セルラーゼの機能は何ですか?

セルラーゼといえば、単一の酵素だと思っている人が多いですが、そうではありません。一群の酵素の総称です。セルラーゼの用途は多岐にわたります。まず、セルラーゼは農業、特に家禽生産の過程で多くの用途があります。セルラーゼは多くの家畜にとってほぼ不可欠であり、重要なエネルギー源です。以下はセルラーゼの用途の詳細な紹介です。

セルラーゼの機能と用途は何ですか?

1. 飲料およびジュースの圧搾

セルラーゼを果物や野菜のジュースや花粉飲料に適用すると、セルロースやヘミセルロースの分解が改善され、植物細胞壁の溶解が促進され、植物細胞内の溶解物質がより多く溶解し、消化できない高分子多糖類、タンパク質、脂質が低分子物質に分解され、ジュースの清澄化が促進され、沈殿のない透明なジュースになり、ジュースの抽出率（約10％）が向上し、胃腸の消化と吸収に有益です。柑橘類の皮の残渣を酵素加水分解して全果飲料を製造することに成功し、その全果飲料では粗繊維の 50% が短鎖オリゴ糖に分解され、全果飲料中の食物繊維として一定の健康価値と医学的価値を持つことが報告されています。

2. 動物の飼育と飼料加工

セルラーゼ製剤自体は、プロテアーゼ、アミラーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼからなる多酵素複合体です。この多酵素複合体システムでは、1つの酵素の生成物が別の酵素の基質となるため、消化管での消化がスムーズに進行します。つまり、セルラーゼはセルロースを直接分解し、動物が消化・吸収しやすい低分子化合物に分解を促進するほか、他の酵素と連携して、動物による飼料栄養素の分解・消化を改善する働きもあります。また、セルラーゼには小腸の絨毛の健全性を維持し、栄養素の吸収を促進する働きもあります。

抗栄養因子を排除し、生物の健全な成長を促進します。ヘミセルロースとペクチンが部分的に水に溶解すると粘性溶液が生成され、消化物の粘度が上昇し、内因性酵素の障害となります。セルラーゼを添加すると粘度が低下し、内因性酵素の拡散が増加し、酵素と栄養素の接触面積が増加し、飼料の消化が促進されます。セルラーゼ製剤は、内因性酵素の分泌を活性化し、内因性酵素の欠乏を補充し、内因性酵素を調整して動物の正常な消化吸収機能を確保し、疾病予防および成長促進の役割を果たすことができます。

3. 繊維廃棄物のリサイクル

植物繊維原料の主成分はセルロースとヘミセルロースで、これらは地球上で最も豊富で、最も安価で、再生可能な資源です。利用アプローチと全体的な考え方は、セルラーゼとヘミセルラーゼを使用して、まずセルロースとヘミセルロースを発酵可能な糖に分解し、次に発酵を通じてアルコール、単細胞タンパク質、有機酸、グリセロール、アセトンなどの重要な化学原料を生成することです。さらに、セルロースやヘミセルロースはセルラーゼによる限定分解により微結晶セルロース、食物繊維、機能性オリゴ糖などの機能性食品添加物に加工することができ、食品産業の原料源開拓、新たなエネルギーの提供、廃棄物の宝への転換に大きな意義を持っています。

4. ワイン造り

セルラーゼを添加すると、アルコール発酵中のアルコールと酒の収量と原料の利用率が向上し、溶液の粘度が低下し、発酵時間が短縮され、ワインの味がまろやかになり、フーゼル油含有量が低くなります。セルラーゼがワインの収量を増加させることができる理由は 2 つ考えられます。1 つ目は、セルラーゼが植物細胞壁を分解し、デンプンの放出と利用に役立つことです。2 つ目は、原料中のセルロースの一部がグルコースに分解され、酵母に栄養を与えることです。

5. 醤油醸造

伝統的な醤油醸造には少なくとも半年かかります。そうしないと、醸造された醤油の色と味が比較的薄くなり、色、香り、味の良い調味効果を得ることが難しく、コストも比較的高くなります。醤油の醸造工程でセルラーゼを加えると、大豆原料の細胞膜が膨張、軟化、破壊され、細胞内に隠れているタンパク質と炭水化物が放出されます。これにより、醤油の濃度が高まり、醤油の品質が向上するだけでなく、生産サイクルが短縮され、生産性が向上し、主な指標が3％向上します。