CELLULASE
La cellulose, principal polysaccharide de structure des végétaux, est indigeste pour l’homme mais participe
à la formation d’un ballast intestinal hydraté qui facilite l’évacuation d’autres matières non assimilées.
La cellulose est un polymère plat à très longues chaînes linéaires appartenant à la famille des bêta-D-glucanes. Les chaînes sont constituées d’unités de glucose reliées entre elles par des liaisons bêta-1-4-glucosidiques formées par les atomes de carbone C(1) et C(4) des unités
glucoses adjacentes. L’unité répétitive, composée par l’association de deux glucoses, est appelée cellobiose. Une rotation de 180° autour de l’axe C(1) - C(4) est
essentielle à la réalisation de liaisons bêta entre chaque unité de glucose. Les chaînes s’associent entre elles par des liaisons hydrogénées intermoléculaires conférant une structure fi brillaire à la cellulose. Un groupe hydroxyle terminal est présent à chaque extrémité de la chaîne
de la molécule de cellulose. L’hydroxyle C(1) est une fonction aldéhyde en extrémité réductrice alors que l’hy-
droxyle C(4) constitue l’extrémité non réductrice puisqu’il s’agit d’un hydroxyle alcoolique engagé dans une liaison osidique. La réalisation Catalyst C89 est une admixtion d’enzymes, produites par fermentation liquide, consti- tuée de diverses cellulases provenant d’un champignon fi lamenteux : le Trichoderma Reesei. Ce dernier constitue le microorganisme le plus sécuritaire. Les avantages
de cette fermentation en profondeur, adoptée dans le Catalyst C89, permettent une meilleure homogénéité
et un contrôle plus strict des paramètres critiques de la synthèse enzymatique au cours de la fermentation.
Ce complexe cellulosique intégré au Catalyst C89 considère 3 classes d’enzymes : les cellobiohydrola- ses / exoglucanases, dont la principale caractéristique
est d’éroder les bouts de chaînes cellulosiques pour en libérer les cellobioses, deux molécules de glucose
solidaires par un lien bêta-1-4 ; les endoglucanases, hy- drolysant une région amorphe de la chaîne cellulosique afi n d’en perturber sa structure cristalline et de produire des molécules de glucane et bêta-glucosidases agissant
sur les cellobioses, les clivant en des monomères de glucose ; et les bêta-glucosidases, pour leurs particulari- tés synergétiques auprès des deux classes précédentes sachant que les cellobioses sont de puissants inhibiteurs des cellobiohydrolases. L’hydrolyse de la cellulose par
les différentes cellulases du Catalyst C89 considère deux types de cellobiohydrolases décisives pour l’effi cacité hydrolysatrice, la cellobiohydrolase I (CBHI) et II (CBHII), constituant approximativement et respectivement
60% et 20% du mélange. CBHI hydrolyse l’extrémité réductrice de la cellulose alors que CBHII agit au niveau
de l’extrémité non réductrice. Les endoglucanases (EG I-IV), constituant approximativement 15% des protéines sécrétées, hydrolysent les liens bêta-1,4 dans la chaîne de cellulose créant de nouvelles extrémités rendues plus vulnérables aux cellobiohydrolases. Les deux types
de bêta-glucosidases (BGL I et BGL II), représentant environ 0,5 % des protéines extraites, hydrolysent les cellobioses et quelques autres courtes chaînes de cello- dextrine dans le glucose. Les cellobiohydrolases CBHI et CBHII entament respectivement l’extrémité réductrice et non réductrice de la chaîne, libérant du cellobiose
avant que les trois principales endonucléases, (EGI, EGII et EGIII), hydrolysent la zone amorphe de la cellulose. Les deux bêta-glucosidases (BG) hydrolysent ensuite
les cellobioses relâchées par les CBHs, en glucose. La synergie de ces enzymes hydrolysatrices de cellu- lose, permet d’optimiser le rendement de l’hydro- lyse et de réduirela quantité totale d’enzymes
sachant qu’un système effi cace de cellulases requiert suffi samment de bêta-glucosidase (BG) pour hydrolyser les cellobioses
afi n d’en prévenir l’inhibition.