Cellulases গাছপালা দ্বারা উত্পাদিত এনজাইমগুলোর এবং "cellulolytic" অনুঘটকের কার্যকলাপ বিভিন্ন অণুজীবের দ্বারা একটি গ্রুপ যা সেলুলোজ ক্ষয়, প্রকৃতি সবচেয়ে প্রচুর polysaccharide জড়িত হয়।
এই প্রোটিনগুলি গ্লাইকোসিডিক হাইড্রোলেসস বা গ্লাইকোসিল হাইড্রোলেস এনজাইমগুলির পরিবারের অন্তর্ভুক্ত, যেহেতু তারা কেবল সেলুলোজেই নয়, সিরিয়ালে উপস্থিত কিছু ডি-গ্লুকানগুলিতে গ্লুকোজ ইউনিটের মধ্যে বন্ধন হাইড্রোলাইজ করতে সক্ষম।
সেলুলাসের আণবিক কাঠামোর গ্রাফিক উপস্থাপনা (উত্স: জওহর স্বামীনাথন এবং উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে ইউরোপীয় বায়োইনফরমেটিক্স ইনস্টিটিউটে এমএসডি স্টাফ)
প্রাণীজগতের মধ্যে এর উপস্থিতি যুক্তিযুক্ত হয়েছে এবং ভেষজজীবী প্রাণীদের দ্বারা সেলুলোজ হজমকে একটি সিম্বিওটিক অন্ত্রের মাইক্রোফ্লোরা হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। যাইহোক, তুলনামূলকভাবে সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে এই এনজাইমটি পোকামাকড়, মলাস্কস এবং কিছু নেমাটোডের মতো ইনভার্টেবারেটস দ্বারাও উত্পাদিত হয়।
সেলুলোজ হ'ল সমস্ত উদ্ভিদ জীবের কোষ প্রাচীরের একটি অপরিহার্য অঙ্গ এবং এটি কিছু প্রজাতির শৈবাল, ছত্রাক এবং ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়। এটি একটি উচ্চ আণবিক ওজন রৈখিক হোমোপলিস্যাকচারাইড যা ডি-গ্লুকোপিরানোজ দ্বারা গঠিত β-1,4 বন্ধন দ্বারা যুক্ত।
এই পলিস্যাকারাইডটি যান্ত্রিকভাবে এবং রাসায়নিকভাবে প্রতিরোধী, যেহেতু এটি সমান্তরাল শিকলগুলির সমন্বয়ে গঠিত যা হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা স্থিত দ্রাঘিমাংশ অক্ষরেখাযুক্ত হয়।
যেহেতু উদ্ভিদ, প্রধান সেলুলোজ উত্পাদক, খাদ্য শৃঙ্খলার ভিত্তি, তাই এই এনজাইমগুলির অস্তিত্বটি উল্লিখিত টিস্যুগুলির ব্যবহারের জন্য এবং অতএব, স্থলজগতের প্রাণীর একটি বৃহত অংশের জীবিকা নির্বাহের জন্য প্রয়োজনীয় অণুজীবের)।
বৈশিষ্ট্য
বেশিরভাগ অণুজীব দ্বারা প্রকাশিত সেলুলাসগুলি বহির্মুখী ম্যাট্রিক্সে তাদের অনুঘটকীয় কার্য সম্পাদন করে এবং সাধারণভাবে এগুলি প্রচুর পরিমাণে উত্পাদিত হয়, যা শিল্পজগতভাবে বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়।
ব্যাকটিরিয়া অল্প পরিমাণে জটিল-সম্পর্কিত সেলুলাস উত্পাদন করে, তবে ছত্রাকগুলি এ জাতীয় এনজাইমগুলির প্রচুর পরিমাণে উত্পাদন করে, যা সর্বদা একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে না, তবে মিলনে কাজ করে।
যে জীবের উপর অধ্যয়ন করা হয় তার উপর নির্ভর করে, বিশেষত যদি এটি প্রকারিওটস এবং ইউক্যারিওটিস হয় তবে এই ধরণের এনজাইমের "সিক্রেটরি" পথগুলি খুব আলাদা।
শ্রেণীবিন্যাস
সেলুলাসেস বা সেলুলিলেটিক এনজাইমগুলি প্রকৃতিতে মাল্টি-এনজাইম সিস্টেম হিসাবে পাওয়া যায়, অর্থাত্, একাধিক প্রোটিনের সমন্বয়ে গঠিত কমপ্লেক্স গঠন করে। তাদের শ্রেণিবিন্যাস সাধারণত তাদেরকে তিনটি গুরুত্বপূর্ণ গ্রুপে বিভক্ত করে:
- এন্ডোগ্লুকানেসেস বা এন্ডো- 1,4- β-ডি-গ্লুকান গ্লুকানোহাইড্রোলেস: সেলুলোজ চেইনের অভ্যন্তরীণ অঞ্চলে এলোমেলো "নিরাকার" সাইটগুলিতে কাটা
- এক্সোগ্লুকানেসেস, সেলোবায়হাইড্রোলেসস বা 1,4-β-D-গ্লুকান সেলোবায়োহাইড্রোলস: যা সেলুলোজ চেইনের হ্রাস এবং অ-হ্রাসকরণ প্রান্তকে হাইড্রোলাইজ করে, গ্লুকোজ বা সেলোবাইজ অবশিষ্টাংশগুলি মুক্তি দেয় (গ্লুকোজ গ্রুপগুলি একত্রে সংযুক্ত)
- gl-গ্লুকোসিডেসস বা β-ডি-গ্লুকোসাইড গ্লুকোহাইড্রোলেজ: সেলুলোজের অ-হ্রাসকারী প্রান্তকে হাইড্রোলাইজ করতে এবং গ্লুকোজের অবশিষ্টাংশগুলি মুক্তি দিতে সক্ষম
সেলুলাস এনজাইমগুলির মাল্টেনজাইম কমপ্লেক্সগুলি যে কোনও জীবের উত্পাদন করে সেগুলি সেলুলোসোম হিসাবে পরিচিত, যার পৃথক উপাদানগুলি সনাক্তকরণ এবং বিচ্ছিন্ন করা কঠিন, তবে সম্ভবত বর্ণিত তিনটি দলের এনজাইমের সাথে মিল রয়েছে।
সেলুলাসের প্রতিটি গ্রুপের মধ্যে এমন পরিবার রয়েছে যা একত্রে গ্রুপ করা হয়েছে কারণ তারা কিছু বিশেষ বৈশিষ্ট্য ভাগ করে নেয়। এই পরিবারগুলি "গোষ্ঠী" গঠন করতে পারে যার সদস্যদের ক্রমগুলির মধ্যে পার্থক্য রয়েছে তবে কিছু কাঠামোগত এবং কার্যকরী বৈশিষ্ট্য একে অপরের সাথে ভাগ করে নিতে পারে।
গঠন
সেলুলাস এনজাইমগুলি হ'ল "মডুলার" প্রোটিন যা কাঠামোগত এবং কার্যকরীভাবে পৃথক ডোমেনগুলি নিয়ে গঠিত: একটি অনুঘটক ডোমেন এবং কার্বোহাইড্রেট-বাইন্ডিং ডোমেন।
বেশিরভাগ গ্লাইকোসিল হাইড্রোলেজেসের মতো, সেলুলাসগুলি অনুঘটক ডোমেনে একটি অ্যামিনো অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ রাখে যা অনুঘটক নিউক্লিয়োফাইল হিসাবে কাজ করে যা এনজাইমের জন্য সর্বোত্তম পিএইচ নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হয় এবং প্রোটন দাতা হিসাবে কাজ করে এমন অন্য অবশিষ্টাংশের জন্য।
এনজাইমকে প্রকাশ করে এমন জীবের উপর নির্ভর করে এই যুগলের অবশিষ্টাংশ দুটি অ্যাস্পার্টেট, দুটি গ্লুটামেট বা প্রতিটির একটি হতে পারে।
অনেকগুলি ছত্রাক এবং ব্যাকটেরিয়ায় সেলুলাসগুলি অত্যন্ত গ্লাইকোসাইলেটেড প্রোটিন হয় তবে স্বতন্ত্র গবেষণায় বোঝা যায় যে এই কার্বোহাইড্রেট অবশিষ্টাংশগুলি এই এনজাইমগুলির এনজাইম্যাটিক ক্রিয়াকলাপে প্রধান ভূমিকা পালন করে না।
সেলুলাসগুলি কমপ্লেক্স গঠনের সাথে মিলিত হয়ে একই সাবস্ট্রেটের বিভিন্ন ধরণের বৃহত্তর এনজাইমেটিক ক্রিয়াকলাপ অর্জন করার সময় এগুলিতে পাঁচটি পৃথক এনজাইম সাবুনিট থাকতে পারে।
বৈশিষ্ট্য
বিশেষত সেলুলিলেটিক ব্যাকটিরিয়া এবং ছত্রাক দ্বারা উত্পাদিত এই গুরুত্বপূর্ণ এনজাইমগুলির জৈবিক এবং শিল্প উভয় দৃষ্টিকোণ থেকেই বিভিন্ন কার্য রয়েছে:
জীববিজ্ঞানসংক্রান্ত
সেলুলোজ এবং লিগনোসেলুলোজের জটিল জটিল বায়োডেগ্রেশন নেটওয়ার্কে সেলুলাসগুলি একটি মৌলিক ভূমিকা পালন করে, যা বায়োস্ফিয়ারের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে পলিস্যাকারাইড হয় ides
অনেক গুল্মজাতীয় প্রাণীর গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল ট্র্যাক্টের সাথে যুক্ত অণুজীবগুলির দ্বারা উত্পাদিত সেলুলাসগুলি প্রকৃতির একটি গুরুত্বপূর্ণ এনজাইম পরিবারের প্রতিনিধিত্ব করে, যেহেতু সর্বকোষ এবং কঠোর মাংসপরি প্রাণী এই প্রাণীগুলির দ্বারা সংশ্লেষিত বায়োমাসকে খাওয়ায়।
উদাহরণস্বরূপ, মানুষ উদ্ভিদের উত্সের খাবার গ্রহণ করে এবং এর মধ্যে উপস্থিত সমস্ত সেলুলোজকে "ক্রুড ফাইবার" হিসাবে বিবেচনা করা হয়। পরে এটি মল দ্বারা নির্মূল করা হয়, যেহেতু এটির হজমের জন্য এনজাইম নেই।
গুরুর মতো জ্বলজ্বলকারীরা সেলুলয়েজে গ্লুকোজ আকারে থাকা কার্বনের ব্যবহারের জন্য তাদের ওজন এবং পেশীগুলির আকার বাড়িয়ে তুলতে সক্ষম হবেন, যেহেতু তাদের অন্ত্রের মাইক্রোফ্লোরা সেলুলাস ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে উদ্ভিদের ক্ষয় হওয়ার জন্য দায়ী since ।
উদ্ভিদের ক্ষেত্রে, এই এনজাইমগুলি বিকাশের বিভিন্ন পর্যায়ে যেমন উদ্দীপনা এবং ফলগুলি পাকানো, পাতাগুলি এবং শাঁস অপসারণ ইত্যাদির মতো বিভিন্ন উদ্দীপনার প্রতিক্রিয়া হিসাবে কোষ প্রাচীরের অবক্ষয়ের জন্য দায়ী।
শিল্প
শিল্প পর্যায়ে, এই এনজাইমগুলি বড় আকারে উত্পাদিত হয় এবং গাছের উপকরণ এবং তাদের প্রক্রিয়াজাতকরণের সাথে সম্পর্কিত এমন অনেক কৃষিক্ষেত্র ব্যবহৃত হয়।
এই প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে বায়োফুয়েলগুলির উত্পাদন রয়েছে, যার জন্য সেলুলাসগুলি শিল্প এনজাইমের 8% এরও বেশি চাহিদা মেটায়। কারণ এই উত্সগুলি বিভিন্ন উত্স থেকে উদ্ভিদ বর্জ্য থেকে ইথানল উত্পাদনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
এগুলি টেক্সটাইল শিল্পেও একাধিক উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়: পশুর খাদ্য উত্পাদন, মানের উন্নতি এবং ঘনীভূত ফিডের "হজমতা" বা রস এবং ময়দার প্রক্রিয়াজাতকরণের সময়।
এই প্রোটিনগুলি ঘুরে, তেল, মশলা, পলিস্যাকারাইড যেমন বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য যেমন আগর এবং বীজ এবং অন্যান্য উদ্ভিদের টিস্যু থেকে প্রোটিন পেতে ব্যবহৃত হয়।
তথ্যসূত্র
- বায়ার, ইএ, চানজিট, এইচ।, ল্যামেড, আর।, এবং শোহাম, ওয়াই (1998)। সেলুলোজ, সেলুলাস এবং সেলুলোসোম। কাঠামোগত জীববিজ্ঞানের বর্তমান মতামত, 8, 548-557।
- দে, পি।, এবং হারবার্ন, জে। (1977)। উদ্ভিদ বায়োকেমিস্ট্রি। সান দিয়েগো, ক্যালিফোর্নিয়া: একাডেমিক প্রেস।
- হুবার, টি।, ম্যাসিগ, জে।, কার্নো, ও।, পাং, এস।, বিকারটন, এস, এবং স্টাইগার, এমপি (২০১২)। সমস্ত সেলুলোজ কম্পোজিটগুলির সমালোচনা পর্যালোচনা। পদার্থ বিজ্ঞানের জার্নাল, 47 (3), 1171-1186।
- নোলস, জে।, এবং তিরি, টি। (1987)। সেলুলাস পরিবার এবং তাদের জিন। টিআইবিটিইচ, 5, 255-2261।
- নেলসন, ডিএল, এবং কক্স, এমএম (২০০৯)। বায়োকেমিস্ট্রি লেহনিঞ্জার প্রিন্সিপাল। ওমেগা সংস্করণ (৫ ম সংস্করণ)।
- নট, এ।, সিল্ড, ভি।, পিটারসন, জি।, এবং জোহানসন, জি। (1998)। অগ্রগতি বক্ররেখা। সেলুলাসের ক্রিয়ামূলক শ্রেণিবিন্যাসের জন্য গড়। ইউরো। জে বায়োচেম, 258, 200–206।
- রিলি, পিজে (2007) অ্যামিলাস এবং সেলুলাস স্ট্রাকচার এবং ফাংশন। এস.টি. তে ইয়াং (এডি।), পুনর্নবীকরণযোগ্য সংস্থান থেকে মূল্য সংযোজন পণ্যগুলির জন্য বায়োপ্রসেসিং (পিপি। 119-130)। এলসেভিয়ার বিভি
- সাধু, এস।, এবং মাইটি, টিকে (2013)। ব্যাকটিরিয়া দ্বারা সেলুলাস উত্পাদন: একটি পর্যালোচনা। ব্রিটিশ মাইক্রোবায়োলজি গবেষণা জার্নাল, 3 (3), 235-258 –
- ওয়াতানাবে, এইচ।, এবং টোকুদা, জি। (2001) প্রাণী সেলুলাসেস ses সেলুলার এবং মলিকুলার লাইফ সায়েন্সেস, 58, 1167-1178।