木聚糖酶研究进展..pptVIP

木聚糖酶研究进展 木聚糖酶简介 木聚糖酶分类 木聚糖酶生化特性 产酶菌种 发酵方式 木聚糖酶应用 植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素等物质组成。这些物质是自然界中最主要的可再生资源，被广泛应用于造纸、食品等行业。木聚糖是半纤维素的一种，在植物细胞壁中的含量仅次于纤维素，约占细胞干重的35﹪。存在于各种陆生植物的几乎所有部位。 木聚糖的糖苷键彻底水解需要一系列主链和支链酶的共同作用，其中，内切β一1，4一木聚糖酶，β一木糖苷酶和外切β一1，4一木聚糖酶是降解主链最主要的酶。 内切β一1，4一木聚糖酶以内切方式作用于木聚糖主链内部的β一1，4一木糖苷键，使木聚糖降解为短链的低聚糖；β一木糖苷酶是外切糖苷酶，通过催化低聚木糖的还原末端来释放木糖残基。外切β一1，4一木聚糖酶，主要作用于木聚糖和木寡糖的非还原端，产物为木糖。 木聚糖酶的分类 根据氨基酸序列相似度，可将木聚糖酶分为F?10家族和G?11家族。F?10家族分子量高(30kDa)，等电点低，G?1l家族分子量低(19—25 kDa)，等电点高。与G?11家族相比，F?10家族有更好的催化功能和较低的底物特异性。 木聚糖酶生化特性 1 分子量 微生物木聚糖酶是简单的蛋白质亚单元，其分子量范围在8 000～145 000Da之间。 2 耐热性 细菌、真菌产木聚内切酶的最适温度范围是40℃～60℃，真菌木聚糖酶的耐热性通常比细菌木聚糖酶差一些。 3 耐酸碱性 不同生物体生产的木聚糖酶通常pH值范围较广（3～10范围内稳定），而最适pH值范围是4～7。但真菌如曲霉和青霉所产木聚糖酶的最适pH值范围则在2～6的酸性区域。 4 等电点 各种来源的木聚糖内切酶的等电点一般在3～10之间。 5 氨基酸组成 不同来源的木聚糖酶的氨基酸组成相差不大，主要为丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸等。 6 糖类成分 真核生物的木聚糖酶通常为糖基化酶，原核生物如链霉菌种、耐碱嗜温杆菌种等所产木聚糖酶则为糖蛋白。这些糖类一般与蛋白质共价连接或与木聚糖酶形成可解离复合体。糖基化是多糖酶对非常环境保持稳定的一种手段。 产酶菌种 近年来，多种木聚糖酶陆续从微生物中被分离出来，其中包括细菌、放线菌、真菌以及某些酵母。 真菌所产木聚糖酶的活性通常要高于细菌产的木聚糖酶，所用菌种主要是黑曲霉、木霉。细菌产生的木聚糖酶的pH稳定性和热稳定性比真菌高。 微生物产木聚糖酶的发酵方式 目前常用的发酵方式有固态发酵、液态深层发酵、液态浅盘发酵等,在木聚糖酶的研究中,最常用的是固态发酵和液态深层发酵两种。 固态发酵 固态发酵有如下优点： 1 .培养基简单且来源广泛，多为价格低廉的各种饲料，如豆粕、麸皮、薯类、米糠等 2. 发酵过程一般不需要严格的无菌操作、环境污染较少，后处理加工方便 3. 消耗少，设备简单 4. 产物浓度较高 固态发酵缺点： 1 限于耐低水活性的微生物，选择少 2 发酵速率慢，周期长 3 天然原料成分复杂，有时变化，影响产量与质量 4 工艺参数难检测和控制 5 产品少，操作消耗劳力多，强度大 液态深层发酵 液态深层发酵已经成为发酵工业的主导方式,该方式表达的酶相对固态发酵表达的酶具有单一,稳定性好,容易检测和分离。另外,液态深层发酵衍生出许多分支,如分批发酵,连续发酵和细胞循环发酵等,同时也使许多调控手段如溶氧反馈补料、pH 反馈补料等成为可能,这些发酵方式和调控策略都极大地促进了液态发酵的发展,使菌体和产物的高密度生产成为可能。 木聚糖酶的应用 木聚糖酶在纸浆造纸工业中的应用 木聚糖酶在家禽生产中的应用 木聚糖酶在水产养殖中的应用 木聚糖酶在饮料及酒类工业中的应用 木聚糖酶在纸浆造纸工业中的应用 因为纸浆造纸工业中的废水是环境污染很大的来源，而木聚糖酶最重要的用途是在纸浆造纸工业中对于纸浆的漂白。 木聚糖酶的作用就是对木聚糖进行水解从而加快了纸浆中木质素的释放，使色素物质比较容易地从纤维素中释放出来，从而达到纸浆漂白的效果。研究表明，经木聚糖酶处理后的纸浆漂白可以降低20％-40％漂白剂用量。 木聚糖酶在家禽生产中的应用 木聚糖的存在导致肠道粘度增加，营养物质在肠道内蓄积，形成富含养分的食糜，使微生物大量繁殖而损害肠道黏膜的正常形态与功能。而木聚糖酶降解木聚糖后，提高了食糜的排空速度，从而降低养分在小肠内的发酵程度，降低肠道疾病的发生率。 在家禽日粮中添加木聚糖酶能对家禽的生产性能有所改善，提高饲料养分的利用率，降低死亡率，减少肠道食糜粘度，减少环境污染。 木聚糖酶在水产养殖中的应用 以木聚糖酶为主的酶制剂可以