La celulasa es cualquiera de varias enzimas producidas principalmente por hongos , bacterias y protozoos que catalizan la celulólisis , la descomposición de la celulosa y de algunos polisacáridos relacionados . El nombre también se usa para cualquier mezcla o complejo natural de varias de estas enzimas, que actúan en serie o sinérgicamente para descomponer el material celulósico.
Las celulasas descomponen la molécula de celulosa en monosacáridos ("azúcares simples") como beta - glucosa o polisacáridos y oligosacáridos más cortos . La descomposición de la celulosa tiene una importancia económica considerable, porque hace que un constituyente principal de las plantas esté disponible para el consumo y uso en reacciones químicas. La reacción específica involucrada es la hidrólisis de los enlaces glucosídicos 1,4-beta-D en celulosa, hemicelulosa , liquenina y beta-D-glucanos de cereales . Debido a que las moléculas de celulosa se unen fuertemente entre sí, la celulólisis es relativamente difícil en comparación con la descomposición de otros polisacáridos como el almidón.[2]
La mayoría de los mamíferos tienen una capacidad muy limitada para digerir fibras dietéticas como la celulosa por sí mismos. En muchos animales herbívoros, como los rumiantes , como el ganado bovino y ovino, y los fermentadores del intestino posterior, como los caballos, las celulasas son producidas por bacterias simbióticas . Las celulasas endógenas son producidas por algunos tipos de animales metazoos, como algunas termitas , caracoles, [3] [4] [5] y lombrices de tierra .
Recientemente, también se han encontrado celulasas en microalgas verdes ( Chlamydomonas reinhardtii , Gonium pectorale y Volvox carteri ) y sus dominios catalíticos (CD) pertenecientes a la familia GH9 muestran la mayor homología de secuencia con las celulasas endógenas de metazoos. Las celulasas de algas son modulares y consisten en módulos de unión a carbohidratos (CBM) ricos en cisteína novedosos putativos, enlazadores ricos en prolina/serina-(PS) además de dominios desconocidos y similares a Ig putativos en algunos miembros. La celulasa de Gonium pectorale constaba de dos CD separados por enlazadores y con un CBM C-terminal. [6]
Se conocen varios tipos diferentes de celulasas, que difieren estructural y mecánicamente. Los sinónimos, derivados y enzimas específicos asociados con el nombre "celulasa" incluyen endo-1,4-beta-D-glucanasa (beta-1,4-glucanasa, beta-1,4-endoglucano hidrolasa, endoglucanasa D, 1,4 -(1,3,1,4)-beta-D-glucano 4-glucanohidrolasa), carboximetil celulasa (CMCase), avicelasa, celludextrinase , celulasa A , celulosina AP , celulasa alcalina , celulasa A 3 , celulasa 9.5 y pancellase SS . Enzimas que escinden la ligninaocasionalmente se les ha llamado celulasas, pero este antiguo uso está en desuso; son enzimas modificadoras de la lignina .
La avicelasa tiene casi exclusivamente actividad de exocelulasa, ya que avicel es un sustrato altamente microcristalino.