Charakterisierung von pektinolytischen Enzymen der Zuckerrübe

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turonase, deren pH-Optimum bei 3,3 liegt. In diesem Zusammenhang stoßen sie auch auf eine
exo-Polygalacturonase, deren pH-Optimum bei einem pH-Wert von 3,7 liegt.
Polygalacturonasen werden industriell aus Mikroorganismen gewonnen und vorrangig in der
Saft- und Weinindustrie eingesetzt, um sowohl Pressausbeuten zu erhöhen, als auch gewon-
nene Säfte zu klären. Des Weiteren ist ein Einsatz von Polygalacturonasen bei der Biogaser-
zeugung in den Focus der Wissenschaft gerückt, um somit die Aktivität der methanerzeugen-
den Mikroorganismen, durch den Aufschluss der Rohstoffe, zu fördern.
Als wichtigen Einflussfaktor für den Abbau von Pektin bzw. Polygalacturonsäure durch die
endo-Polygalacturonase stellen sowohl Faulstich und Schiedel (2008) als auch Duvetter et al.
(2009) das Vorhandensein von Pektinmethylesterase im Substratgemisch dar. Während Faulstich
und Schiedel davon ausgehen, dass die Pektinmethylesterase ein geeignetes Milieu für
die Aktivität der endo-Polygalacturonase schafft, wird durch die Aussage von Duvetter et al.,
dass die endo-Polygalacturonase entestertes Pektin als Substrat bevorzugt, klar, dass die Polymethylesterase
das Pektin durch die Entesterung erst zugänglich macht für die endo-
Polygalacturonase. Das Enzym weist sogar eine sinkende Aktivität bei steigendem Veresterungsgrad
auf.
2.3.3 Pektinesterase
Die Pektinesterasen, die von Faulstich und Schiedel (2008) aber auch von Duvetter et al.
(2009) als Pektinmethylesterasen bezeichnet werden, gehören wie auch die Polygalacturonasen
zur großen Hauptgruppe der Hydrolasen. Bei genauerer Betrachtung gehören sie dort zur
Untergruppe der Carboxyester-Hydrolasen. Wie der Name schon sagt hydrolysieren diese
Enzyme die Methylestergruppen des Pektins, wodurch laut Meurer (1991) aus hochverestertem
Pektin niederverestertes Pektin entsteht. Nach Faulstich und Schiedel (2008) kommt es
durch das Einwirken von Pektinmethylesterase auf die Methylestergruppen des Pektins zur
Bildung von Pektinsäure und Methanol.
Voraussetzung für diese Hydrolyse sind freie Cayrboxylgruppen, da es nur in ihrer Nachbarschaft
zur Ausbildung des Enzym-Substratkomplexes kommen kann. Somit entstehen entlang
der Pektinkette größere Abschnitte, in denen das Pektin entestert ist, was als eine Voraussetzung
für eine weitere hydrolytische Spaltung durch Polygalacturonasen gilt. Bei Anwesenheit
von Calcium bilden sich zwischen den entesterten Carboxylgruppen benachbarter Pektinmoleküle
Calciumbrücken aus, die den weiteren Abbau durch Polygalacturonasen behindern
(Meurer, 1991; Faulstich und Schiedel, 2008).