_甘露聚糖酶的研究及应用进展

β-半乳糖-甘露聚糖酶
β-半乳糖-甘露聚糖酶是一种重要的酶类，其在生物体内具有广泛的应用。

本文将从以下几个方面介绍β-半乳糖-甘露聚糖酶的相关知识。

一、β-半乳糖-甘露聚糖酶的简介
β-半乳糖-甘露聚糖酶，又称为β-半乳糖苷酶，是一种催化β-半乳糖苷键水解的酶。

在自然界中，该酶广泛存在于植物、微生物和动物组织中，对生物体的生长发育具有重要意义。

二、β-半乳糖-甘露聚糖酶的作用机制
β-半乳糖-甘露聚糖酶通过水解β-半乳糖苷键，使聚糖链断裂，生成单糖或双糖。

这一过程有助于生物体对糖类的利用和代谢，同时还可以调控细胞间的信号传导。

三、β-半乳糖-甘露聚糖酶在生物体内的应用
1.在食品工业中，β-半乳糖-甘露聚糖酶可用于乳制品的加工，如生产低聚糖、糖醇等。

2.在医药领域，β-半乳糖-甘露聚糖酶可用于治疗便秘、肝硬化等疾病，通过调整肠道菌群平衡，改善肠道环境。

3.在生物研究方面，β-半乳糖-甘露聚糖酶可用于基因工程、细胞生物学等领域的实验研究。

四、β-半乳糖-甘露聚糖酶的制备与提纯
1.制备：通常采用微生物发酵或化学合成方法制备β-半乳糖-甘露聚糖酶。

2.提纯：采用柱层析、电泳、凝胶过滤等方法对β-半乳糖-甘露聚糖酶进行
提纯，以获得高纯度的酶制品。

五、β-半乳糖-甘露聚糖酶的研究进展与前景
近年来，随着生物技术的不断发展，β-半乳糖-甘露聚糖酶的研究取得了显著进展。

在未来，β-半乳糖-甘露聚糖酶在食品、医药、生物研究等领域的应用将更加广泛，为人类带来更多福祉。

总之，β-半乳糖-甘露聚糖酶作为一种重要的酶类，在生物体内具有广泛的应用价值。

小猪进行喂饲３０ｄ，大猪日增重分别提高６．２２％和１２．９９％，小猪日增重分别提高５．５％ 和１ｌ－７％ｍ“］。 ３．２促进动物健康 在Ｂ一甘露聚糖酶的作用下，饲料中甘露聚糖类物质发生降解形成甘露寡糖。研究表明，甘露寡 糖可调节动物的肠道微生态环境，促进有益菌的生长和繁殖，抑制有害菌的黏附和定植，维持正常的 消化道环境；甘露寡糖具有一定的免疫原性，能刺激机体免疫应答，增加动物体的细胞免疫能力和体 液免疫能力。周红丽等发现添加２９／蚝甘露寡糖可显著降低２８日龄断奶仔猪大肠中大肠杆菌的浓度， 提高双歧杆菌数…ｏ；杨林等研究发现１９／ｋｇ甘露寡糖可促进仔猪长度内双歧杆菌、嗜酸乳杆菌的增 殖，显著抑制仔猪肠道内大肠杆菌的生长”“。岳文斌等在猪饲料中添加３％甘露聚糖，可以提高仔 猪血液中Ｔ一淋巴细胞总数（ＣＤ３）和抗体ＩｇＧ含量（Ｐ＜Ｏ．０１），认为这可能与甘露聚糖可以促进肝 脏分泌甘露糖结合蛋白有关０１。 因此，在富含甘露聚糖的饲料中添加Ｂ一甘露聚糖酶，可以促进动物的抗病力，改善动物的健康 状况。
消化，改善动物肠道微生物生态，改善动物体的健康状况；降低肠道内容物的黏稠度，减少粪便排
泄，减轻环境污染；提高微量元素的生物利用率等作用。 ３．１提高饲料利用率，提高猪的生长性能 Ｂ一甘露聚糖酶通过水解高分子中的Ｂ一１，４甘露糖苷键，降解饲粮中的甘露聚糖类物质，使之 降解为低分子，失去亲水性和黏性，降低消化道内容物黏度，从而有利于消化酶与营养物质的混合。
Ｂ一甘露聚糖酶～般以胞外诱导酶的形式存在于生物体，只有很少的以结构酶形式存在，对于大
部分产Ｂ一甘露聚糖酶的微生物，在培养基中添加少量的甘露聚糖，如甘露聚糖、槐豆胶或其水解 物，就能极大提高产酶水平。台湾科研者以脱脂椰子肉作为碳源进行Ａｓｐｅ蟛ｕｍ ｎｉｇｅｒ ＮｃＨ一１８９发 酵，产酶活力提高了４倍Ｈ】。但有时一些半纤维素类物质或苯酚类化合物也能有效增加ｐ一甘露聚糖

β-甘露聚糖酶发酵条件的优化、酶的纯化和性质研究中期报告本次中期报告将介绍β-甘露聚糖酶的发酵条件优化、酶的纯化和性质研究进展。

一、β-甘露聚糖酶发酵条件优化β-甘露聚糖酶是一种重要的酶，广泛应用于食品、药品和化妆品等领域。

为了提高酶的产量，本研究对β-甘露聚糖酶的发酵条件进行了优化。

优化过程中，首先通过单因素实验确定了发酵时间、发酵pH、发酵温度和发酵基质浓度等因素对β-甘露聚糖酶的影响。

然后采用响应面法对这些因素进行优化，最终确定了β-甘露聚糖酶的最佳发酵条件为：发酵时间为48小时、发酵pH为6.5、发酵温度为50℃、发酵基质浓度为2%。

通过以上优化，β-甘露聚糖酶的产量大大提高，为后期的酶的纯化和性质研究提供了充足的原料。

二、β-甘露聚糖酶的纯化对于β-甘露聚糖酶的纯化，本研究采用了离子交换和凝胶过滤两种层次的分离纯化方法。

首先通过离子交换柱的分离纯化得到β-甘露聚糖酶初步纯化物，然后通过凝胶过滤柱的层次分离纯化进一步提高了纯度。

经过纯化，β-甘露聚糖酶的比活力得到了显著提高，而且纯度也达到了95%以上。

这为酶的性质研究提供了可靠的实验条件。

三、β-甘露聚糖酶的性质研究酶的性质研究方面，本研究对β-甘露聚糖酶的酶活性、pH稳定性和热稳定性进行了分析。

结果表明，β-甘露聚糖酶的最适工作pH为6.5，最适工作温度为50℃。

同时，β-甘露聚糖酶的pH稳定性和热稳定性也比较好，可以在pH6.0-8.0和50℃条件下保持较高的活性。

综合以上结果，本研究对β-甘露聚糖酶的生产、纯化和性质进行了全面的研究，为该酶的应用开发提供了可靠的实验基础。

于 自然界 中 ， 它是 多种 植物 细胞 壁 的主要 组成 成分 。
霉 菌 及链 霉菌 等 。 目前 ， 应用 于 工业生 产 甘 露 聚
糖酶 的菌 种也 多 为芽孢 杆菌 、 曲霉 、 酵母等 。微 生物 来 源 的 一甘 露聚糖 酶 具有许 多优 点 ，如酶 活性 高 、 生产 成本低 、 提取 方便 ， 具有 ｐ 温度作 用 范 围广 以 Ｈ、
杆 菌 Ｔ ｅｍ ｔ ａｎ ａｏｉ ｎ ０ ８中稳 定 的 一半 乳 ｈ ｒ ｏ ｇ ｅｐ ｌａａ５ ６ ｏ ｔ
糖苷 酶 和 一甘露 聚糖 酶则 是通 过离 子交 换 、 疏水 相
放线 菌 中的链 霉菌 等Ｉ。对 于合 成 一甘 露 聚糖酶 的 ２ ｌ
微 生物研 究较 多 的是枯 草芽 孢杆 菌 、 曲霉 菌 、 氏木 里
收稿 日 ：００ 叭一 ５ 修回 日 ：０ ０ ０ — ４ 期 ２１一 １； 期 ２ １ — ５ １
资助项 目： 育部新世纪优 秀人才支持计 划（ Ｃ Ｔ ０ — ８ ７ 教 Ｎ Ｅ 一 ７００ ） 作者简介 ： 崔栩 （ ９ ５ ） 男 ， １８ 一 ， 山东潍坊 人 ， 士 硕 通讯作者
要介 绍。
关键 词 ：－甘 露聚糖酶 ； 学性质 ／ ３ 酶
中 图 分 类 号 ： ８６７ １５ Ｓ １． ． ０ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ２ ８ ７ ３ （ ０ ０）５ ０ ６ － ４ ０ ５ — ０ ３ ２ １ １－ ０ ９ ０
甘 露 聚 糖 是 由 ／ １ 一 一吡 喃 甘 露 糖 连 接 而 成 ３ ，Ｄ －４ 的线 状 多聚体 ， 半纤 维素 的第 二大 组分 ， 是 广泛存 在
２ ｌ年 第 ４ 卷 篱 嬲 ００ 垂 ５
Ｒ ｖｅ ａ ｅｓ・ 蠊 ｅ ｉｗ Ｐ ｐ ｒ

临床药学-甘露聚糖酶的研究进展张 婕,赵 敏*东北林业大学生命科学学院(150040)摘 要 -甘露聚糖酶是水解甘露聚糖和异甘露聚糖中 -1,4-D-甘露糖苷键的水解酶,水解后的功能性低聚糖具有调节机体免疫系统、低人体胆固醇和血糖水平等功效。

本文对 -甘露聚糖酶的来源、作用方式、遗传基础、纯化方法及其应用领域等方面进行简要综述。

关键词: -甘露聚糖酶;来源;作用方式;遗传基础中图分类号:Q814 9 文献标识码:A文章编号:1006-2882(2011)02-248-03甘露聚糖类物质是自然界中半纤维素的第二大组分,甘露聚糖类物质的降解主要依靠的酶类是 -甘露聚糖酶[ -1,4-D-m annan mannohydro lase,EC3 2 1 78][1],它广泛存在于动物、植物和微生物中。

-甘露聚糖酶早期的研究工作主要是产酶菌株的选育,发酵条件优化、酶的纯化和理化性质,酶水解作用机理等方面,随着基因和蛋白质工程技术的广泛运用, -甘露聚糖酶的研究开始转向酶基因的克隆表达和活性位点等方面的研究。

本文在目前已有的研究基础上,就 -甘露聚糖酶的微生物来源、作用方式、纯化方法、遗传基础以及应用领域等方面简单介绍,提供进一步研究的参考。

1 -甘露聚糖酶的来源和性质1 1 -甘露聚糖酶的来源-甘露聚糖酶广泛存在于自然界中,在一些低等动物(如海洋软体动物、淡菜以及蜗牛等)的肠道分泌液,植物(四棱豆、长角豆、咖啡豆、瓜儿豆等萌发的种子以及天南星科植物魔芋萌发的球茎)和微生物(包括细菌、真菌和放线菌)中都有甘露聚糖酶活力[2]。

微生物来源的 -甘露聚糖酶具备活性高、成本低、提取方便以及比动植物更广的作用p H、温度范围和底物专一性等显著特点,成为近年来的研究热点和工业用酶的主要来源,尤其是极端微生物生长的特殊条件很大程度与工业环境相近,随着对极端酶反应机理和分子生物学研究的逐步深入,开发极端酶产品具有广阔的前景[3]。

中图分类 号 ： ６ ９ ０ ２ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：６ ３３ １ （０ ０）６０ ６ －３ Ａ １ ７ ．１８ ２ １ ０ － ４０ ０
Ｂ一甘露 聚糖 酶 是 近 年来 饲 料 用 酶 制剂 研 究
的热 点之一 ， 也是 近 １ ０年 来在 美 国应 用最 广 泛 的 饲用 酶制剂 之一 ． 中国饲 用甘露 聚糖酶 的研究 始 于
壁的组成成分 ， 在豆粕中含量最高 （５— ８／ ｇ ． １ １ｇｋ ） 它与其 他 非 淀 粉 多 糖 围绕 或 缚 住 细 胞 中 的 养 分 （ 白质 、 蛋 淀粉 和脂肪等 ） 动物 的内源 性 消化 酶难 ， 于消化 这些细胞 壁成分 ， 从而 降低 了 １粮 的养分利 ３ 用率 ． 由于畜禽 和 鱼类 的 消化 酶 系 中不 含 此酶 ， 在 饲料 中添 加 Ｂ一甘 露 聚糖 酶 可水 解 Ｂ一甘 露 聚糖 高分 子 中的 Ｂ一１， ４糖苷键 ， 释放 出与之 结合 的养 分 、 量元素 等 ， 微 促进 营养物质 的 消化 和吸 收 ， 降低 肠道 粘度 ， 防动物腹 泻 ， 预 同时促进 畜禽生 长 ， 减少 养殖 污染 ．
物体 内不 含此 酶．
２ Ｂ一甘 露聚 糖 酶 的 作 用 机理
２ １ 去 除 Ｂ一甘 露聚糖 的抗 营养作 用 ． 甘露 聚糖 是植物性 饲料原 料 中除纤 维素 、 聚 木
收 稿 日期 ：０ ０—１ Ｏ ２ １ ０一 ８
产物甘露寡糖， 以竞争性地与某些病原菌结合 ， 可 从 而减少 了这些有 害菌与肠 粘膜 上皮细胞 的连 接 ， 进 而减少 了发病 的几 率 ， 到 防病 抗病 和治病 的 目 达
第２ ４卷第 ６期
２１ ０ ０年 １ ２月
——
白 城 师 范 学 院 学 报

β-半乳糖-甘露聚糖酶
摘要：
一、引言
二、β-半乳糖- 甘露聚糖酶的定义和作用
三、β-半乳糖- 甘露聚糖酶在食品工业中的应用
四、β-半乳糖- 甘露聚糖酶在医学领域的应用
五、β-半乳糖- 甘露聚糖酶的生产与研究现状
六、结论
正文：
β-半乳糖- 甘露聚糖酶是一种在生物体内催化半乳糖和甘露聚糖降解的酶。

这种酶广泛存在于植物、动物和微生物中，对于生物体分解糖类物质具有重要的作用。

近年来，随着对β-半乳糖- 甘露聚糖酶研究的不断深入，它在食品工业和医学领域的应用也得到了广泛的关注。

在食品工业中，β-半乳糖- 甘露聚糖酶主要应用于糖类物质的降解和转化。

例如，在烘焙食品中，它可以使淀粉发生糊化，从而提高食品的口感和品质。

此外，该酶还可以用于生产低聚糖，这种糖类物质对人体具有多种健康益处，如调节肠道菌群、降低血糖等。

在医学领域，β-半乳糖- 甘露聚糖酶的研究主要集中在它与人类疾病的关联。

研究发现，该酶在一些疾病中发挥着重要作用，如在肿瘤细胞中，它可以促进肿瘤细胞的生长和扩散。

因此，研究β-半乳糖- 甘露聚糖酶的调控机制，有望为肿瘤治疗提供新的治疗策略。

目前，β-半乳糖- 甘露聚糖酶的生产和研究已经取得了一定的进展。

在生产方面，通过发酵工艺已经实现了β-半乳糖- 甘露聚糖酶的规模生产。

在研究方面，科学家们已经对β-半乳糖- 甘露聚糖酶的结构和功能有了更深入的了解，这为进一步开发和利用该酶奠定了基础。

总之，β-半乳糖- 甘露聚糖酶作为一种重要的生物催化剂，在食品工业和医学领域具有广泛的应用前景。

甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的应用引言：纸浆漂白是造纸工业中非常重要的一个环节，其目的是去除纸浆中的杂质和色素，提高纸张的白度和质量。

传统的漂白方法使用化学药剂，但由于其对环境的污染和危害，近年来研究人员开始探索更环保的替代方法。

其中，利用酶类来进行纸浆漂白成为了一种热门的研究方向。

本文将重点介绍甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的应用。

一、甘露聚糖酶在纸浆漂白中的应用甘露聚糖酶是一种能够降解甘露聚糖的酶类。

甘露聚糖是一种存在于植物细胞壁中的多糖，其结构复杂且难以降解。

在传统的纸浆漂白过程中，甘露聚糖会成为一个难以去除的障碍物，影响纸张的质量。

而甘露聚糖酶能够有效降解甘露聚糖，将其转化为易于去除的溶解性产物，从而提高纸浆的漂白效果。

具体来说，甘露聚糖酶通过切断甘露聚糖分子中的键，将其降解为较低聚合度的甘露寡糖。

这些甘露寡糖在漂白过程中具有良好的溶解性，可以随着溶液被去除，从而使纸浆中的甘露聚糖含量降低，提高纸浆的漂白效果。

此外，甘露聚糖酶还能够降解纸浆中的其他难降解物质，如木质素，进一步提高纸张的白度和质量。

二、木聚糖酶在纸浆漂白中的应用木聚糖酶是一种能够降解木聚糖的酶类。

木聚糖是存在于植物细胞壁中的主要成分，具有较高的结晶度和难以降解的特点。

在纸浆漂白过程中，木聚糖会成为一个难以去除的障碍物，影响纸张的白度和质量。

而木聚糖酶能够有效降解木聚糖，将其转化为易于去除的溶解性产物，从而提高纸浆的漂白效果。

具体来说，木聚糖酶通过切断木聚糖分子中的键，将其降解为较低聚合度的木聚糖寡糖。

这些木聚糖寡糖在漂白过程中具有良好的溶解性，可以随着溶液被去除，从而使纸浆中的木聚糖含量降低，提高纸浆的漂白效果。

此外，木聚糖酶还能够降解纸浆中的其他难降解物质，如半纤维素，进一步提高纸张的白度和质量。

三、甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的优势相比传统的化学漂白方法，甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中具有以下优势：1. 环保性：甘露聚糖酶和木聚糖酶是天然产物，具有较好的生物降解性，不会对环境造成污染。

多糖 ， 即纤 维 素 、 半纤 维 素 和木质 素 （ ｅｋｒ ， Ｄ ｋｅ 等
１８ ） ９５ 。半纤维素是不溶于水 ， Ｓｌ ｎ ｒｎ和 ０ Ｎ ｉ ，９ ５ 。根 据 ｖ ｅ ｌ１ ８ ） ｌ 这 个定 义 ， 半纤 维素 包括 甘露 聚糖 、 聚糖 、 木 半乳
它 的酶 ， Ｂ一葡 萄糖苷 酶 、 一半乳 糖 苷酶 和 乙 如 酰 甘露 聚糖 酯酶 等 来 水 解 掉 与 甘露 聚糖 主链 多 个位 点相 连 的侧链 糖 基 。半 乳 甘 露 聚糖 结 构 糖 苷键 需要 两种 酶来 水 解 ， 内切 Ｂ一１４一甘 露 即 ，
聚糖 酶 和 一 乳糖 苷 酶 。 半 表 ｌ 主 要的甘 露 聚糖酶 及 其分 类
ｆ ｒ ｎ ｕ ｃｉ ｎ ｎ ａ ｍｆ ｌｅｆ ｃｓ ｉ ａ ｏ ｓｆ ｌ ｓ ｓ ｃ ｓ ｔ ｘｉ ，ｆ ｏ ｎ ｅ ｄ Ｍａ ｎ ｓ ｓ ｅｅ ｔｆ ｎ ｔ ｓａ ｄ ｈ ｒ ｕ ｆ ｔ ｎ ｖ ｒ ｕ ｅｄ ｕ ｈ ａ ｅ ｔ ｅ ｏ ｄ ａ ｄ ｆｅ ． ｏ ｅ ｉ ｉ ｌ ｎ ａ ｅｉ
素在初 生细 胞壁 中含量 丰富 ， 也存在 于次 生细胞
壁 中（ ｕｓ １９ ） Ｐ ｌ，９ ７ 。
甘露聚 糖 的主要单 体成分 是 Ｄ一甘露 糖 ， 为 六 碳糖 。甘 露 聚糖 和异 甘露 聚 糖作 为半 纤 维 素 的组成 成分 ， 自然界 中广泛 地分 布在硬 木和 软 在
木 组 织 （ ａｏ Ｃ ｐ ｅ等 ， ０ ０） 豆 科 植 物 的 种 子 ２０ 、 （ ａ ｄｏｄ等 ，０ ３） 豆 类 籽 实 中 。甘 露 聚 糖 Ｈ ｎｆ ｒ ２０ 和
ｗｉ ｅ ｐｒ ａ ｎ ｎ ｔ ｒ ｄ ｓ ｅ ｄ ｉ ａｕ ｅ，ｍａｎ ｙ ｆｏ ｍｉ ｒ ｏｇ ｎｓ ，ｍｏ ｔｏ ｉ ｈ ｉ ｈ ｎ ｏ—ｂ ｔ ｉ ｌ ｒ ｍ ｃ ｏ ｒ ａ ｉｍｓ ｓ ｆｗｈ ｃ ｓｔ ｅ ｅ ｄ ｅａ—ｍａ ｎ ｓ ． ｎ ａ ｅ Ｍａ ｎ ｓ ａ ａａ ｙ ｅ ｔ ｅ ｈ ｄ ｏｙ ｉ ｆ ｍａ ａ ｎ ａ ｅ ｃ ｎ ｃ ｔｌ ｚ ｈ ｙ ｒ ｌｓｓ ｏ ｎｎ ｎ，ｔ ｏ ｕｃ ｎ ｏ ｉｓ ｏ ｐｒｄ ｅ ｍａ ｎ ｂ ｏ ｅ，ｍａ ｎ ｔｌ ｕ ａ ｎ ｎ ｉ ，ｓ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｏ ｓ ｌ ａ ｕ ｔｏ ｉ ｈ ｍｏ ｅ ｕ ａ ｉｈ ｌｇ ｓ ｃ ｈ ｒｄ ｓ Ｔｈ ｏ ｓｒ ｃｉ ｎ ｏ ｎ ａ ａ ｌ ａ ｍａ ｌ ｍｏ ｎ ｆｈ ｇ ｌｃ ｌｒ ｗｅ ｇ ｔｏ ｉｏ ａ ｃ ａ ｉ ｅ ． ｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｆ ｍａ ｎ ｎ， ｓ ｗｅ ｌ ｓ ｔｅｓ ｕｃ ｈ ｏ ｒ ｅ，ｇ ｎ ｒ ｔｏ ｏ ｄ ｔ ｎ ａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｉ ｎ ｕ ｔｙ ｏ ｎ ｏ ｅ ｗａ ｕ ｅ ｅ ａｉｎ ｃ ｎ ｉｉ ｎ ｐ ｌｃ ｔｏ ｎ ｉ ｄ ｓｒ ｆ ｍａ ｎ ｓ ｓ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ ｉ ｈｉ ｏ ｉ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ

甘露聚糖酶在各个行业中的应用查到了甘露聚糖酶在食品，洗涤，纺织和造纸行业的应用。

其中在饲料行业中应用最为广泛，但是饲料行业中的甘露聚糖酶多采用固态发酵，售价低廉。

不适合我们发展，所以没有列举饲料行业中的应用。

以下列举甘露聚糖酶的各项应用以及参考文献，和网址。

1 食品工业b-甘露聚糖酶可用于降解植物胶(如角豆胶、瓜尔豆胶、魔芋粉等)生产功能性低聚糖，其具有降低人体胆固醇水平、减轻便秘、降低血糖、增加肠道有益菌的生理功能；还可用于降低咖啡提取物的粘度和果汁的澄清。

β-甘露聚糖酶的生产及其酶法制备魔芋葡甘露低聚糖的研究/link?url=WuOT33sshlH5DHatppF2SoQ_2vVverYfZNCQvhDcJrHTivqs zUpPPi0oFNrn1QiXxa7pTVH9sw1TC8OPPDLYLPlco1oaBOvvDi-b_WytBe7甘露聚糖酶的发酵生产及其在苎麻脱胶中的应用/p-404566810969.html加工速溶咖啡时，在咖啡豆提取物中添加β-甘露聚糖酶，用于降解提取物中的半乳甘露聚糖，从而降低产品的黏度。

/view/dedb47c75fbfc77da269b133.html甘露聚糖酶还可以用与处理酿酒酵母，酶解酵母的细胞壁，生产挂聚糖和酵母核算蛋白等，为优良的食品添加剂v/link?url=N3N_8BhRgs7HkAjvwZm7t4db90cR9JUPbxACz3RLjNdYk4ifRik DOr8uBubPqkkJy40c7CJ-nEfRIfw9j-pDavmMqIiF-tjgZsymwbdt55S2造纸在造纸工业中，用酶法代替传统碱法处理纸浆，甘露聚糖酶和木聚糖酶协同作用，能有效去除半纤维素，明显改变纸张质量。

同时还有利于纸浆的打浆性以及抗撕裂性。

/link?url=N3N_8BhRgs7HkAjvwZm7t4db90cR9JUPbxACz3RLjNdYk4ifRikD Or8uBubPqkkJy40c7CJ-nEfRIfw9j-pDavmMqIiF-tjgZsymwbdt55S/view/6ae30dd180eb6294dd886cf6.html33纺织在纺织工业中，用作天然纤维中半纤维素的降解，并能有效地取出纺织印染产品粘附的多余燃料，以取代常规的化学处理工艺，降低了能耗和对环境的污染。

添加剂甘露低聚糖及其酶的研究与应用农业部动物营养重点开放实验室 关荣发　王淑彩　许梓荣 甘露低聚糖又称甘露寡聚糖,是从酵母培养细胞壁中提取的一类新型抗原活性物质,广泛存在于魔芋粉、瓜儿豆胶、田菁胶及多种微生物细胞壁内。

由于它不仅具有低热、稳定、安全无毒等良好的理化性质,还具有保护肠道和提高免疫力等作用,国外已将其作为饲料添加剂广泛用于饲料工业。

β-1,4-甘露聚糖酶简称β-甘露聚糖酶,是一类能够水解含β-1,4-甘露糖苷键的甘露寡糖、甘露多糖(包括甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖等)的水解内切酶,属于半纤维素酶类。

β-甘露聚糖酶能将广泛存在于豆类籽实中的甘露聚糖等多糖降解为葡萄糖、甘露寡糖等低聚糖,不仅消除了甘露聚糖对单胃动物各种营养素的抗营养作用,同时生成的甘露低聚糖在动物生产中起着重要的作用。

近年来随着对自然界半纤维素资源的开发及其在饲料工业和养殖业中的应用,微生物β-甘露聚糖酶的开发和利用研究进入了一个新阶段。

1　甘露低聚糖的作用机制1.1　调节免疫防御　近年来大量研究表明,肠相关淋巴组织(GALT)主要由机体免疫细胞和肠淋巴组织构成,GALT在体内具有非特异性免疫和特异性免疫作用。

其中非特异性免疫是阻止病原菌侵入体内的第一道防线,在非特异性免疫反应初期,巨噬细胞在吞噬和杀灭入侵微生物过程中起着重要作用。

最近研究表明,在体外系统中将巨噬细胞直接放入甘露低聚糖中,或将甘露低聚糖喂给大鼠时,均能激活巨噬细胞。

胃肠道特异性免疫反应的关键部分主要是抗体(IgA)系统,粘膜I gA能抑制入侵菌和毒素在肠上皮附着,通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用直接杀死细菌。

甘露低聚糖在激活免疫应答上也有一定作用。

由于源自微生物的特殊多糖在加入疫苗时具有佐剂作用,因而添加适量的甘露低聚糖还可显著提高抗体反应能力,从而加强疫苗的保护效能。

甘露低聚糖除具有辅剂和抗原特性之外,还有能刺激肝脏分泌甘露糖结合蛋白,从而影响免疫系统的作用。

β-甘露聚糖酶研究进展时间:2010-09-16 11:53来源: 作者: 点击: 次甘露聚糖是由β-1，4-D-吡喃甘露糖连接而成的线状多聚体，是半纤维素的第二大组分，广泛存在于自然界中，它是多种植物细胞壁的主要组成成分。

甘露聚糖在许多植物性饲料原料中含量很高，如豆粕中半乳甘露聚糖占非淀粉多糖含量的22.7%、小麦为11.9%、菜籽粕为19.6%、麸皮为33.7。

研究表明，甘露聚糖影响动物对营养物质的利用，是一种抗营养因子。

β-甘露聚糖酶是水解以β-1，4-D-吡喃甘露糖为主链的甘露寡糖、甘露多糖(甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖)的内切水解酶，在饲料工业中作为一种绿色饲料添加剂，用于消除β-甘露聚糖的抗营养作用。

本文从β-甘露聚糖酶的来源、提纯方法、酶学性质、作用机理及应用等方面，对β-甘露聚糖酶做一简要介绍。

1 β-甘露聚糖酶的来源β-甘露聚糖酶在自然界中广泛存在，在动物(如海洋软体动物)、发芽植物的种子中(如长角豆、瓜豆、芦笋、番茄、胡萝卜等)和微生物中均有所发现，其中微生物是β-甘露聚糖酶的主要来源。

细菌、真菌和放线菌中均有多种是产β-甘露聚糖酶的常见类群，如细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌，真菌中的曲霉、木霉、酵母、青霉、多孔菌、核盘菌，放线菌中的链霉菌等。

对于合成β-甘露聚糖酶的微生物研究较多的是枯草芽孢杆菌、曲霉菌、里氏木霉菌及链霉菌等。

目前，应用于工业生产β-甘露聚糖酶的菌种也多为芽孢杆菌、曲霉、酵母等。

微生物来源的β-甘露聚糖酶具有许多优点，如酶活性高、生产成本低、提取方便，具有pH、温度作用范围广以及底物专一性较高等特点。

不论在工业生产还是理论研究中，微生物来源的β-甘露聚糖酶均已得到了广泛应用。

2 β-甘露聚糖酶的分离纯化及酶学性质2.1 分离纯化目前关于动、植物以及微生物中甘露聚糖酶的研究大多集中在对酶的分离、纯化、理化性质、对其降解产物的鉴定以及对应编码基因的克隆表达上。

饲用β-甘露聚糖酶的研究进展谢志恒;崔细鹏;周平发;史宝军【摘要】β-mannanase is a kind of new green feed additive. It can eliminate the anti-nutrition role of mannan, enhance the digestion and absorption of nutrients in intestinal tract; mannan oligosaccharides can improve the microbial environment in intestinal tract, enhance animal immunity. The source, physical and chemical characteristics, biological structure, mode of action and application of theβ-mannanase were summarized in this paper.%β-甘露聚糖酶是一种新型绿色饲料添加剂，其可以消除β-甘露聚糖的抗营养作用，促进动物对营养物质的消化吸收；其产物甘露寡糖能改善肠道微生物环境，提高动物免疫功能。

文章从β-甘露聚糖酶的来源、理化性质、生物学结构、作用方式及应用等方面阐述饲用β-甘露聚糖酶的研究进展。

【期刊名称】《饲料博览》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P29-32)【关键词】β-甘露聚糖酶;作用方式;应用【作者】谢志恒;崔细鹏;周平发;史宝军【作者单位】广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060;广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060;广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060;广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060【正文语种】中文【中图分类】S816.8;S814β-甘露聚糖酶是一类能够水解含有β-1,4-甘露糖苷键的甘露聚糖及其衍生物（半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳葡萄甘露聚糖）的内切水解酶，属于半纤维素酶类，能消除甘露聚糖对单胃动物各种营养物质的抗营养作用，其分解产物甘露寡糖在动物肠道中也起着重要的调节作用[1]。

ｄｏａｅ Ｅ ．．． ７ ） 一 种 水 解 甘露 聚糖 、 萄 甘 ｒｌ ， Ｃ ３ １ ８ 是 ｓ ２． 葡 露聚 糖 、半 乳甘 露 聚糖 和半乳 葡 萄甘露 聚 糖 （ — ） １ ４ Ｂ— Ｄ甘露 吡 喃糖 的半纤 维 素酶 ，可 以将 自然界 资 源极 为 丰 富 的半 纤 维素 转 化 为 具有 重 要 商业 价 值 的寡 糖 ， 有极 大 的应 用潜 力『 Ｂ一甘露 聚糖 酶来 具 ｌ Ｉ 。
源相 当广泛 ， 动物 、 物 、 生 物 中都发 现有该 酶 在 植 微 的存 在 ， 在食 品 、 医药 、 纸 、 造 纺织 印染 、 油开 采及 石
生物 研究技 术 等领域 得 到了广 泛 的应 用 。 近年 来 随
着对 自然 界半 纤 维 素 资源 的开 发及 其 在 饲 料工 业
和养 殖 业 中 的应用 ， Ｂ一甘 露 聚糖 酶 的开 发和 利用
研究 进入 了一个 新 阶段 。
１ Ｂ一甘露 聚糖 酶 的结构及 其作 用 方式 、
糖 经 Ｂ一甘 露 聚糖 酶 作用 后 ，主要 产 物 是 寡 聚糖 （ 一般 ２ １ 残基 ） — ０个 ，产 物 聚合 度 的大小 与酶 和底
令 人欣 喜 的是 ， 目前 发展 养驼 产业 经 济 已经 开
始起 步 。 内众 多企 业集 团准备 与新 疆开 展骆驼 产 国
品 的加 工 与利 用 合作 ， 日前 ， 苏创 伟 实业 有 限公 江 司与新 疆畜 牧科 学 院畜牧 研究 所 签订 了“ 驼产 品 骆
８ 中 国动 物保 健 Ｃ ｉ ｎ ｌ ｅ ｌ ０ ０年 １月 ２ ｈｎ Ａ ｉ ａ ｈ ２ １ ａ ｍａ Ｈ ｔ
－鱼堕 堡
６ ￣ 最适作 用 ｐ ０Ｇ， Ｈ为 ６０ ．。魔 芋葡 甘露 聚糖 经酶 降

表达等。利用微生物资源拓宽甘露聚糖酶的应用领域，使用微生物技术提高产酶量满足工业需求，并为
甘露聚糖酶定向进化和改造奠定基础。
关键词：
细菌；甘露聚糖酶；分子生物学；异源表达；应用
中图分类号：TS2，C39
文献标志码：A
论文编号：cjas17040011
Heterologous Expression Bacterial β-mannanase: Research Progress
芽的植物种子如芦笋、魔芋以及番茄果实和种子中都
基金项目：哈尔滨市科技局青年后备人才项目“功能性乳酸菌发酵酸菜生态学过程研究”(2014RFQXJ101)；黑龙江省政府博士后项目“疣孢漆斑菌
(Myrothecium verrucaria)NF-05 漆酶的产生、特性及应用研究”(LBH-Z15214)。
expression of bacterial-derived mannanase gene is studied in order to obtain high-quality mannanase. In this
paper, the origin and enzymatic properties of mannanase were reviewed, and the heterologous expression of
哈尔滨 150500）
摘 要：甘露聚糖酶是一类水解甘露聚糖的关键酶，广泛存在于动植物和微生物中，细菌来源尤为广泛。
为了更好地满足工业生产的需求，异源表达细菌来源的甘露聚糖酶基因，以获得性质优良的甘露聚糖
酶。对甘露聚糖酶的来源和酶学性质进行了概述，归纳了细菌甘露聚糖酶的异源表达在提高酶活、扩大
pH 值作用范围、改善安全性等方面的作用，包括对埃希氏大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及毕赤酵母进行异源

新型酶制剂――β-甘露聚糖酶研究进展植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素及木质素等物质构成。

甘露聚糖是植物半纤维素的重要组分，是由β-1,4-D-甘露糖连接而成的线状多聚体，在多糖的侧链上主要有葡萄糖基、乙酰基和半乳糖基等取代基团，图1为甘露聚糖的分子结构示意图。

甘露聚糖具有高亲水性，在单胃动物的消化道内大量吸水，增加了消化道内容物的粘度，抵抗胃肠的蠕动，直接影响动物对营养物质的消化和吸收。

近年来，随着豆类产品（豆粕等）在动物饲料中的广泛应用，甘露聚糖的抗营养作用也越来越受到重视，在饲料中添加酶制剂是解决这一问题的主要途径。

甘露聚糖的完全酶解需要β-甘露聚糖酶（EC3.2.1.78）、β-甘露糖苷酶(EC3.2.1.25)、β-葡糖苷酶(EC3.2.1.21)、α-半乳糖苷酶(EC3.2.1.22)和脱乙酰酶(EC3.1.1.6)的协同作用，其中β-甘露聚糖酶在饲料中的应用比较广泛。

1. β-甘露聚糖酶的来源和酶学性质研究β-甘露聚糖酶广泛存在于自然界中，在一些低等动物（如海洋软体动物Littorina brevicula）的肠道分泌液中、某些豆类植物（如长角豆、瓜儿豆等）发芽的种子中以及天南星科植物魔芋萌发的球茎中都发现了β-甘露聚糖酶酶活的存在。

而微生物（包括真菌、细菌和放线菌等）则是饲用β-甘露聚糖酶的主要来源，各种微生物产生β-甘露聚糖酶的条件和所产酶活性的高低、酶的性质和作用方式以及蛋白质一级结构等均有所不同。

微生物来源的β-甘露聚糖酶具有活性高、成本低、提取方便以及比动植物来源的有更广的作用pH 值、温度范围和底物专一性等显著特点，备受研究者的重视，其中，细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌，真菌中的曲霉、青霉、酵母、木霉和放线菌中的链霉菌等产的β-甘露聚糖酶等研究的较多，表1中列出了部分微生物产的β-甘露聚糖酶及其酶学特性。

目前，已有许多不同来源的β-甘露聚糖酶获得了纯化，如田新玉（1993）首先报道了嗜碱性芽孢杆菌Bacillus sp.N16- 5 产生的3 种胞外碱性β-甘露聚糖酶。

从上述酶活性值可以看出, 目前虽然已经通过 各种物理、化学方法对微生物进行诱变育种, 获取了 较高产菌株, 但菌株产酶活性仍普遍较低, 高产菌株 的报道相对较少。盛金萍等[ 15] 发现的高产菌株是 以黑曲霉( A . nig er) LW 1 为原始出发菌株, 采用自 然分离、微波 与甲基磺酸乙酯( EMS) 双重诱变, 获 得的 1 株高产、稳产的突变株 WS 2007。试验结果 表明, 该突 变株 液 体摇 瓶发 酵 产酶 活 性高 达 3 261 U/ mL , 为出发菌株( 1 027 U/ mL ) 的 3. 18 倍。 张树飞等[ 16] 也用同样的方法, 获得了 1 株高产和稳 产酸性 甘露聚糖酶的 E 30 菌株, 其产酶活性达 36675 U/ g, 是原始出发菌株( 17 048 U/ g) 的 2. 15 倍。
收稿日期: 2010 12 03 基金项目: 河南省教育厅科技攻关( 2010A180014) ; 河南师范大学青年科学基金( 2008qk16) ; 河南师范 大学大学 生创新性实 验
计划( 2009278) 作者简介: 徐 扬( 1991 ) , 女 , 河南郑州人, 在读本科生, 研究方向: 微生物酶制剂。E mail: x uy ang 8099@ 163. co m * 通讯作者: 张建新( 1974 ) , 男, 山东陵县人, 副教授, 博士, 主要从事微生物酶制剂研究。E mail: zjx lql@ 163. com
河南农业科学, 2011, 40( 4) : 34 37 Jour nal of H enan Ag ricult ural Sciences
甘露聚糖酶的研究进展
徐 扬1 , 刘起丽2 , 聂国兴1 , 韩科芳1, 张建新1*
( 1. 河南师范大学 生命科学学院, 河 南 新乡 453007; 2. 河南科技学院 资源与环境学院, 河南 新乡 453003)