当前位置:> 供求商机> 9012-54-8-纤维素酶
生物酶 纤维素酶是催化降解纤维素水解而生成葡萄糖和低聚合度纤维的一组酶的总称,包括葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶和纤维二糖酶3个主要组分,它不是单一种酶,而是起协同作用的多组分酶系。纤维素酶是一种灰白色粉末或液体。1906年Seilliere在蜗牛的消化液中发现了纤维素酶。纤维素酶可将纤维中的β-1,4-葡萄糖苷键水解,生成可溶性的聚合物及D-Chemicalbook葡萄糖。根据酶的来源,其相对分子质量低为5000,最高达400000。最适pH值为4.0~5.0。最适温度40~60℃。某些金属离子Mg2+、Cl2+及中性盐可使本酶活化,另外一些金属离子Ag2+、Cu2+、Mn2+、Hg2+和染料可使本酶失活。酿酒时添加纤维素酶能提高糖化效果和出酒率,并降低醪液的黏度。纤维素酶主要来源于黑曲霉和木霉。
来源 纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌、真菌等都能产生纤维素酶。1.细菌:细菌产生纤维素酶的量较低,主要是EG,大多数对结晶纤维素没有活性,而且所产生的酶是胞内酶或吸附在细菌壁上,很少能分泌到细胞外,增加了提取纯化的困难,在工业上实际很少采用。目前研究较多的是纤维素粘菌属、生孢纤维粘菌属和纤维杆菌属。2.放线菌:对放线菌的研究很少。分枝杆菌和原放线菌几乎不产纤维素酶或产量极低,产量稍高的主要是黑红旋丝放线菌、玫瑰色放线菌、纤维放线菌和白玫瑰放线菌。3.真菌:目前用于生产纤维素酶的微生物大多属于真菌,研究较多的有木霉属、曲霉属、根霉属和漆斑霉菌。它们能产生大量的纤维素酶,其中尤以木霉属的产量居多。李氏木霉和绿Chemicalbook色木霉等是木霉属中酶活性较高的菌种。真菌产生三类纤维素酶,能分泌到菌体,一般不聚集形成多酶复合体,但相互发生强烈的协同作用。目前已制成制剂的有绿色木霉、黑曲霉、镰刀霉,以及拟青霉和斜卧青霉等纤维素酶。4.酵母:由于纤维素酶工业化生产的需要,要求提高酶的产量、外分泌性和耐热性。近来对纤维素酶基因克隆研究较多。虽然几乎所有已克隆的基因都能在大肠杆菌中表达,但由于提取困难和表达水平低,目前将基因表达方面的研究转向于真核表达系统,目前应用较多的是酵母表达系统。酵母不产生毒素,用其表达纤维素酶基因,其产物高度糖基化,经正确加工修饰后可直接分泌至培养基,表达水平高。如酵母表达的CHBⅡ、EGⅠ的产量可达100mg/L以上,并具有正常的生物学活性。
应用 纤维素酶现在已广泛地应用于纺织、日用化工、造纸、食品发酵、工业洗涤、烟草、石油开采、废水处理及饲料等各个领域,其应用前景十分广阔。天然纤维素酶存在于微生物、某些昆虫和植物中。植物种子萌发时,纤维素酶水解种皮纤维素,利于出苗。草食反刍动物消化道内的共生细菌和原生动物能分泌纤维素酶,将纤维素水解为可被吸收的糖。利用微生物分泌的纤维素酶进行农副产品加工,可生产优质饲料和葡萄糖。农业上应用绿色木霉(富含纤维素酶的一种真菌)进行饲料发酵,可提高纤维素类饲料的Chemicalbook营养价值。纤维素酶制品是分离植物原生质体的主要试剂之一,在植物细胞融合实验中,常用纤维素酶或蜗牛酶分解去除细胞壁,以分离获得需要的原生质体。大多数工业用的纤维素酶都是葡萄糖苷内切酶,含有一个催化区和一个纤维素连接区。没有纤维素连接区则酶对于纤维素的活性很低。有人对纤维素酶和蛋白酶进行了对照研究,发现纤维素酶的活性与吸附的强弱关系更大。Trichodermareesei的纤维二糖水解酶催化区域169位的氨基酸残基Tyr能协助葡萄糖环转换成更容易反应的构型。
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