BIOTECHNOLOGIE Applications industrielles des xylanases

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LES NOMBREUSES APPLICATIONS INDUSTRIELLES DES XYLANASES
Les xylanases sont des enzymes que l’on trouve communément dans les microorganismes, les algues
marines, les protozoaires, les escargots, les crustacés, les insectes, les graines, les plantes et d’autres
sources naturelles. La fonction principale de ces enzymes est d’hydrolyser l’hémicellulose, un type de
fibre contenue dans la paroi des cellules végétales. Au cours de ces réactions d’hydrolyse, un des
composants des hémicelluloses, la β-1,4-Xylane, s’hydrolyse en xylose, un ose simple. Le xylane est un
polysaccaride que l’on retrouve dans les parois cellulaires végétales. Ces dernières années, le secteur
industriel a montré un vif intérêt pour les xylanases, notamment dans les cadres du bio blanchissement
de la pâte de bois, de la fabrication du papier, de la fabrication d’aliments et de boissons, de
l’alimentation animale et de la production du bioéthanol. Étant donné leurs propriétés biotechnologiques,
les xylanases sont généralement produites à partir de microorganismes pour des applications
commerciales. Regardons quelques applications prometteuses des xylanases dans le secteur industriel.
Les xylanases sont utilisées pour le bio blanchissement de la pâte de bois et la biotransformation des
textiles. En traitant des pâtes cellulosiques avec des xylanases, l’on peut éliminer sélectivement les
résidus xylanes lors de la dissolution des pâtes. Ainsi, les xylanases sont capables de digérer
l’hémicellulose dans la pâte sans modifier la cellulose. On a découvert que le traitement enzymatique du
papier permet d’améliorer plusieurs de ses caractéristiques physiques, dont la viscosité, la ténacité, la
résistance à la déchirure et l’étanchéité. De plus, le bio blanchissement avec les xylanases assouplit les
tissus et permet de les faire subir d’autres blanchissements chimiques.
Une autre application industrielle des xylanases est la bioconversion des xylanes en produits à plus forte
valeur ajoutée. Pendant que l’hydrolyse enzymatique des xylanes conduit au xylose, différentes
fermentations peuvent se produire, créant divers composés. L’un des plus importants est le xylitol, qui
est utilisé comme édulcorant dans différentes denrées alimentaires. dont la gomme à mâcher, les
bonbons, les boissons gazeuses et la crème glacée. On peut également utiliser le xylitol comme
édulcorant naturel dans le dentifrice et divers produits pharmaceutiques.
Par ailleurs, les xylanases sont utilisées pour fabriquer des aliments pour animaux. Des chercheurs
œuvrant dans le domaine des sciences animales ont démontré que le prétraitement de l’ensilage
agricole et des céréales utilisées pour l’alimentation animale avec des xylanases améliore la valeur
nutritive et facilite la digestion chez les ruminants. On a également affirmé que les xylanases réduisent la
viscosité et encouragent l’absorption intestinale en hydrolysant les polysaccarides (l’amidon) dans les
aliments riches en fibre à base de seigle et d’orge. L’ajout d’un mélange de xylanases au régime de
poulets de chair améliore les indices de rendement liés à la croissance, comme la prise de poids.
Enfin, dans le domaine de la bioénergie, une sorte de xylanase appelée « Xtreme Xylanase » a le
potentiel de révolutionner le mode de fonctionnement des bioraffineries. Parmi tous les xylanase
découverts à date, c’est le plus stable en termes de thermostabilité et en milieu acide. Il peut donc tolérer
une large gamme de conditions de transformation. Les scientifiques affirment que « Xtreme Xylanase »
peut rendre les prétraitements plus économiques en enlevant ou en diminuant le besoin d’utiliser la
vapeur et de neutraliser le pH. De plus, « Xtreme Xylanase » peut renforcer l’efficacité de la fermentation
et, de façon plus générale, rendre la biotransformation plus économique.

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En somme, les xylanases sont des enzymes ayant une vaste gamme d’applications industrielles. Au-
delà des applications déjà mentionnées, les xylanases peuvent également être combinées avec d’autres
enzymes, dont les amylases, pour augmenter la qualité et le volume du pain; les pectases, pour clarifier
des jus et la liquéfier des fruits; et les cellulases, pour enlever l’encre des fibres recyclées.
Grâce à la biotechnologie, il existe de multiples façons d’utiliser les xylanases.
Références :
http://www.globalhealingcenter.com/natural-health/xylanase/
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15944805
http://www.gmo-compass.org/eng/database/enzymes/96.xylanase.html
http://www.wisegeek.com/what-is-xylanase.htm
http://www.ncsu.edu/bioresources/BioRes_03/BioRes_03_4_1377_Dhiman_SB_Indust_Appl_Microb_Xyl
anases_Rev.pdf
https://inlportal.inl.gov/portal/server.pt?open=514&objID=1350&mode=2
http://www.inl.gov/research/xtreme-xylanase/
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/4/1/12