纤维素酶的发展与应用.doc

纤维素酶的发展与应用 季月月 16班 : 纤维素酶作为一种重要的酶产品，它是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶，内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成。目前纤维素酶已被广泛应用于饲料、酒精等领域，因此被国内外业内人士看好。它将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种，发展前景非常广阔 1。 关键字: 纤维素酶；机理；结构变化；饲料；酿造业；水产业 1 纤维素简介 纤维素酶（cellulase)是指能降解纤维素的一类酶的总称，在分解纤维素时起生物催化作用，它是可以将纤维素分解成单糖或多糖的蛋白质或RNA,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，比较典型的有木酶属()、曲霉属（Aspergillus）和青霉属(Penicillium）。 β-葡萄糖苷酶 2。 目前，大规模用于工业生产纤维素酶的菌株主要包括康宁木霉，绿色木霉，里氏木霉和黑曲霉。也有学者开始研究低温纤维素酶，由于其在再燃稳定性有较高的酶活和催化效率，可大大缩短处理时间和费用，因此在工业上具有广阔的发展前景。7 2 纤维素酶的作用机理 纤维素酶酶使纤维素转化为葡萄糖的过程仍不清楚，但普遍认为是各组分协同作用的结果，但各组分是如何作用的，许多学者提出了不同的观点，但最后得到普遍接受的降解机制是协同作用模型： 在讲解过程中，首先由葡聚糖内切酶C1作用于微纤维的非结晶区，使其露出很多末端供外切酶的作用，纤维二糖水解酶从非还原末端依次分解，产生纤维二糖，然后，部分降解的纤维素由内切酶和外切酶协同作用，分解生成纤维二糖，三糖等低聚糖，最后由β-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖 3。 3 纤维素酶的性质 4 3.1 纤维素酶的最适pH 纤维素酶系中，大多数酶作用于底物的最适pH为4.0一6.0;pH稳定范围大多在4.0 -9.0。另外最适PH与反应温度有关，如 拟康氏木霉姚一78的纤维素酶CMC糖化力，30℃时最适pH为5.0,40℃时为4.8,50℃时为4.4,60一75℃时为4.0一4.40 3.2 纤维素酶的最适温度 大多数纤维素酶都具有较高的稳定性一般最适温度为40一650C,温度稳 定范围为50-700C。但各组分酶的热稳定性也有差异并受到pH的影响。拟康氏木霉姚一78纤维素酶的CMC糖化力在pH2.0或pH7.0时，若温度在40℃以上，便开始降低;在pH3.0或pH6.0时温度在50℃以上活力开始降低; 而在较适宜的pH4.0.一5.0时，温度60℃以上，酶活力才开始降低。 3.4 纤维素酶的抑制剂与激活剂 纤维素酶可由酶促反应的产物和类似底物的某些物质引起竞争性抑制剂，常见的竞争性抑制剂有纤维二糖、葡萄糖和甲基纤维素;植物体内的某些酚、单宁和花色素是天然的抑制剂;卤素化合物、重金属、去垢剂和染料等也能使其失活。但是,在酶作用条件改变后，一些物质可在抑制剂和活化剂之间转换。如纤维二糖在大多数情况下是抑制剂，但在作用于CMC时，有7种纤维素酶被纤维二糖活化。 但是，由不同的生产菌种所产的纤维素酶在分子量、最适温度、最适pH等各方面都有所不同，甚至相差很大，而且纤维素酶各组分大多数是糖蛋白，含糖比例很不相同,糖与蛋白的结合方式也不同。 1] /view/782157.htm [2] 张文霞等 . 纤维素酶在食品工业中的应用与展望 . 酿造科技 ， 2005 [3] 刘树立等 . 纤维素酶分子结构及作用机理的研究进展 . 食品科技 ，2007 [4] 邓天福等 . 纤维素酶及其在酿造业中的应用 . 中国酿造 ， 2011 [5] 徐学万等 . 纤维素酶的特性及其在食品工业中的应用 . 粮食与食品工 业 ，2001 [6] 林燕等. 纤维素酶水解能力影响因素及纤维素结构变化研究 . 食品与发酵工业 ，2012 [7] 杨培周等 . 4种工业微生物产纤维素酶酶学特性的比较研究 . 可再生资源 ，2011 [8] 邓天福等 . 木质纤维素降解酶的应用与前景 . 中国农学通报 , 2010 [9] 李卓夫 . 饲用纤维素酶的应用机理及影响因素 . 饲用酶制剂应用技术 [10] 邱雁临 . 纤维素酶的研究和应用前景 . 粮食与饲料工业 , 2001 [11] 高伦江等 .纤维素酶的研究进展和前景展望 , 2007 [12] 刘洁等 . 纤维素酶法提取花生粕中多糖的研究 . china brewing , 2011 [13]张晓勇，秀霞，向阳．纤维素酶的蛋白质工程 ．纤维素科学与技术 ，2006，14(2)：