เซลลูเลส
เอนไซม์เซลลูเลสที่ผลิตโดยThermomonospora fuscaโดยมีเซลโลไตรโอสจับอยู่ในร่องตื้นของโดเมนเร่งปฏิกิริยา
ตัวระบุ
หมายเลข EC	3.2.1.4
หมายเลข CAS	9012-54-8
ฐานข้อมูล
อินท์เอ็นซ์	มุมมองของ IntEnz
เบรนด้า	เบรนด้าเข้าร่วม
เอ็กซ์แพซี่	มุมมองของ NiceZyme
เคกก์	รายการ KEGG
เมตาไซค์	วิถีการเผาผลาญ
ไพรแอม	ประวัติโดยย่อ
โครงสร้างPDB	RCSB PDB PDBe PDBsum
ออนโทโลยีของยีน	อามิโก้ / ควิกโก้
ค้นหา พีเอ็มซี บทความ พับเมด บทความ เอ็นซีบีไอ โปรตีน

เซลลูเลส ( EC 3.2.1.4 ; ชื่อทางระบบ4-β- D-กลูแคน 4-กลูคาโนไฮโดรเลส) คือเอนไซม์หลายชนิดที่ผลิตโดยเชื้อรา แบคทีเรียและโปรโตซัวเป็นหลักซึ่งทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเซลลูโลไล ซิส คือการสลายตัวของเซลลูโลสและพอลิแซ็กคาไรด์ ที่เกี่ยวข้องบางชนิด :

การไฮโดรไลซิสภายในของพันธะ (1→4)-β- D -กลูโคซิดิกในเซลลูโลส ไลเคนิน และ β- D -กลูแคน ของธัญพืช

ชื่อนี้ยังใช้เรียกส่วนผสมหรือสารประกอบของเอนไซม์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งทำงานร่วมกันหรือเสริมฤทธิ์กันในการย่อยสลายวัสดุเซลลูโลส

เซลลูเลสจะย่อยสลายโมเลกุลเซลลูโลสให้เป็นโมโนแซ็กคาไรด์ ("น้ำตาลเชิงเดี่ยว") เช่น β- กลูโคสหรือพอลิแซ็กคาไรด์และโอลิโกแซ็กคาไรด์ ที่สั้นกว่า การย่อยสลายเซลลูโลสมีความสำคัญทางเศรษฐกิจอย่างมาก เนื่องจากทำให้ส่วนประกอบหลักของพืชสามารถนำไปบริโภคและใช้ในปฏิกิริยาเคมีได้ ปฏิกิริยาเฉพาะที่เกี่ยวข้องคือการไฮโดรไลซิส ของ พันธะไกลโค ไซ ด์ 1,4-β- D ในเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสไลเคนินและβ- D-กลูแคน ของธัญพืช เนื่องจากโมเลกุลเซลลูโลสยึดติดกันอย่างแน่นหนา การย่อยสลายเซลลูโลสจึงค่อนข้างยากเมื่อเทียบกับการย่อยสลายพอลิแซ็กคาไรด์อื่นๆ เช่น แป้ง^{[ 2 ]}

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่มีความสามารถในการย่อยเส้นใยอาหาร เช่น เซลลูโลส ได้เองอย่างจำกัดมาก ในสัตว์กินพืชหลายชนิด เช่นสัตว์เคี้ยวเอื้องอย่างวัวและแกะ และสัตว์ที่หมักอาหารในลำไส้ใหญ่เช่น ม้า เซลลูเลสจะถูกผลิตโดย แบคทีเรีย ที่อยู่ ร่วมกัน เซลลูเลสที่ผลิตขึ้นเองภายในร่างกายนั้นพบได้ใน สัตว์บางชนิดเช่นปลวก บางชนิด หอยทาก^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}และไส้เดือน ดิน

เซลลูเลสยังพบในไมโครอัลเกสีเขียว ( Chlamydomonas reinhardtii , Gonium pectoraleและVolvox carteri ) และโดเมนเร่งปฏิกิริยา (CD) ของพวกมันที่อยู่ในตระกูล GH9แสดงความคล้ายคลึงของลำดับ สูงสุด กับเซลลูเลสเอนโดเจนัสของเมตาโซแอน เซลลูเลสของสาหร่ายมีโครงสร้างแบบโมดูลาร์ ประกอบด้วยโมดูลจับคาร์โบไฮเดรตที่อุดมด้วยซิสเทอีน (CBM) ที่คาดว่าจะเป็นแบบใหม่ ตัวเชื่อมที่อุดมด้วยโพรลีน/เซรีน (PS) นอกเหนือจากโดเมนคล้าย Ig และโดเมนที่ไม่ทราบชนิดในสมาชิกบางตัว เซลลูเลสจากGonium pectoraleประกอบด้วย CD สองอันที่คั่นด้วยตัวเชื่อมและมี CBM ที่ปลาย C ^{[ 6 ]}

เซลลูเลสมีหลายชนิดที่แตกต่างกันทั้งโครงสร้างและกลไกการทำงาน คำพ้องความหมาย อนุพันธ์ และเอนไซม์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับชื่อ "เซลลูเลส" ได้แก่เอนโด-1,4-β- D-กลูคาเนส (β-1,4-กลูคาเนส, β-1,4-เอนโดกลูแคนไฮโดรเลส, เอนโดกลูคาเนส D, 1,4-(1,3;1,4)-β- D-กลูแคน 4-กลูคาโนไฮโดรเลส), คาร์บอก ซีเมทิลเซลลูเลส (CMCase), อะวิเซเลส, เซลลู เด็กซ์ทริเนส, เซลลูเลส A , เซลลู โลซินAP , อัลคา ไล เซลลูเลส , เซลลูเลส A3 , 9.5 เซลลูเลส , เซลโลซิลาเนสและแพนเซลเลส SSเอนไซม์ที่ย่อยสลายลิกนินบางครั้งก็ถูกเรียกว่าเซลลูเลส แต่การใช้แบบเก่านี้ไม่เป็นที่ยอมรับแล้ว เอนไซม์เหล่านี้คือเอนไซม์ที่ปรับเปลี่ยนลิกนิน

เซลลูเลสแบ่งออกเป็น 5 ประเภทหลัก โดยพิจารณาจากชนิดของปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยา:

• เอนโดเซลลูเลส (EC 3.2.1.4) จะตัดพันธะภายในแบบสุ่มที่ตำแหน่งอสัณฐาน ทำให้เกิดปลายโซ่ใหม่
• เอ็กโซเซลลูเลสหรือเซลโลไบโอไฮโดรเลส (EC 3.2.1.91) จะตัดหน่วย 2 ถึง 4 หน่วยออกจากปลายโซ่ที่เปิดเผยซึ่งผลิตโดยเอนโดเซลลูเลส ส่งผลให้เกิดเตตระแซกคาไรด์^{[ 7 ]}หรือไดแซกคาไรด์เช่นเซลโลไบโอส เอ็กโซเซลลูเลสยังถูกจำแนกเพิ่มเติมเป็นประเภท I ซึ่งทำงานอย่างต่อเนื่องจากปลายด้านรีดิวซิงของโซ่เซลลูโลส และประเภท II ซึ่งทำงานอย่างต่อเนื่องจากปลายด้านนอนรีดิวซิง
• เซลโลไบเอส (EC 3.2.1.21) หรือβ-กลูโคซิเดสจะไฮโดรไลซ์ผลิตภัณฑ์จากเอ็กโซเซลลูเลสให้กลายเป็นโมโนแซ็กคาไรด์แต่ละชนิด
• เซลลูเลสชนิดออกซิเดทีฟจะย่อยสลายเซลลูโลสด้วยปฏิกิริยาอนุมูลอิสระ เช่นเซลโลไบโอสดีไฮโดรจีเนส (ตัวรับ )
• เอนไซม์เซลลูโลสฟอสฟอริเลสจะย่อยสลายเซลลูโลสโดยใช้ฟอสเฟตแทนน้ำ

ภายในประเภทข้างต้น ยังมีประเภทแบบก้าวหน้า (หรือที่เรียกว่าแบบต่อเนื่อง) และแบบไม่หยุดก้าวหน้า เซลลูเลสแบบก้าวหน้าจะทำปฏิกิริยากับสายพอลิแซ็กคาไรด์เส้นเดียวอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่เซลลูเลสแบบไม่หยุดก้าวหน้าจะทำปฏิกิริยาเพียงครั้งเดียวแล้วแยกตัวออก และทำปฏิกิริยากับสายพอลิแซ็กคาไรด์เส้นอื่นต่อไป

การทำงานของเอนไซม์เซลลูเลสถือเป็นการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากเซลลูเลสทั้งสามชนิดสามารถให้ผลผลิตน้ำตาลได้มากกว่าการใช้เซลลูเลสแต่ละชนิดแยกกัน นอกจากสัตว์เคี้ยวเอื้องแล้ว สัตว์ส่วนใหญ่ (รวมถึงมนุษย์) ไม่สามารถผลิตเซลลูเลสในร่างกายได้ และสามารถย่อยสลายเซลลูโลสได้เพียงบางส่วนผ่านกระบวนการหมัก ซึ่งจำกัดความสามารถในการใช้พลังงานจากเส้นใยพืช

เอนไซม์เซลลูเลสจากเชื้อราส่วนใหญ่มีโครงสร้างสองโดเมน โดยมีโดเมนเร่งปฏิกิริยาหนึ่งโดเมนและโดเมนจับเซลลูโลสหนึ่งโดเมน ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยตัวเชื่อมที่ยืดหยุ่น โครงสร้างนี้ปรับให้เหมาะสมกับการทำงานบนสารตั้งต้นที่ไม่ละลายน้ำ และช่วยให้เอนไซม์สามารถแพร่กระจายแบบสองมิติบนพื้นผิวในลักษณะคล้ายหนอนผีเสื้อ อย่างไรก็ตาม ยังมีเอนไซม์เซลลูเลสบางชนิด (ส่วนใหญ่เป็นเอนโดกลูคาเนส) ที่ไม่มีโดเมนจับเซลลูโลส

ทั้งการจับกับสารตั้งต้นและการเร่งปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับโครงสร้างสามมิติของเอนไซม์ ซึ่งเกิดขึ้นจากระดับการพับตัวของโปรตีนลำดับกรดอะมิโนและการจัดเรียงของสารตกค้างที่เกิดขึ้นภายในบริเวณออกฤทธิ์ ซึ่งเป็นตำแหน่งที่สารตั้งต้นจับ อาจส่งผลต่อปัจจัยต่างๆ เช่น ความสัมพันธ์ในการจับของลิแกนด์ การทำให้สารตั้งต้นมีเสถียรภาพภายในบริเวณออกฤทธิ์ และการเร่งปฏิกิริยา โครงสร้างของสารตั้งต้นจะเสริมกับโครงสร้างบริเวณออกฤทธิ์ที่แม่นยำของเอนไซม์ การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของสารตกค้างอาจส่งผลให้เกิดการบิดเบือนของปฏิสัมพันธ์อย่างน้อยหนึ่งอย่าง^{[ 8 ]}ปัจจัยเพิ่มเติม เช่น อุณหภูมิ pH และไอออนโลหะ มีอิทธิพลต่อปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ใช่พันธะโควาเลนต์ระหว่างโครงสร้างของเอนไซม์^{[ 9 ]}สาย พันธุ์ Thermotoga maritimaสร้างเซลลูเลสที่ประกอบด้วย β-sheet 2 แผ่น (โครงสร้างโปรตีน) ล้อมรอบบริเวณเร่งปฏิกิริยาส่วนกลางซึ่งเป็นบริเวณออกฤทธิ์^{[ 10 ]}เอนไซม์นี้จัดอยู่ในกลุ่มเอนโดกลูคาเนส ซึ่งจะตัดพันธะ β-1,4-ไกลโคไซด์ภายในสายโซ่เซลลูโลส ทำให้เกิดการย่อยสลายของพอลิเมอร์ต่อไป สายพันธุ์ต่างๆ ในวงศ์เดียวกันกับT. maritimaสร้างเซลลูเลสที่มีโครงสร้างแตกต่างกัน^{[ 10 ]}เซลลูเลสที่ผลิตโดยสายพันธุ์Coprinopsis cinereaประกอบด้วยสายโปรตีนเจ็ดสายในรูปทรงอุโมงค์ปิดที่เรียกว่า β/α barrel ^{[ 11 ]}เอนไซม์เหล่านี้จะไฮโดรไลซ์สารตั้งต้นคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส การจับตัวของสารตั้งต้นในบริเวณออกฤทธิ์จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ซึ่งช่วยให้โมเลกุลถูกย่อยสลายได้

ในแบคทีเรียหลายชนิด เซลลูเลสในร่างกายเป็นโครงสร้างเอนไซม์ที่ซับซ้อนซึ่งจัดเรียงอยู่ในคอมเพล็กซ์ระดับโมเลกุลขนาดใหญ่เซลลูโลโซมพวกมันสามารถประกอบด้วย แต่ไม่จำกัดเพียง หน่วยย่อยของเอนไซม์ที่แตกต่างกันห้าชนิด ได้แก่ เอนโดเซลลูเลส เอ็กโซเซลลูเลส เซลโลไบเอส เซลลูเลสออกซิเดทีฟ และเซลลูโลสฟอสโฟริเลส โดยมีเพียงเอ็กโซเซลลูเลสและเซลโลไบเอสเท่านั้นที่มีส่วนร่วมในการไฮโดรไลซิสของพันธะ β(1→4) จำนวนหน่วยย่อยที่ประกอบเป็นเซลลูโลโซมยังสามารถกำหนดอัตราการทำงานของเอนไซม์ได้อีกด้วย^{[ 12 ]}

เซลลูเลสแบบหลายโดเมนแพร่หลายในกลุ่มอนุกรมวิธานหลายกลุ่ม อย่างไรก็ตาม เซลลูเลสจากแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งพบในเซลลูโลโซม มีโครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุดซึ่งประกอบด้วยโมดูลประเภทต่างๆ ตัวอย่างเช่นClostridium cellulolyticumผลิตเซลลูเลสแบบโมดูลาร์ GH9 จำนวน 13 ตัว ซึ่งมีจำนวนและการจัดเรียงของโดเมนเร่งปฏิกิริยา (CD) โมดูลจับคาร์โบไฮเดรต (CBM) ด็อกเกอริน ลิงเกอร์ และโดเมนคล้าย Ig ที่แตกต่างกัน^{[ 13 ]}

ตัวอย่างเช่น คอมเพล็กซ์เซลลูเลสจากTrichoderma reeseiประกอบด้วยส่วนประกอบที่มีป้ายกำกับ C1 (57,000 ดาลตัน ) ซึ่งแยกโซ่ของเซลลูโลสผลึก เอนโดกลูคาเนส (ประมาณ 52,000 ดาลตัน) เอ็กโซกลูคาเนส (ประมาณ 61,000 ดาลตัน) และ β-กลูโคซิเดส (76,000 ดาลตัน) ^{[ 14 ]}

ลำดับ "ลายเซ็น" จำนวนมากที่เรียกว่าด็อกเกอรินและโคฮีซินได้รับการระบุในจีโนมของแบคทีเรียที่สร้างเซลลูโลโซม โดยขึ้นอยู่กับลำดับกรดอะมิโนและโครงสร้างตติยภูมิเซลลูเลสจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มและตระกูล^{[ 15 ]}

เซลลูเลสแบบมัลติโมดูลาร์มีประสิทธิภาพมากกว่าเอนไซม์อิสระ (ที่มีเฉพาะ CD) เนื่องจากการทำงานร่วมกันอันเนื่องมาจากความใกล้ชิดระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้นเซลลูโลส CBM มีส่วนเกี่ยวข้องในการจับเซลลูโลส ในขณะที่ตัวเชื่อมไกลโคซิเลตให้ความยืดหยุ่นแก่ CD เพื่อกิจกรรมที่สูงขึ้นและการป้องกันโปรตีเอส ตลอดจนการจับกับพื้นผิวเซลลูโลสที่เพิ่มขึ้น^{[ 6 ]}

เอนไซม์เซลลูเลสถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตอาหารเชิงพาณิชย์ในกาแฟโดยทำหน้าที่ไฮโดรไลซิสเซลลูโลสระหว่าง การอบแห้ง เมล็ดกาแฟนอกจากนี้ เซลลูเลสยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอและผงซักฟอก และยังถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ รวมถึงการใช้งานในด้านเภสัชกรรมด้วย เซลลูเลสยังถูกนำมาใช้ในการหมักชีวมวลเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแม้ว่ากระบวนการนี้ยังอยู่ในขั้นทดลองอยู่ก็ตาม

เซลลูเลสมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษ ในกระบวนการผลิตและการรีไซเคิล เซลลูเลสสามารถนำไปใช้เพื่อปรับปรุงการลอกเปลือกการทำเยื่อกระดาษ การฟอกขาวการระบายน้ำหรือการกำจัดหมึก^{[ 17 ]}

การใช้เซลลูเลสยังสามารถปรับปรุงคุณภาพของกระดาษได้อีกด้วย เซลลูเลสส่งผลต่อสัณฐานวิทยาของเส้นใย ซึ่งอาจนำไปสู่การยึดเกาะระหว่างเส้นใยที่ดีขึ้น ส่งผลให้การเกาะตัวของเส้นใยเพิ่มขึ้น^{[ 18 ]}ผลกระทบเพิ่มเติมต่อกระดาษอาจรวมถึงความแข็งแรงในการดึงที่เพิ่มขึ้น ความหนาแน่น ความพรุน และความอ่อนนุ่มของเนื้อกระดาษที่สูงขึ้น

เซลลูเลสถูกนำมาใช้ทางการแพทย์ในการรักษาไฟโตบีโซอาร์ ซึ่งเป็นบีโซอาร์เซลลูโลส ชนิดหนึ่ง ที่พบในกระเพาะอาหาร ของมนุษย์ และแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการย่อยสลายไบโอฟิล์มแบคทีเรียหลายชนิดโดยการไฮโดรไลซ์พันธะไกลโคไซด์ β(1-4) ภายในโครงสร้างเมทริกซ์เอ็กโซพอลิแซ็กคาไรด์ของสารพอลิเมอร์นอกเซลล์ (EPS) ^{[ 19 ] [ 20 ]}

เอนไซม์เซลลูเลสมีประโยชน์หลากหลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอ เช่นการกำจัด สีย้อมส่วนเกินออกจาก ผ้ายีนส์การขัดเงาเส้นใยสิ่งทอ การทำให้เสื้อผ้านุ่มขึ้น การกำจัดสีย้อมส่วนเกิน หรือการคืนความสดใสของสี

เซลลูเลสสามารถใช้ในภาคเกษตรกรรมเพื่อควบคุมเชื้อโรคพืชและโรคพืชได้ นอกจากนี้ยังใช้เพื่อเพิ่มการงอกของเมล็ดและปรับปรุงระบบราก และอาจนำไปสู่การปรับปรุงคุณภาพดินและลดการพึ่งพาปุ๋ยเคมี^{[ 18 ]}

เนื่องจากเซลลูโลสซึ่งเป็นสารตั้งต้นตามธรรมชาติเป็นพอลิเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำ การทดสอบหาปริมาณน้ำตาลรีดิวซิงแบบดั้งเดิมโดยใช้สารตั้งต้นนี้จึงไม่สามารถนำมาใช้ในการวัดกิจกรรมของเอนไซม์เซลลูเลสได้ นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิเคราะห์จึงได้พัฒนาวิธีการทางเลือกขึ้นมาหลายวิธี

• วิธี DNSAกิจกรรมของเซลลูเลสถูกกำหนดโดยการบ่มสารละลายส่วนบน 0.5 มล. กับคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) 1% 0.5 มล. ในบัฟเฟอร์ซิเตรต 0.05M (pH 4.8) ที่อุณหภูมิ 50 °C เป็นเวลา 30 นาที ปฏิกิริยาถูกหยุดโดยการเติมรีเอเจนต์ไดไนโตรซาลิไซลิกแอซิด 3 มล. อ่านค่าการดูดกลืนแสงที่ 540 นาโนเมตร^{[ 21 ]}

สามารถใช้ เครื่องวัดความหนืดเพื่อวัดการลดลงของความหนืดของสารละลายที่มีอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่ละลายน้ำได้ เช่น คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสเมื่อบ่มกับตัวอย่างเซลลูเลส^{[ 22 ]}การลดลงของความหนืดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกิจกรรมของเซลลูเลส แม้ว่าการทดสอบดังกล่าวจะมีความไวและความจำเพาะสูงสำหรับเอนโดเซลลูเลส ( เอนไซม์เซลลูเลสที่ออกฤทธิ์ ภายนอกจะทำให้ความหนืดเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยหรือไม่เปลี่ยนแปลงเลย) แต่ก็มีข้อจำกัดตรงที่ยากที่จะกำหนดกิจกรรมในหน่วยเอนไซม์แบบดั้งเดิม (ไมโครโมลของสารตั้งต้นที่ถูกไฮโดรไลซ์หรือผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้ต่อนาที)

เซลโลโอลิโกแซ็กคาไรด์ DP ที่ต่ำกว่า (DP2-6) ละลายน้ำได้ดีพอที่จะทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นที่ใช้ได้สำหรับเอนไซม์เซลลูเลส^{[ 23 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสารตั้งต้นเหล่านี้เป็น ' น้ำตาลรีดิวซิง ' เอง จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้ในการทดสอบน้ำตาลรีดิวซิงแบบดั้งเดิม เพราะจะสร้างค่า 'ว่างเปล่า' สูง อย่างไรก็ตาม สามารถตรวจสอบการไฮโดรไลซิสที่เกิดจากเซลลูเลสได้โดยใช้ วิธี HPLCหรือICเพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับความต้องการสารตั้งต้นของเอนไซม์เซลลูเลสเฉพาะ

เซลโลโอลิโกแซ็กคาไรด์สามารถถูกรีดิวซ์ทางเคมีโดยการกระทำของโซเดียมโบโรไฮไดรด์เพื่อผลิตแอลกอฮอล์น้ำตาล ที่สอดคล้องกัน สารประกอบเหล่านี้ไม่ทำปฏิกิริยาในการทดสอบน้ำตาลรีดิวซ์ แต่ผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสของพวกมันทำปฏิกิริยา ทำให้เซลโลโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ถูกรีดิวซ์ด้วยโบโรไฮไดรด์เป็นสารตั้งต้นที่มีค่าสำหรับการทดสอบเซลลูเลสโดยใช้การทดสอบน้ำตาลรีดิวซ์แบบดั้งเดิม เช่น วิธี Nelson-Symogyi ^{[ 24 ] [ 25 ]}

^{[ 26 ]}

สารตั้งต้นเหล่านี้สามารถแบ่งย่อยได้เป็นสองประเภท -

• สารตั้งต้นโครโมเจนิคที่ไม่ละลายน้ำ: สารตั้งต้นของเซลลูเลสที่ไม่ละลายน้ำ เช่น AZCL-HE-เซลลูโลส จะดูดซับน้ำเพื่อสร้างอนุภาคคล้ายเจลเมื่ออยู่ในสารละลาย สารตั้งต้นนี้จะค่อยๆ ถูกย่อยสลายและละลายโดยการทำงานของเซลลูเลส ปฏิกิริยาจะหยุดลงโดยการเติมสารละลายด่างเพื่อหยุดการทำงานของเอนไซม์ และสารละลายปฏิกิริยาจะถูกกรองหรือปั่นเหวี่ยง สีในสารละลายที่กรองได้หรือสารละลายส่วนบนจะถูกวัดและสามารถเชื่อมโยงกับการทำงานของเอนไซม์ได้
• สารตั้งต้นโครโมเจนิคที่ละลายน้ำได้: นำตัวอย่างเซลลูเลสไปบ่มกับสารตั้งต้นที่ละลายน้ำได้ เช่น อะโซ-CM-เซลลูโลส จากนั้นหยุดปฏิกิริยาและตกตะกอนชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงและถูกไฮโดรไลซ์บางส่วนออกจากสารละลายด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอทานอลหรือเมทอกซีเอทานอล นำสารแขวนลอยมาผสมให้เข้ากัน ปั่นเหวี่ยง และวัดสีในสารละลายส่วนบน (เนื่องจากชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ละลายน้ำได้และย้อมสี) โดยใช้กราฟมาตรฐานเพื่อหาค่ากิจกรรมของเอนไซม์

มีการพัฒนารีเอเจนต์ใหม่ที่ช่วยให้สามารถวัดเอนโดเซลลูเลสได้ อย่างเฉพาะเจาะจง ^{[ 27 ] [ 28 ]}วิธีการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการใช้สารตั้งต้นโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่มีฟังก์ชันในที่ที่มีเอนไซม์เสริม ในตัวอย่างที่แสดง เอนไซม์เซลลูเลสสามารถจดจำชิ้นส่วนไตรแซ็กคาไรด์ของเซลลูโลสและแยกหน่วยนี้ออก เอนไซม์เสริมที่มีอยู่ในส่วนผสมของรีเอเจนต์ (β-กลูโคซิเดส) จะทำหน้าที่ไฮโดรไลซ์ชิ้นส่วนที่มีโครโมฟอร์หรือฟลูออโรฟอร์ การทดสอบจะสิ้นสุดลงโดยการเติมสารละลายเบสซึ่งจะหยุดปฏิกิริยาของเอนไซม์และทำให้สารประกอบฟีนอลที่ถูกปลดปล่อยออกมาเกิดการดีโปรโตเนชันเพื่อสร้างฟีนอลเลต กิจกรรมของเซลลูเลสในตัวอย่างที่กำหนดจะแปรผันตรงกับปริมาณของฟีนอลเลตที่ถูกปลดปล่อยออกมา ซึ่งสามารถวัดได้โดยใช้สเปกโทรโฟโตมิเตอร์ การเติมหมู่ฟังก์ชันอะซีทัลที่ปลายด้านที่ไม่ลดรูปของสารตั้งต้นไตรแซ็กคาไรด์จะขัดขวางการทำงานของเอนไซม์เบต้า-กลูโคซิเดสเสริมต่อสารตั้งต้นดั้งเดิม

• เซลลูโลส 1,4-เบตา-เซลโลไบโอซิเดส เป็นเอนไซม์เซลลูเลสที่มีประสิทธิภาพสูง
• หน่วยเซลลูเลสหน่วยสำหรับวัดปริมาณกิจกรรมของเอนไซม์เซลลูเลส