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半纖維素酶
半纖維素酶（hemicellulases）是一種能使構(gòu)成植物細(xì)胞壁的多糖類(纖維素和果膠物質(zhì)除外)水解的酶類。
- 中文名：半纖維素酶
- 外文名：hemicellulases
- 作 用：降解半纖維素
基本信息
半纖維素主要由木聚糖和甘露聚糖組成，是飼料中的關(guān)鍵抗?fàn)I養(yǎng)因子，可阻礙營養(yǎng)成分消化，降低動(dòng)物生長性能。 半纖維素酶為復(fù)合酶系，主要包括木聚糖酶和甘露聚糖酶，其功能是降解半纖維素，消除抗?fàn)I養(yǎng)性。
半纖維素是植物細(xì)胞壁的主要組成成分之一，廣泛存在于飼料中，是飼料中的主要抗?fàn)I養(yǎng)成分。半纖維素是由幾種不同類型的單糖構(gòu)成的異質(zhì)多聚體，這些糖是五碳糖和六碳糖，包括木聚糖、甘露聚糖和半乳糖等。 單胃畜禽消化道并不能分泌半纖維素酶，其腸道共生的微生物可少部分分泌木聚糖酶和甘露聚糖酶等半纖維素酶，從而部分降解飼料中的半纖維素。 反芻動(dòng)物瘤胃含有豐富的微生物區(qū)系，對(duì)半纖維素的利用率可達(dá) 60%～80%，而單胃動(dòng)物對(duì)半纖維素的利用率較低。 半纖維素酶可降解飼料中的半纖維素為單糖或寡糖，解除其對(duì)營養(yǎng)因子的阻礙作用，進(jìn)而消除抗?fàn)I養(yǎng)性，提高營養(yǎng)成分消化率和利用率。
半纖維素酶的來源
β-木聚糖酶的性質(zhì)和來源
β-木聚糖酶可由多種微生物分泌產(chǎn)生，分子量大小為 8～145 ku。 通常分子量較小的木聚糖酶（<30 ku）為堿性木聚糖酶，分子量較大的木聚糖酶（>30 ku）為酸性木聚糖酶。木聚糖酶的研究主要集中在細(xì)菌木聚糖酶。芽胞桿菌產(chǎn)生的木聚糖酶最適 pH 值范圍為 5.5～9.0，多數(shù)為 6.0；最適反應(yīng)溫度為 50～75 ℃，多數(shù)為60 ℃；分子量集中在 16～56 ku，多數(shù)為 20～30 ku。除了細(xì)菌可產(chǎn)生木聚糖酶外，某些真菌和放線菌也能分泌該酶。 真菌一般產(chǎn)生低分子量的堿性木聚糖酶。
β-甘露聚糖酶的性質(zhì)和來源
與木聚糖酶類似，β-甘露聚糖酶也可由多種生物分泌， 這些生物包括 Littorina brevicula（一種低等海洋動(dòng)物）、魔芋（天南星科植物）、豆角類植物、微生物等。 不同來源的 β-甘露聚糖酶底物特異性、蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)、基因序列及酶學(xué)性質(zhì)都有一定差異。 然而飼用甘露聚糖酶主要來源于微生物（包括細(xì)菌、放線菌和真菌），原因是該來源的 β-甘露聚糖酶具有活性較高、提純方便、最適溫度和 pH 值范圍較廣等特點(diǎn)。 研究較多的 β-甘露聚糖酶來源于木霉、 酵母、曲霉（黑曲霉和黃曲霉）、芽胞桿菌（枯草芽胞桿菌和地衣芽胞桿菌）、弧菌、假單細(xì)菌、嗜熱桿菌、鏈霉菌等。
半纖維素酶的應(yīng)用
畜牧業(yè)
在飼料中添加半纖維素酶可以促進(jìn)動(dòng)物對(duì)脂肪和蛋白質(zhì)的消化及吸收，提高飼料的轉(zhuǎn)化率；半纖維素酶與蛋白酶組成的酶制劑還能提高豬仔的日增重，降低豬仔死亡率。
食品工業(yè)
半纖維素酶可以分解咖啡中的半乳糖為低聚糖，大大降低咖啡的粘度，從而降低了速溶咖啡的生產(chǎn)成本；半纖維素酶可以水解谷物面粉中的木聚糖產(chǎn)生木寡糖從而大大改善了面包的質(zhì)地結(jié)構(gòu)和松軟度。
在造紙工業(yè)
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