Zellulase

Zellulasen - auch Cellulasen geschrieben - sind Enzyme, die Zellulose zu ß-Glukose abzubauen in der Lage sind. Sie werden hauptsächlich von symbiotischen Bakterien in den Mägen von pflanzenfressenden Wiederkäuern gebildet. Heutzutage werden sie für die kommerzielle Nutzung meist aus Kulturen mikroskopischer Pilze der Gattung Trichoderma (z.B. T. reesei) isoliert, die im Erdboden vorkommen und zu den Deuteromyzeten (Fungi imperfecti) gerechnet werden. Die meisten Tiere, einschließlich des Menschen, produzieren selbst keine Zellulasen und können deswegen den Hauptanteil der Energie in pflanzlicher Nahrung nicht nutzen.

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Der Zellulase-Enzymkomplex besteht aus drei verschiedenen Enzymtypen. Die Endozellulase bricht die Verbindungen innerhalb der Zellulose, um die kristalline Struktur aufzulösen, und produziert so kürzere Ketten. Die Exozellulase trennt aus 2 Glukose-Molekülen bestehende Einheiten von den Enden der kleineren Ketten ab, welche die Endozellulase erzeugt. Dabei entsteht das Disaccharid Zellobiose. Zellobiase oder Beta-Glucosidase lösen schließlich die Beta-Verbindung zwischen den beiden Glukose-Molekülen in der Zellobiose.

Anwendung finden Zellulasen beispielsweise bei der Isolation von pflanzlichen Protoplasten. Auch in der Verarbeitung von Kaffee werden sie verwendet, wo sie eine Hydrolyse der Zellulose in den Bohnen während des Trocknungsvorganges bewirken. Des Weiteren werden Zellulasen für die Behandlung von Phytobezoaren benutzt, einer Form von Zellulose-Bezoar im menschlichen Magen. In der Textilindustrie werden sie eingesetzt, um v.a. Jeansartikeln den beliebten "Used-Look" zu geben. Auch in vielen Waschmitteln ist Zellulase enthalten.

Literatur

• Chapin III, F.S., P.A. Matson, H.A. Mooney. Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology. Springer-Verlag New York, NY. 2002
• The Merck Manual of Diagnosis and Therapy, Chapter 24