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The Enzymology of Cell Wall Breakdown During Malting and Mashing: An Overview

Peer-Reviewed Paper


MBAA TQ doi:10.1094/TQ-47-1-0309-01  |  VIEW ARTICLE

C. W. Bamforth. Department of Food Science & Technology, University of California, Davis, CA.

Abstract
Enzymolysis of the cell walls of the starchy endosperm of barley can be considered a two-stage process: solubilization and polymer digestion. Solubilase enzymes include not only carboxypeptidase acting as an esterase, but also other enzymes, notably an early-developing xylanase. It is supposed that pentosan is primarily located on the outside of the cell wall. Nonetheless, pentosan is less efficiently degraded than beta-glucan, probably because the chief xylanases are blocked by an endogenous inhibitor. Although there can be very efficient depolymerization of beta-glucan, it appears that degradation is incomplete and that the primary hydrolysis products are beta-linked oligosaccharides. This is likely because the exo-glucanases that hydrolyze them develop late in germination and also have a very low affinity for their substrates. The advantage of this for the brewer is that beer can be legitimately claimed as a good source of putative prebiotics.

Keywords: arabinoxylan, cell wall, enzymes, fiber, beta-glucan, prebiotics 

Síntesis
La enzimólisis de las paredes de las células del endospermo feculento de la cebada puede ser considerada un proceso de dos etapas: la solubilización y la digestión polimérica. Enzimas solubilasas no solo son las carboxipeptidasas fungiendo de esterasas, sino también otras enzimas, particularmente una xilanasa de desarrollo precoz. Si bien se supone que el pentosano se encuentra en la parte externa de la pared de la célula, el hecho es que este se degrada más lentamente que el beta-glucano, posiblemente porque las xilanasas principales son bloqueadas por un inhibidor endovenoso. A pesar de que pueda haber una depolimerización muy eficiente de beta-glucano, pareciera que su degradación es incompleta y que sus productos primarios de la hidrólisis son oligosacáridos con lazos beta. Esto probablemente se debe a que las exo-glucanasas que los hidroliza se desarrollan tardíamente durante la germinación y también porque tienen una muy baja afinidad por sus sustratos. Esto permite decir legítimamente que la cerveza es una buena fuente de prebióticos putativos.

Palabras claves: arabioxilano, fibra, beta-glucano, pared de célula, prebióticos

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