纤维素酶的组成与功能

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　　什么是纤维素酶呢，在生物界纤维素酶还是比较多见的哦，它起到着分解纤维素的作用，那么大家知道纤维素酶是什么吗，纤维素多的食物有哪些呢，纤维素的作用是什么呢，下面就让我们一起了解一下吧。

　　纤维素酶

　　纤维素酶(β1,4-4-葡聚糖葡聚糖水解酶)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶,它不是单一的酶,但多组分酶系统的协同作用,是一种复合酶,主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-糖苷酶,等,,木聚糖酶的活性高。

　　作用于纤维素以及从纤维素衍生出来的产物。微生物纤维素酶在转化不溶性纤维素成葡萄糖以及在果蔬汁中破坏细胞壁从而提高果汁得率等方面具有非常重要的意义。

　　纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有木霉属(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)。

　　产生纤维素酶的菌株,容易退化导致的减少酶的生产能力。

　　细菌产纤维素酶的产量较少，主要是葡聚糖内切酶，大多数对结晶纤维素无降解活性，且所产生的酶多是胞内酶或吸附在细胞壁上，不分泌到培养液中，增加了提取纯化的难度，因此对细菌的研究较少。

　　但由细菌所产生的纤维素酶一般最适pH为中性至偏碱性。近20年来,随着中性纤维素酶和碱性纤维素酶在棉织品水洗整理工艺及洗涤剂工业中的成功应用,细菌纤维素酶制剂已显示出良好的应用前景。

　　纤维素酶在食品工业和环保行业有广泛的应用。

　　由于纤维素酶难以提纯，实际应用时一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶，如淀粉酶(amylase)、蛋白酶(Protease)等。

　　纤维素酶种类繁多，来源很广。不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。

　　纤维素酶种类

　　1.纤维素酶的组成与功能

　　纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4)，来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶，来自真菌的简称CBH,来自细菌的简称Cex)和β-葡聚糖苷酶(β-1,4- glucosidase，EC.3.2.1.21)简称BG。

　　内切葡聚糖酶随机切割纤维素多糖链内部的无定型区,产生不同长度的寡糖和新链的末端。外切葡聚糖酶作用于这些还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端,释放葡萄糖或纤维二糖。β-葡萄糖苷酶水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖。真菌纤维素酶产量高、活性大，在畜牧业和饲料工作中主要应用真菌来源的纤维素酶。

　　2.纤维素酶降解纤维素的机理研究

　　纤维素酶反应和一般酶反应不一样，其最主要的区别在于纤维素酶是多组分酶系，且底物结构极其复杂。由于底物的水不溶性，纤维素酶的吸附作用代替了酶与底物形成的ES复合物过程。

　　纤维素酶先特异性地吸附在底物纤维素上，然后在几种组分的协同作用下将纤维素分解成葡萄糖。

　　1950年，Reese等提出了C1-Cx假说，该假说认为必须以不同的酶协同作用，才能将纤维素彻底的水解为葡萄糖。协同作用一般认为是内切葡聚糖酶(C1酶)首先进攻纤维素的非结晶区，形成Cx所需的新的游离末端，然后由CX酶从多糖链的还原端或非还原端切下纤维二糖单位，最后由β-葡聚糖苷酶将纤维二糖水解成二个葡萄糖。

　　不过，纤维素酶的协同作用顺序不是绝对的，随后的研究中发现，C1-Cx和β-葡聚糖苷酶必须同时存在才能水解天然纤维素。若先用C1酶作用结晶纤维素，然后除掉C1酶，再加入Cx酶，如此顺序作用却不能将结晶纤维素水解。

　　3.纤维素酶影响纤维素酶作用的因素

　　纤维素酶的最适pH一般在4.5~6.5。葡萄糖酸内酯能有效的抑制纤维素酶，重金属离子如铜和汞离子，也能抑制纤维素酶，但是半胱氨酸能消除它们的抑制作用，甚至进一步激活纤维素酶。

　　植物组织中含有天然的纤维素酶抑制剂;它能保护植物免遭霉菌的腐烂作用，这些抑制剂是酚类化合物。如果植物组织中存在着高的氧化酶活力，那么它能将酚类化合物氧化成醌类化合物，后者能抑制纤维素酶

　　图老师tips：通过上文的介绍，想必大家对于纤维素酶是什么，纤维素酶起到着什么样的作用都是有了一个比较全面的了解了吧，纤维素酶在我们生活中的使用还是比较广泛的，大家要能够合理使用纤维素酶哦。