Ksylanaasi on mikro -organismien tuottama entsyymiluokka, joka hajottaa kasvisoluseinämän komponentin, joka tunnetaan nimellä hemiselluloosa. Xylan on glukoosimolekyylien polymeeri ja tärkeä hemiselluloosan komponentti, joka auttaa pitämään soluseinät yhdessä. Siten ksylanaasientsyymin vaikutus auttaa hajottamaan kasvien soluseinämiä. Tätä toimintaa käytetään elintarvike- ja paperiteollisuudessa sekä maataloudessa ja ihmisten terveydelle.
On olemassa useita erityyppisiä ksylanaaseja, joita eri mikro -organismit tuottavat. Nämä entsyymit toimivat eri olosuhteissa, kuten eri pH -tasoilla ja lämpötiloissa. Ksylanaaseilla on tehty paljon biokemian suunnittelutyötä optimaalisen entsyymin määrittämiseksi tiettyä sovellusta varten. Usein geneettisesti muunnetut sienet ovat kaupallisissa sovelluksissa käytettävän ksylanaasin lähde.
Xylan on kumimainen, limakalvomainen aine, jota kutsutaan joskus puukumiksi. Se voi aiheuttaa hedelmämehujen sameuden. Ksylanaasia käytetään joskus yhdessä muiden soluseinämää hajottavien entsyymien, kuten pektinaasin ja sellulaasin, kanssa mehun kirkastamiseksi, joten se tulee selväksi.
Vehnässä on paljon ksylaania, mikä vaikuttaa vehnätaikinan sakeuteen. Yksi ksylanaasin tärkeimmistä sovelluksista on taikinan laadun parantaminen. Esimerkiksi veden imeytymistä, vakautta ja työstettävyyttä voidaan parantaa käyttämällä tätä entsyymiä. Myös fermentointi alkoholin tuotannossa käyttää ksylanaasia kumimaisen materiaalin vapauttamiseksi, joten se voidaan fermentoida.
Tämän tyyppistä entsyymiä käytetään myös parantamaan jyviä ja muita eläinten rehuna käytettäviä kasvipohjaisia materiaaleja. Yhdessä muiden soluseinämää hajottavien entsyymien kanssa se auttaa hajottamaan soluseiniä. Tämä helpottaa eläinten sulamista. Esimerkkejä eduista ovat lypsylehmien lisääntynyt maidontuotanto.
Samaa periaatetta käytetään ksylanaasin kanssa valmisteissa, jotka on suunniteltu auttamaan ihmisen ruoansulatusjärjestelmää. Kasvimateriaaleja hajottavien eri entsyymien yhdistelmiä myydään lisäravinteiksi. Valitaan erityisiä mikrobi -entsyymejä, jotka toimivat laajalla pH -alueella toivoen, että ne säilyttävät aktiivisuutensa vatsan ankarissa olosuhteissa. Ei ole selvää, selviävätkö nämä entsyymit ruoansulatuksesta mahalaukun luonnollisten entsyymien avulla.
Xylan on kiinnostava uusiutuva luonnonvara, koska se on suuri osa maatalousjätettä, kuten olkea, jota voitaisiin käyttää biomassan lähteenä. Jotta tällainen prosessi onnistuisi, kasvisoluseinä on hajotettava pienemmiksi, käyttökelpoisiksi fraktioiksi. Erilaisia ksylanaaseja tutkitaan käytettäviksi soluseinien hajottamisessa teollisessa mittakaavassa.
Toinen käyttö ksylanaasille on paperinvalmistusteollisuudessa. Sitä käytetään vaihtoehtona kloorille puumassan valkaisussa. Tämä vaihe tulee ennen paperin valmistusta ja vähentää prosessissa käytettävien kemikaalien määrää.