isomerasi
isomerasi
Enzima che catalizza reazioni di trasformazione di una molecola nel corrispondente isomero, per trasferimento di gruppi all’interno della molecola stessa. A tale classe appartiene la xilosio isomerasi (EC 5.3.1.5), enzima isolato e inizialmente identificato come glucosio isomerasi, in funzione della capacità di isomerizzare il glucosio in fruttosio. In realtà, tale enzima ha maggiore affinità per lo xilosio e tale caratteristica è stata considerata in fase di classificazione in xilosio isomerasi. Nonostante l’attività principale sia la trasformazione dello xilosio in xilulosio, la xilosio isomerasi trova come principale applicazione industriale la produzione di fruttosio a partire da glucosio, ottenuto da amido idrolizzato. La reazione di isomerizzazione è reversibile e raggiunge l’equilibrio quando le concentrazioni di glucosio e fruttosio sono ca. dello stesso ordine. Da tale processo si ottengono sciroppi con un contenuto di fruttosio variante dal 42% fino al 55% (HFCS, High-fructose corn syrup da mais; HFC, High-fructose syrup da riso, tapioca, patata e altre fonti), impiegabili nel settore alimentare. L’enzima è ottenuto in processi microbiologici (principalmente da batteri), in cui la glucosio isomerasi è compartimentata a livello intracellulare. Attualmente è disponibile una serie di prodotti commerciali ottenuti prevalentemente da ceppi di Streptomyces e da Bacillus coagulans. La più recente applicazione su larga scala prevede l’impiego dell’enzima in forma immobilizzata, uno dei primi esempi industriali di reazione in tali condizioni. L’isomerizzazione avviene in un tempo variabile tra 1 e 4 ore, a pH ca. 7÷8,5, e a una temperatura di 55÷65 °C a partire da sciroppi di glucosio (40÷45% ss), ed è preceduta dalle fasi di liquefazione e saccarificazione dell’amido a dare glucosio, impiegando enzimi quali α-amilasi, glucoamilasi e pullulanasi. Il fruttosio presenta un potere dolcificante ca. 1,3 volte superiore a quello del saccarosio (zucchero di riferimento), è più solubile del glucosio e tali caratteristiche giustificano il successo delle sue applicazioni nel settore alimentare, per es. nelle bevande e nei gelati.