili to wcześniej Kulp i Bechtel (1963) oraz D'Appolonia i Kim (1976):
„Większość polisacharydów nieskrobiowych w mąkach pszennych i żytnich jest ogólnie opisywane terminem pentozan. Pochodzą one z bielma ścian komórkowych i zawierają głównie arabinoksylany."
