Vad är extracellulär digestion?

Extracellulär digestion är en process genom vilken celler använder enzymer som frigör miljön där de finns, för att bryta ned externa molekyler huvudsakligen för att komma åt matkällor eller förstöra specifika celler eller vävnader.

Bland de viktigaste enzymerna för extracellulär digestion är de som produceras av lysosomer.

Lysosomala enzymer såsom proteaser och andra hydrolaser tillåter nedbrytning av proteiner, kolhydrater och andra komponenter som kan vara inuti eller utanför cellen.

Vanligen används termen extracellulär digestion för att endast referera till processen som inträffar utanför cellerna i matsmältningssystemet hos flera multicellulära djur.

Men många mikroorganismer som bakterier och svampar utför även extracellulära digereringsprocesser.

Extracellulär digestion för mat

I människa utförs processer av extracellulär digestion huvudsakligen i tarmen för nedbrytning av livsmedelskällor.

Det har exempelvis visat sig att hydrolysen av stärkelse till disackarider och oligosackarider utförs på detta sätt.

Andra multicellulära organismer utför även extracellulära digereringsprocesser i deras matsmältningssystem.

Detta är fallet med musslor, en art av blötdjur, bland annat ostron och musslor. Tvåspråkiga kan snabbt assimilera många källor till kol genom extracellulär digestion som uppträder i en väg i sina tarmar.

Vissa unicellulära organismer som dinoflagellater av släktet Protoperidinium utför extracellulär digestion av alger och vissa organiska föreningar som frigörs av fytoplankton.

Denna egenskap utvecklades som ett opportunistiskt matningssystem och gav dem tillgång till matkällor som de inte annars skulle kunna dra nytta av.

Andra funktioner av extracellulär digestion

En av de vanligaste processerna för intracellulär digestion är relaterad till förstörelsen av levande vävnad.

Extracellulära enzymer är ansvariga för processerna för "självförstörelse" som uppträder i många organismer som en skyddsmekanism.

I människa utöver funktioner i matsmältningssystemet manifesterar extracellulär digestion sig i nedbrytningen av äggstocksvävnader hos kvinnor.

Också i förstörelsen av gamla celler av blod och hud för konstant regenerering av dessa vävnader.

Extracellulär digestion är också viktig i andra organismer. Ett exempel på detta är processen med regression av tadpoles svansar under deras metamorfos.

Andra organismer som Microsporum canis använder också extracellulära enzymer för att bryta ned molekyler som keratin, elastin och kollagen.

Tillämpningar av extracellulär digestion

Extracellulär digestion är en process som har använts för biotekniska tillämpningar inom industrin.

Bland de vanligaste applikationerna är nedbrytningen av recalcitrant biomassa med hjälp av svampar som släpper ut enzymer som bryter ned molekyler som lignin och cellulosa.

Denna försämrade biomassa kan användas för flera fermentativa processer som producerar alkohol eller andra föreningar av intresse.

Andra vanliga applikationer är användningen av extracellulär digestion för att hjälpa till med behandling av förorenade vattenkällor och i fytoremedieringsprocesser.