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 |
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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
