木聚糖酶作用机理
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制浆助漂木聚糖酶◇产品简介:木聚糖是木纤维和非木纤维的主要组成成分。
在纸浆蒸煮过程中,木聚糖部分溶解、变性并重新沉积在纤维表面上。
此过程中若使用木聚糖酶,就可以清除部分再沉积下来的木聚糖。
这样增大了纸浆基质孔隙,使被困的可溶性木质素释放出来,同时也使得化学漂白剂能更有效地渗透进入到纸浆中。
总的说来,它可提高纸浆的漂白率,并因此减少化学漂白剂的用量。
木聚糖酶是降解木聚糖的专一性酶,它只降解木聚糖而不能使纤维素分解。
木聚糖酶由不同微生物共同作用而形成,在一定pH和温度范围内使用可获得最佳效果。
该产品利用造纸工业专用细菌菌种开发得到,它特别适用于牛皮纸浆的高温和碱性pH环境。
生产工艺包括以下步骤:特效专利细菌在生物反应器(发酵罐)中生长, 从培养基中分离出细胞以及浓缩澄清液。
产品为浓缩液或者淡褐色粉末。
◇工作机理:木聚糖酶的作用相当于纸浆预漂白助剂。
它具有独特的优点,适合于所有不同类型的纸浆,尤其是在牛皮纸浆的高温和碱性pH环境下,它仍稳定存在并具有活性。
与化学漂白相比,该工艺为纸浆厂接受的主要因素在于它的经济和环境效益。
该产品用作木质和非木质纸浆的预漂白剂可减少化学漂白剂耗量15%到50%。
◇产品优势:降低废水中有机氯:对于用活性氯作漂白剂的纸浆厂来说,木聚糖酶能够清除或大量减少造纸厂排放物中对环境有害的毒性有机氯。
削减化学漂白剂费用:对于使用于环境有益的过氧化氢等漂白剂的纸浆厂来说,该产品可大量节省成本费用。
提高纸浆生产能力:若生产中的二氧化氯属控制因素,用木聚糖酶预漂白纸浆可使提高纸浆生产能力。
提高纸浆亮度:当化学漂白剂用量一定时,用木聚糖酶进行预漂白可提高纸浆亮度,从而使纸浆厂生产出质量更好的纸。
易于组合:木聚糖酶易于并入现有漂白生产线。
通常仅需设置一个混合罐和计量泵。
降低废水负荷:漂白车间使用木聚糖酶可降低废水中COD、BOD及其色度。
地址:山东省潍坊市高新区卧龙东街1999号邮编(P.C.):261061◇产品应用:木聚糖酶在蒸煮或氧化去木素作用以后添加有助于提高纸浆的漂白率。
木聚糖酶是一种最主要的木聚糖降解酶类。
它主要通过内切方式降解木聚糖中β-1,4木糖苷键,水解产物以木寡糖为主,并伴有少量的木糖和阿拉伯糖。
产品规格型号酶活剂型包装规格FE504A10000 IU/g粉状20 kg/袋或桶FE504B20000 IU/g粉状20 kg/袋或桶FE504C30000 IU/g粉状20 kg/袋或桶FE504D50000 IU/g粉状20 kg/袋或桶FE504AL10000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶FE504BL20000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶FE504CL30000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶产品特点●采用新型国际专利菌种生产,产品性能优良,使用效果得以保证;●先进的全自动液体深层发酵技术,领先的后处理加工工艺,保障了产品的高纯度、高稳定性和良好的均匀度;●采用基因工程技术改良发酵菌种,使内切酶活性大幅度提高,是普通木聚糖酶的2.5~3.5倍;●对不溶性木聚糖的降解能力显著提高,是普通木聚糖酶的3~6倍;●有良好的对高温高湿的耐受能力,在饲料制粒条件下,制粒后的酶活可以保持80%以上,保证了其在颗粒饲料中的使用效果;●有良好的对动物胃酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶和高浓度金属离子的耐受能力,保证了其在动物生产中的使用效果;●对饲料原料中木聚糖酶抑制因子有很好的耐受能力,保证了其对饲料中木聚糖的良好降解效果。
产品功能●有效降解植物饲料中的抗营养因子——木聚糖,消除其抗营养作用,降低食糜粘度,提高饲料养分的消化率和吸收利用率;●与纤维素酶一起作用,有效摧毁植物细胞壁结构,促进植物细胞内其它营养物质释放,提高原料中营养物质的利用率;●降解木聚糖产生的木寡糖,可以有效促进动物肠道有益菌的生长而抑制有害菌的繁殖,提高动物免疫力、成活率及生产性能;●提高饲料中消化能、代谢能的利用率,降低配方成本,促进钙、磷吸收,减少环境污染。
国产酶制剂与进口酶制剂饲喂效果比较酶制剂作为一种新型高效的饲料添加剂,在饲料中的应用已相当广泛。
合理利用酶制剂不仅提高饲料消化率,而且可以降低养殖成本提高经济效益。
当前,国产酶制剂的价格比进口酶制剂每kg平均低20~40元,但在使用效果上相比还有多大差异,这需要饲料生产厂家及养殖朋友的生产实践来证明。
本文旨在探讨使用添加了以木聚糖酶为主的国产酶制剂和进口酶制剂的饲粮对生长肥育猪育肥效果及经济效益的影响。
1 木聚糖酶酶制剂作用机理饲料中存在大量的抗营养因子,消除抗营养因子的不良作用可通过添加复合酶制剂等方法予以分解破坏(冯定远,2000)。
在玉米—豆粕型日粮中存在抗营养因子问题,主要是非淀粉粘多糖(NSP)、蛋白酶抑制因子、植物凝集素、植酸、果胶、抗原蛋白等。
这些抗营养因子的存在,一定程度降低了饲料的消化利用率,所以在玉米—豆粕型日粮中要选择以木聚糖酶为主的复合酶制剂。
木聚糖酶是专一降解木聚糖的复合酶,主要由β-1,4-D-内切木聚糖酶和β-1,4-D-外切木糖甘酶组成,此外,还有一些脱支链酶。
木聚糖酶破坏木聚糖分子中的共价交联(阿拉伯糖残基取代区)及通过氢键形成的连接区(主链上的非取代区),使木聚糖的水溶性及粘性大大下降,从而降低对肠道的负作用。
所以添加了以木聚糖酶为主的复合酶制剂能降低胃肠道食糜的粘性,提高食糜的排空速度,降低了小肠内的发酵,抑制了厌氧微生物菌落的生长,从而降低肠道疾病的发生率。
2 材料与方法2.1 试验动物与试验设计选取体重在30kg左右的杜长大三元杂交商品代瘦肉型生长肥育猪32头,常规免疫、驱虫,经过7d的预饲期后于试验当日清晨进行空腹称量单个体重,随机分为A、B两个处理组,每个处理两个重复,每个重复8头试验猪,分别饲喂添加两种不同酶制剂的饲粮(A 组饲喂A092酶制剂200g、B组饲喂某进口酶制剂400g,基础日粮相同)。
2.2 试验场地河南宏展集团养殖试验基地。
2.3 试验时间2004年11月23日至12月28日,试验期35d。
牛用木聚糖酶1型作用,木聚糖酶是什么添加剂回答1、木聚糖酶可以将阿拉巴木聚糖分子降解成聚合度较小的低聚木糖,改善饲料性能,降低因粘度增加而引起的抗营养作用。
2、木聚糖酶可以提高内源性消化酶的活性,促进营养物质的消化与吸收。
3、木聚糖酶可以促进肠道有益菌生长繁殖,抑制有害菌繁殖,提高动物的免疫能力。
4、木聚糖酶可以提高饲料代谢能和消化能。
一、牛用木聚糖酶1型作用1、饲料中含有较多的非淀粉多糖(主要为阿拉伯木聚糖、beta;-葡聚糖、矿半乳糖苷、果胶、纤维素等,其中阿拉伯木聚糖、beta;-葡聚糖占30%),而非淀粉多糖可以结合大量水分,导致动物消化道中的食糜体积增大,粘度增加,并形成凝胶,最终引起消化酶功能无法正常精进行,食糜停留在小肠中,微生物繁殖异常,动物生长受阻。
而木聚糖酶则可以降解阿拉巴木聚糖分子,将其分解成聚合度较小的低聚木糖,从而改善饲料性能,降低因粘度增加引起的抗营养作用。
2、木聚糖酶可以破坏植物细胞壁的结构,提高内源性消化酶的活性以及分泌,促进营养物质的消化与吸收,提高饲料的利用率。
3、木聚糖酶促进肠道有益菌生长繁殖的同时,还能抑制有害菌的繁殖,从而提高动物免疫力以及生产性能。
4、木聚糖酶可以提高饲料消化能和代谢能,降低饲料配方成本。
二、木聚糖酶是什么添加剂1、烘焙行业(1)木聚糖酶应用于烘焙行业中,可以加快揉面的速率,提高面团的操作性能,增加面团的持水性和持气性,增加面包体积,改善面包心质,延缓老化。
(2)一般每1000kg面粉中使用0.02-0.15kg(29万单位食品级酶制剂)。
2、饲料行业(1)在饲料中加入木聚糖酶,可以消除或降低非淀粉多糖的抗营养作用,改善饲料性能。
(2)一般每1000kg饲料中添加0.01-0.05kg(酶活力以10万单位计)。
3、酿酒行业(1)在酿酒过程中加入木聚糖酶,可以降低提取物粘度,提高淀粉/糖的收率。
(2)一般每1000kg干基中加入0.1-0.5L(酶活力以5万单位计)。
254木聚糖酶的作用机理及在畜禽饲料中的应用白立新(喀左县畜牧技术推广站,辽宁喀左 122300)摘 要:以猪、鸡为代表的单胃动物的饲料原料中主要以谷物为主,谷物籽实中除了含有大量的营养物质之外还含有大量的抗营养因子。
其中的一类抗营养因子就是阿拉伯木聚糖,简称木聚糖,是一类非淀粉多糖(NSP),分为可溶性的和不可溶性的。
木聚糖的存在降低了营养物质的吸收和利用。
其中可溶性的木聚糖主要是增加肠道内容物的粘度影响营养物质的吸收,而不可溶性的木聚糖是通过木聚糖的类细胞壁的“笼蔽效应”影响营养物质的吸收。
关键词:木聚糖酶;作用机理;畜禽饲料1 木聚糖酶概述木聚糖酶是一族能够将木聚糖中β-1,4-D-木糖苷键水解并生成低聚木糖或木糖的水解酶。
研究表明,木聚糖酶可通过消除细胞壁“笼蔽效应”、降低食糜黏度、减少内源损失以及改善肠道菌群结构来改善畜禽的生产性能及养分和能量利用率。
文章主要对木聚糖酶在畜禽饲料中的应用效果及其作用机制的相关研究进行综述。
2 作用机理 木聚糖是谷物及其副产品中NSP的重要组分,是细胞壁中半纤维素的主要成分,是自然界中除纤维素含量最多的多糖。
木聚糖常在纤维素和木质素连接的交界处,对纤维抱合力和细胞壁结构的完整性有重要作用。
由于单胃动物(包括禽类在内)自身不能合成水解木聚糖的酶,木聚糖表现出抗营养作用,阻止消化酶与细胞壁内养分的接触,增加食糜粘度,降低动物养分利用和生产性能。
而通过添加木聚糖酶的研究表明,外源木聚糖酶的添加能够降解木聚糖,消除其抗营养作用,提高动物生产性能和养分利用率。
3 低聚木糖的生理作用木聚糖被木聚糖酶降解后的产物低聚木糖具有很多生理功能。
王继成等(2006)研究指出,日粮中添加125g/T低聚木糖(35%)能促进仔猪盲肠中双歧杆菌的增殖;同一研究还指出,仔猪日粮中添加低聚木糖能有效抑制肠道大肠杆菌的增殖 。
朱汉静等(2007)报道:低聚木糖能诱导动物免疫细胞中的多种细胞因子,促进干扰素的生成,激活巨噬淋巴细胞和T、B淋巴细胞,提高天然杀伤细胞(NK)的杀伤力,促进抗体产生,从而增强动物免疫功能。
木聚糖酶主要用途
木聚糖酶是一种水解酶,可将木聚糖降解成低聚糖和木糖,具有广泛的应用领域。
其主要用途包括:
1. 改善消化系统功能:木聚糖酶可以分解食物中的木聚糖,使食物更容易被人体消化和吸收,还可以促进肠道蠕动,有助于改善便秘、消化不良等症状。
2. 促进营养物质的吸收:木聚糖酶可以分解食物中的蛋白质、脂肪等营养物质,使其更容易被人体吸收利用,有助于增强体质,提高免疫力。
3. 保护肝脏:木聚糖酶可以促进肝脏的代谢功能,有助于减轻肝脏负担,起到一定的保护肝脏的作用。
4. 调节血糖:木聚糖酶可以抑制胰岛素的分泌,还可以促进胰岛素的分泌,有助于调节血糖水平,避免出现血糖过高或过低的情况。
5. 预防心脑血管疾病:木聚糖酶可以降低血液中的胆固醇和甘油三酯水平,有助于预防心脑血管疾病。
此外,木聚糖酶还可以辅助降血压、降血脂等。
除此之外,木聚糖酶还可以应用于酿造、饲料工业等领域。
在酿造工业中,木聚糖酶可以分解酿造原料中的细胞壁和β-葡聚糖,降低物料的粘度,促进有效物质的释放。
在饲料工业中,木聚糖酶可以分解饲料中的非淀粉多糖,改善饲料性能,提高营养物质的吸收利用。
总的来说,木聚糖酶在各个领域中都具有重要的应用价值。
请注意,以上内容仅供参考,使用木聚糖酶时应注意安全性,建议在专业人员的指导下合理选用。
微生物分泌木聚糖酶的原因引言:微生物是一类微小的生物体,广泛存在于自然界中的各种环境中,包括土壤、水体、动植物表面等。
它们具有多样的代谢功能,其中之一就是分泌酶类物质,如木聚糖酶。
本文将探讨微生物分泌木聚糖酶的原因,并从生态角度解释其意义。
一、适应环境的需要微生物分泌木聚糖酶的主要原因之一是适应环境的需要。
木聚糖是一种存在于植物细胞壁中的多糖,它与纤维素紧密结合,使得植物细胞壁具有坚硬的结构。
然而,木聚糖对于微生物的生长和代谢具有一定的障碍作用。
为了克服这一障碍,一些微生物进化出了分泌木聚糖酶的能力。
通过分泌木聚糖酶,微生物能够降解植物细胞壁中的木聚糖,使其成为可利用的碳源,从而提供能量和营养物质,适应并生存于这样的环境中。
二、获取营养物质微生物分泌木聚糖酶的另一个原因是获取营养物质。
木聚糖酶能够将木聚糖分解为较小的糖分子,如葡萄糖,这些糖分子是微生物生长和代谢所必需的营养物质。
通过分泌木聚糖酶,微生物能够利用木聚糖作为碳源,从而获得能量和生长所需的有机物质。
这种能力使得微生物在缺乏其他碳源的环境中存活和繁殖。
三、竞争优势微生物分泌木聚糖酶还可以为其提供竞争优势。
在自然界中,微生物面临着激烈的竞争,争夺有限的营养资源。
分泌木聚糖酶使得微生物能够利用植物细胞壁中的木聚糖,这是其他竞争者无法利用的资源。
通过降解木聚糖并利用其中的碳源,微生物能够获得生长和繁殖所需的优势,并在竞争中获得更大的生存空间。
四、生态作用微生物分泌木聚糖酶对于生态系统的平衡和稳定具有重要的作用。
植物细胞壁中的木聚糖是一种难以降解的有机物质,它在自然界中的积累可能导致营养循环的阻断。
微生物通过分泌木聚糖酶,可以有效地降解植物细胞壁中的木聚糖,促进有机物质的分解和循环。
这种生态作用有助于维持生态系统的平衡,促进物质的循环利用。
结论:微生物分泌木聚糖酶的原因主要包括适应环境的需要、获取营养物质、竞争优势和生态作用。
通过分泌木聚糖酶,微生物能够克服植物细胞壁中木聚糖的障碍,获取能量和营养物质,获得竞争优势,并促进生态系统的平衡和稳定。
木聚糖酶的作用机理及其在家禽养殖中的应用
谭权;张克英
【期刊名称】《饲料博览》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】木聚糖是所有植物性饲料共有的一类非淀粉多糖,较强的黏性和吸水性使其具有广泛的抗营养效应.木聚糖酶能将大分子的木聚糖降解成为小分子的木聚糖或单糖,从而使细胞内养分释放、降低食糜黏度、减少肠道微生物发酵、提高养分利用率、提高动物健康水平,最终提高畜禽生长性能和养殖效益.文章综述了木聚糖酶的作用机理及其在家禽养殖中的应用.
【总页数】5页(P5-9)
【作者】谭权;张克英
【作者单位】四川农业大学动物营养研究所,四川,雅安,625014;四川农业大学动物营养研究所,四川,雅安,625014
【正文语种】中文
【中图分类】S816.79;O629.8;Q55
【相关文献】
1.饲用木聚糖酶的应用现状及作用机理 [J], 韩世强;李莎怡静;徐彩红
2.木聚糖酶的作用机理及在动物生产中的应用 [J], 李进;张亮;杨在宾;董冬华;郭艺璇;
3.木聚糖酶在家禽养殖业的应用 [J], 姜秀华;蔡文莉;高玉环;吴风光;宇凌
4.木聚糖酶的作用机理及在畜禽饲料中的应用 [J], 白立新
5.木聚糖酶在猪日粮中的应用及其作用机理 [J], 冯定远
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木聚糖酶外观性状粉剂、液体酶系活力5000,10000,20000(u/g)温度适用范围0-80(℃)木聚糖是一种是一种非淀粉多糖,主要存在于植物细胞的次生壁上,处于木质素和其它多聚糖之间,起着连接作用。
木聚糖是影响麦类原料在饲料中应用的最主要抗营养因子,小麦、黑麦和黑小麦中主要含有大量水溶性阿拉伯木聚糖。
常用的饲料原料玉米、豆粕中,木聚糖也是最主要的抗营养因子,增加肠道食糜黏度,影响动物消化吸收;影响消化道内源酶活性,刺激消化器官代偿性增大;影响脂肪的消化吸收;促使肠道有害微生物的增殖,影响动物健康;物理屏障作用,影响养分的消化。
作用:1,降解木聚糖,降低肠道食糜黏度,破坏植物细胞壁结构,消除其抗营养作用,改善动物生产性能。
提高饲料代谢能,促进养分吸收利用,增强饲料和养殖企业赢利能力。
2,消除木聚糖对内源酶的抑制,防止消化器官代偿性肥大。
3,生成大量功能性寡糖(木二糖、木三糖等),改善肠道微生物区系,有利于动物健康。
4,拓宽饲料原料使用范围,加大非常规饲料如麸皮、次粉、米糠等在饲料中的用量,降低饲料配方成本。
5,增加营养物质的吸收利用,减少粪便排放,保护环境,同时减少粪便有机物质分解产生的有害气体对畜禽的刺激,减少呼吸道疾病的发生。
木聚糖酶的作用机理及其在养猪业中的应用摘要:木聚糖是麦类、谷物等作物中含有的一种抗营养因子,它能增加食糜的粘性,降低养分的消化和吸收。
在饲料中添加木聚糖酶可以消除木聚糖的不利影响,降低食糜粘性,促进饲料转化,提高猪的生产性能。
本文对木聚糖酶的作用机理及其在养猪业中的应用研究现状做如下综述。
关键词:木聚糖酶,作用机理,应用目前,玉米等能量饲料原料供应日趋紧缺,玉米价格上涨,这严重影响了养猪业的发展。
充分开发和利用我国资源丰富的麦类、谷物、糠麸等来代替玉米,这是缓解玉米短缺的重要措施之一。
但是,麦类、谷物、糠麸等物质中含有一种抗营养因子非淀粉多糖(NSP),影响单胃动物对养分的消化率,其中主要的是阿拉伯木聚糖。
5,木聚糖酶在饲料中的应用在饲料中添加木聚糖酶是消除非淀粉多糖抗营养作用的最重要和有效的手段。
(1)在牛饲料中的应用Lewis等(1996)对喂以70:30干草-大麦日粮(干物质基础)育肥期阉公牛的研究发现,外援木聚糖酶直接添加于饲料可以提高饲料转化率。
Beauchemin等(1997)发现,对饲喂大麦基础日粮的育肥期阉公牛,使用以木聚糖酶为主的酶制剂,可使饲料转化率提高11%。
Al-lister等(1999)和Pritchard等(1996)发现以大麦青贮饲料和苜青贮饲料为基础日粮的牛使用酶制剂时,体重和平均日增重均有增加。
Lewis等(1999)报道,前卫水解酶按一定比例添加于饲料中,能够提高泌乳早期和泌乳中期奶牛的泌乳量。
Yang等(1999)给泌乳期荷斯坦牛饲以纤维水解酶(主要为纤维素酶和木聚糖酶)发现,酶的添加提高了饲料消化率和奶牛产量。
Hristov等(2000)在添加外源多糖降解酶(EDPE)的试验中,对饲以大麦日粮的8头母牛进行观察,发现酶处理降低了瘤胃pH值,增加了铵态氮的浓度,瘤胃中饲料干物质有效降解率也相应增加,同时提高了瘤胃液中碳甲基纤维素酶,木聚糖酶和葡聚糖酶的活性,并降低了瘤胃消化液的黏稠度,但不影响刘伟业中淀粉酶的活性,被促进的纤维水解活动,又增加了十二指肠消化液中碳甲基纤维素酶,木聚糖酶,葡聚糖酶,淀粉酶的活性及还原糖的浓度,粪中干物质的木聚糖酶活性,也随其添加水平的提高而升高,但干物质粗蛋白质和中性洗涤纤维的表现消化率则未受影响。
酶处理液不影响泌尿系统中尿囊素和尿酸的分泌及血中葡萄糖的浓度。
(2)在样饲料中的应用Antunovic等(1998)在研究复合酶制剂对羔羊育肥和屠宰性能的实验中发现,加酶组1(含α-淀粉酶,β-葡聚糖酶,n-蛋白酶,纤维素酶和β-糖苷酶)和加酶组2(含α-淀粉酶,β-葡聚糖酶,n-蛋白酶和木聚糖酶)比对照组的平均日增重高出8.83%。
1999年,在另一个测定复合酶制剂对羔羊育肥的试验中发现,在小麦,燕麦,玉米的混合日粮中,添加有木聚糖酶,α-淀粉酶,n-蛋白酶,β-葡聚糖酶和纤维素酶组成的复合酶制剂,再配以干草,结果试验组比对照组的饲料转化率高出1.8%,干草转化率高出5.6%,日增重高出8.83%,并且表现出良好的屠宰指数。
木聚糖酶系及其作用机制木聚糖结构复杂且高度分枝,经甲基化研究表明,木聚糖主链由D-吡喃木糖残基经β-(1-4)糖苷键连接而成,侧链上连接着包括阿拉伯呋喃糖残基、乙酰基、葡糖醛酸残基和酚酸等多种不同的取代基。
这些侧链与植物细胞中其它几种结构性多糖(纤维素、果胶等)以共价或非共价键连接,共同组成植物细胞重要的结构——细胞壁。
因此木聚糖的降解需要一个复杂酶系,通过不同酶组分之间的协同作用才能高效的水解木聚糖,消除其在动物生产中的抗营养作用。
木聚糖酶系木聚糖酶系是指能够降解半纤维素木聚糖一组酶的总称,主要包括木聚糖内切酶、木聚糖外切酶及降解支链的辅酶等。
木聚糖内切酶作用于木聚糖和长链木寡糖,随机水解断裂木聚糖主干链内部的β-1,4-木糖苷键,多数作用于木聚糖的无侧链区段,产生木寡糖或带有侧链的寡聚糖,从而降低木聚糖的聚合度;木聚糖外切酶则作用于木聚糖和木寡糖的非还原性末端,产物为木糖。
在木聚糖降解的过程中,该酶与木聚糖内切酶相互促进,加速木聚糖降解的进程,提高木聚糖酶的催化效率;对于阿拉伯呋喃糖苷酶、酯酶、葡萄糖醛酸酶等支链酶来说,其主要是通过裂解木聚糖支链中阿拉伯糖、葡萄糖醛酸等与木糖残基之间的糖苷键,从而提高木聚糖的溶解性和降解速度。
如在缺乏酯酶的情况下,木聚糖酶则难以接近高度酰化的木聚糖主链骨架,从而抑制其酶解过程。
而乙酰木聚糖酯酶则可以从乙酰木聚糖的C-2与C-3位置上除去氧乙酰基释放出醋酸,改善木聚糖酶的水解效率。
木聚糖酶催化反应机理木聚糖酶催化水解反应与纤维素酶一样,都是通过涉及两个残基的酸碱机理进行的,一个残基作为一般催化剂,给糖苷键中的氧加质子;另一残基在保持酶的情况下,作为一种与氧碳鎓介质相互作用或促使水分子形成OH-的亲核剂,作为转化酶。
木聚糖酶酶解作用机理是保守性的活性位点氨基酸残基(如谷氨酸)的羟基提供一个质子给β-1,4-木糖苷键,致使糖苷键断裂,而正碳离子中间物的稳定性是由负电荷基团或者由组氨酸残基维持。
木聚糖酶在蛋糕中的应用一、引言蛋糕是一种美味的糕点,深受人们的喜爱。
为了提高蛋糕的质感和口感,许多厨师和食品科学家一直在寻找改进的方法。
近年来,木聚糖酶因其特殊的功能而被广泛应用于蛋糕的制作过程中。
本文将探讨木聚糖酶在蛋糕中的应用及其效果。
二、木聚糖酶的介绍木聚糖酶是一种酶类,可以分解木聚糖,将其转化为可溶性的糖分子。
它广泛存在于微生物、动物和植物中,具有很强的降解能力。
在蛋糕制作中,木聚糖酶主要用于改善蛋糕的质地和延长其保鲜时间。
三、改善蛋糕质地经过研究发现,添加适量的木聚糖酶可以显著改善蛋糕的质地。
木聚糖酶可以降解蛋糕中的木质纤维素,使其更容易被消化和吸收。
同时,木聚糖酶还可以促进蛋糕中淀粉的分解,使其更加嫩滑。
这种改善效果使蛋糕更加柔软可口,吃起来更加细腻。
四、延长蛋糕保鲜时间随着蛋糕制作技术的发展,人们对于蛋糕的保鲜时间也提出了更高的要求。
木聚糖酶可以通过降解蛋糕中的聚合木糖,破坏细菌和酵母的细胞壁结构,从而抑制其生长繁殖,延长蛋糕的保鲜时间。
这种抑制效果使蛋糕可以更长时间地保持新鲜和卫生。
五、添加副标题5.1木聚糖酶的使用方法为了最大限度地发挥木聚糖酶的作用,我们需要合理使用它。
在蛋糕制作中,一般将木聚糖酶与面粉一同加入,并根据配方适量调整。
需要注意的是,木聚糖酶的作用受到温度和p H值的影响,因此在使用过程中需要控制好这两个因素,以确保酶的活性。
5.2木聚糖酶的注意事项尽管木聚糖酶在蛋糕制作中有很多好处,但在使用过程中也需要注意一些事项。
首先,由于木聚糖酶具有较强的降解能力,过量使用可能会导致蛋糕质地过于软糯,影响口感。
其次,木聚糖酶是一种蛋白质,需要经过高温杀菌处理,否则可能会引起食品安全问题。
六、结论综上所述,木聚糖酶在蛋糕中的应用可以显著改善蛋糕的质地和延长其保鲜时间。
通过合理使用木聚糖酶,我们可以制作出口感细腻、质地柔软的蛋糕,并增加其储存保鲜期。
然而,在使用过程中也需要注意控制用量和处理条件,以确保食品安全。
木聚糖及木聚糖酶介绍及实际生产中存在的问题来源:中国猪e网作者:董亚维时间:2006-08-18 点击: 999目前,饲料资源的短缺制约着我国畜牧业的发展,尤其是主要能量饲料玉米短缺所导致的一系列问题不容忽视。
因此,开发其它非常规饲料资源作为能量饲料对于我国饲料工业发展,尤其是饲料企业的生存具有积极的意义。
我国是小麦、大麦等麦类作物的盛产国。
在某些季节里,麦类作物的价格低于玉米,其常规营养成分含量相对于玉米也有一定的优势。
所以,开发麦类作物取代部分玉米作为能量饲料是非常必要的。
然而大量试验报道,麦类作物中含有的非淀粉多糖(NSP)具有影响动物消化吸收、阻滞养分消化代谢的作用,成为麦类作物作为能量饲料利用的瓶颈。
常见的非淀粉多糖包括以下几种:纤维素和半纤维素聚合物(如木聚糖、β-葡聚糖、苷露糖等)和果胶多糖。
目前,消除非淀粉多糖抗营养作用的主要方法是,在麦类作物中添加非淀粉多糖酶(NSP酶)。
本文就木聚糖的抗营养机理和木聚糖酶的添加效果做一简要概述。
1.木聚糖1.1 木聚糖的分布和物理结构木聚糖是半纤维素的一种,是饲料作物中含有的一类粘性非淀粉多糖,主要存在于小麦、黑麦和黑小麦中,以黑麦中含量最高。
非淀粉多糖可分为可溶性和不溶性两种。
小麦、大麦等作物中的木聚糖主要是水溶性的,而玉米、高梁中的木聚糖大部分是不溶于水的。
木聚糖是由D-木糖主链(以β-1,4键相连)和L-阿拉伯糖分枝(α-1,2和α-1,3相连)所组成的聚合物,由于它是由阿拉伯糖和木糖两种单糖聚合而成,因此也称阿拉伯木聚糖或戊聚糖。
1.2麦类作物中木聚糖的含量从总木聚糖含量来看,黑麦中含量最高,其次是燕麦、小黑麦、小麦和大麦;而从水溶性木聚糖含量来看,黑麦、小黑麦和小麦中的含量高于大麦和燕麦。
作物中木聚糖的含量除了受作物品种差异的因素影响以外,相同品种中品系的不同也会影响木聚糖的含量。
M.D.Fleurg试验测定,无壳大麦、六棱大麦和二棱大麦中的总木聚糖含量分别为4.07%、6.12%和5.61%,而水溶性木聚糖含量分别为0.58%、0.63%和0.52%。
土壤木聚糖酶
土壤木聚糖酶是一种在土壤中广泛存在的酶类,它能够分解木质素和木聚糖等复杂的多糖物质,将它们转化为可被植物吸收利用的简单糖类和有机物质。
这种酶对于土壤生态系统的健康和稳定起着至关重要的作用。
土壤木聚糖酶的作用机理主要是通过水解反应将木聚糖分解为单糖,这些单糖可以被植物吸收利用,同时也能够为土壤微生物提供能量和营养物质。
此外,土壤木聚糖酶还能够促进土壤微生物的生长和繁殖,增强土壤的肥力和生产力。
研究表明,土壤木聚糖酶的活性与土壤有机质含量、土壤pH值、土壤温度和湿度等因素密切相关。
在一定的条件下,适当的施肥和土壤改良措施可以有效地提高土壤木聚糖酶的活性,促进土壤生态系统的健康和稳定。
然而,随着人类活动的不断扩张和加剧,土壤生态系统受到了越来越大的破坏和污染。
大量的化肥、农药和工业废弃物的排放,使得土壤中的有机质含量和微生物数量急剧下降,土壤木聚糖酶的活性也受到了严重的影响。
这不仅会导致土壤肥力的下降和农作物产量的减少,还会对生态环境造成严重的破坏和污染。
因此,保护土壤生态系统和促进土壤木聚糖酶的活性是我们每个人都应该关注和重视的问题。
我们可以通过减少化肥和农药的使用、
加强土壤改良和保护、推广有机农业等措施来促进土壤生态系统的健康和稳定,为人类的可持续发展做出贡献。
木聚糖酶作用机理及区分木聚糖内外切酶测定方法探讨近年来,木聚糖酶以其特有降解阿拉伯木聚糖,消除阿拉伯木聚糖对动物的抗营养作用,已成为一种在养殖业中广泛应用的酶制剂。
特别是基因工程菌株性木聚糖酶以其稳定性好,降解效率高等特点引起了人们的广泛关注。
然而木聚糖酶是降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称,要想很好的应用木聚糖酶制剂产品,必须对木聚糖酶的作用机理有较深的了解。
同时,在实际生产应用中木聚糖内切酶和外切酶的协同作用对木聚糖降解至关重要,但对于如何应用检测方法去区分木聚糖内外切酶的性质却很少关注。
由此,本文首先从分子角度对木聚糖酶的作用机理进行了论述,然后对区分木聚糖酶系中内切酶和外切酶的检测方法进行了探讨,意欲对木聚糖酶制剂产品在生产上更好的应用提供帮助。
1. 木聚糖酶作用机理木聚糖是由β-1,4或β-1,3糖苷键连接的一种杂合多聚分子。
主链由多个吡喃木糖基通过木糖苷键相连,侧链上连着多种不同大小的短的取代基,主要有乙酰基、4-甲基-D-葡糖醛酸残基、L-阿拉伯糖残基等。
这些侧链与植物细胞中其它几种结构性多糖(如木质素、纤维素、果胶、葡聚糖等)以共价或非共价键连接,组成植物细胞重要的结构——细胞壁。
木聚糖主要存在于植物细胞的次生壁中,处于木质素及其它多聚糖之间,起着连接作用。
也正由于这些侧链的不同,使得木聚糖的结构变化范围很大,从仅由β-1,4-糖苷键连接的多聚木糖线性分子到高度分枝的异质多糖。
因此,要使木聚糖完全降解则需要多种水解酶的协同作用,这其中包括主链水解酶β-D-1,4内切木聚糖酶、β-D-1,4外切木糖苷酶和侧链水解酶a-L -阿拉伯呋喃糖苷酶、a-葡萄糖醛酸酶和乙酰木聚糖酯酶等。
木聚糖降解时,起主要作用的酶是β-D-1,4内切木聚糖酶和β-D-1,4外切木糖苷酶。
β-D-1, 4内切木聚糖酶以内切方式作用于木聚糖主链内部的β- 1,4木糖苷键,其主要水解产物为低聚木糖、木寡糖、木二糖等;β-D-1,4外切木糖苷酶通过水解低聚木糖、木寡糖等的非还原性末端来催化释放木糖残基。
YR-ACX酸性木聚糖酶◇产品概述:纤维素和木聚糖是两种重要的多糖组分,其水解产物葡萄糖和木糖能够应用在大量的工业生产中。
木聚糖是一种由b-1,4 糖苷键连接的木聚糖单位构成的半纤维素同聚物。
木聚糖是木质素和保护纤维素基质的果胶连接而成的。
谷物例如小麦、大麦和黑麦与动物饲料相结合以产出较大的能量。
为了能够最大限度的提高纤维素酶的活力,需要木聚糖酶的协同作用。
本产品是一种pH在酸和中性条件下的木聚糖酶制剂,用于降解木聚糖成为木糖。
本产品的主要活性成分是能够降解植物木聚糖的木聚糖酶(内切-1,4-β-木聚糖酶,EC3.2.1.8)。
本产品是由纸浆生产中的木聚糖酶高产菌株发酵而成,特别适合应用于饲料、食品、乙醇和废水处理工业。
◇工作机理:本产品的主要水解酶是木聚糖酶(内切-1,4-β-D-木聚糖酶,EC3.2.1.8)和b-木糖苷酶(1,4-b-D-木糖苷酶, EC 3.2.1.37)。
木聚糖酶(1,4-D-木聚糖酶)任意水解木聚糖内部的1,4- a-D-木聚糖苷链,从而释放木-低聚糖和木聚糖苷键。
b-木糖苷酶水解木聚糖和小的木低聚糖成为木糖(5碳糖)。
◇产品特征:本产品木聚糖酶适用的pH范围是4.0-5.5,温度范围是30-60℃。
◇产品规格:本产品为固体,酶活力≥80000 U/g酶活力单位定义:具体条件下,1min内从木聚糖产生1ug木糖所需要的酶量。
◇使用说明:用于饲料添加剂时,本产品的添加量为0.05-0.1%。
用于造纸工业时,添加量根据技术人员的建议进行。
◇产品包装及储存:25kg/塑料桶。
可根据需要的体积大小提供可替换的包装袋。
存放于阴凉干燥处,避免阳光直射。
本产品含有大量活性物质,在低温下(25℃以下,但不能冷冻)贮存时,其活性可保持相当长一段时间。
◇使用注意事项:本产品无毒,可生物降解。
避免不必要接触,长期接触一些产品(如本产品)中的蛋白质会使有的人对该产品敏感。
每次接触产品后要用温水、香皂洗手,将产品放在儿童不能触及的地方。
微生物分泌木聚糖酶的原因微生物是一类微小的生物体,包括细菌、真菌、藻类等。
它们在自然界中广泛存在,有些微生物能够分泌一些特殊的酶,例如木聚糖酶。
那么,为什么微生物能够分泌木聚糖酶呢?这一现象背后有着一些原因和机制。
我们来了解一下什么是木聚糖酶。
木聚糖是一种多糖,由许多葡萄糖分子组成。
它是植物细胞壁的重要组成部分,具有很高的结构稳定性。
然而,木聚糖对于许多生物来说很难降解利用,因为它的结构比较复杂。
这就需要一种特殊的酶来帮助生物分解木聚糖,这就是木聚糖酶。
微生物分泌木聚糖酶的原因有以下几个方面:1. 生存需要:微生物需要获取能量和营养物质来维持生存。
然而,它们生活的环境中往往缺乏容易降解的碳源。
木聚糖作为一种丰富的碳源,可以为微生物提供能量和营养物质。
因此,分泌木聚糖酶可以帮助微生物降解木聚糖,从而获取所需的碳源。
2. 适应环境:微生物生活在各种各样的环境中,包括土壤、水体、动物体内等。
这些环境中都存在着木质素、纤维素等难以降解的多糖物质。
为了适应这些特殊环境,微生物需要分泌适应性酶来降解这些难以降解的物质。
木聚糖酶就是其中之一,它可以帮助微生物在特殊环境中生存和繁殖。
3. 生物合作:在自然界中,微生物往往以群体的形式存在。
不同种类的微生物之间可以通过互相合作来提高生存能力。
一些微生物能够分泌木聚糖酶,而另一些微生物则能够利用木聚糖酶分解木聚糖释放出的葡萄糖。
这种合作关系实现了资源的共享和互惠共赢。
4. 遗传机制:微生物分泌酶的能力通常是通过基因编码来实现的。
微生物的基因组中含有编码木聚糖酶的基因序列,这些基因可以通过基因表达调控来使酶得以合成和分泌。
微生物可以通过遗传机制将这些基因传递给后代,从而保持分泌木聚糖酶的能力。
微生物分泌木聚糖酶的原因主要包括生存需要、适应环境、生物合作和遗传机制等。
通过分泌木聚糖酶,微生物能够降解木聚糖,获得能量和营养物质,并适应各种环境,实现生存和繁殖的目的。
这一现象不仅为微生物的生态适应提供了一种机制,也为生物技术领域的应用提供了重要的资源。
木聚糖酶作用机理及区分木聚糖内外切酶测定方法探讨2007-08-01 13:01:27 作者:汤海鸥来源:挑战部文字大小:【大】【中】【小】
近年来,木聚糖酶以其特有降解阿拉伯木聚糖,消除阿拉伯木聚糖对动物的抗营养作用,已成为一种在养殖业中广泛应用的酶制剂。
特别是基因工程菌株性木聚糖酶以其稳定性好,降解效率高等特点引起了人们的广泛关注。
然而木聚糖酶是降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称,要想很好的应用木聚糖酶制剂产品,必须对木聚糖酶的作用机理有较深的了解。
同时,在实际生产应用中木聚糖内切酶和外切酶的协同作用对木聚糖降解至关重要,但对于如何应用检测方法去区分木聚糖内外切酶的性质却很少关注。
由此,本文首先从分子角度对木聚糖酶的作用机理进行了论述,然后对区分木聚糖酶系中内切酶和外切酶的检测方法进行了探讨,意欲对木聚糖酶制剂产品在生产上更好的应用提供帮助。
1. 木聚糖酶作用机理
木聚糖是由β-1,4或β-1,3糖苷键连接的一种杂合多聚分子。
主链由多个吡喃木糖基通过木糖苷键相连,侧链上连着多种不同大小的短的取代基,主要有乙酰基、4-甲基-D-葡糖醛酸残基、L-阿拉伯糖残基等。
这些侧链与植物细胞中其它几种结构性多糖(如木质素、纤维素、果胶、葡聚糖等)以共价或非共价键连接,组成植物细胞重要的结构——细胞壁。
木聚糖主要存在于植物细胞的次生壁中,处于木质素及其它多聚糖之间,起着连接作用。
也正由于这些侧链的不同,使得木聚糖的结构变化范围很大,从仅由β-1,4-糖苷键连接的多聚木糖线性分子到高度分枝的异质多糖。
因此,要使木聚糖完全降解则需要多种水解酶的协同作用,这其中包括主链水解酶β-D -1,4内切木聚糖酶、β-D-1,4外切木糖苷酶和侧链水解酶a-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、a-葡萄糖醛酸酶和乙酰木聚糖酯酶等。
木聚糖降解时,起主要作用的酶是β-D-1,4内切木聚糖酶和β-D-1,4外切木糖苷酶。
β-D-1,4内切木聚糖酶以内切方式作用于木聚糖主链内部的β- 1,4木糖苷键,其主要水解产物为低聚木糖、木寡糖、木二糖等;β-D-1,4外切木糖苷酶通过水解低聚木糖、木寡糖等的非还原性末端来催化释放木糖残基。
另外, 参与彻底降解木聚糖的还有a-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、α-葡萄糖醛酸苷酶、乙酰木聚糖酯酶及能降解木聚糖上阿拉伯糖侧链残基与酚酸(如阿魏酸或香豆酸)形成的酯键酚酸酯酶等侧链水解酶,它们作用于木糖与侧链取代基之间的糖苷键,协同主链水解酶的作用最终将木聚糖转化为它的组成单糖。
2. 区分木聚糖内外切酶测定方法
广义上的木聚糖酶是指可将木聚糖降解成低聚糖和木糖的一组酶的总称,因此常规木聚糖酶的检测方法仅是以酶降解木聚糖产生还原糖的量为标准来确定酶活单位,还原糖一般都以木糖等量。
而实际上还原糖木糖是各种木聚糖水解酶协同作用的最终产物,这其中主要是内切木聚糖酶、外切木糖苷酶,但从常规检测方法上很难判断木聚糖酶的性质是内切还是外切。
所以要想应用检测方法去区别木聚糖酶的性质是内切还是外切必须从内切和外切性质本身入手寻找方法,根据木聚糖酶酶解的特性本文总结出以下几种方法。
2.1 间接测定法
2.1.1 酶解产物薄层层析对照法(TLC法)
标准品:木糖、木二糖、木三糖、木四糖;薄层板:硅胶G薄板;展层剂:正丁醇:吡啶:蒸馏水= 6 : 4 : 3;显色剂:邻苯二甲酸苯胺溶液;酶解产物的制备:在一定温度和pH条件下,应用木聚糖酶将木聚糖降解成寡糖或单糖。
实验方法分析:木聚糖类半纤维素酶解时一般由木聚糖酶从主链内部先作用于长链木聚糖的糖苷键上,将木聚糖随机切成不同链长的低聚木糖,再由β-木糖苷酶作用于低聚木糖的末端水解木二糖及木二糖以上的低聚木糖,将这些短链低聚木糖降解成木糖。
而在薄层层析板上木糖的展距高于木二糖及二糖以上的低聚糖。
由此,若将酶解产物在薄层板上展开时,如果酶制剂是内切酶则展距最多只能展到和木二糖标准品展距一样的高度,如果是外切酶则展距能达到木糖标准品展距的高度。
2.1.2 酶解产物高效液相色谱对照法(HPLC法)
标准品:木糖、木二糖、木三糖、木四糖、木五糖;酶解产物的制备:在一定温度和pH条件下,应用木聚糖酶将木聚糖降解成寡糖或单糖。
实验方法分析:由“2.1.1”分析可知,若未知酶是内切木聚糖酶则酶解产物组分全部是低聚木糖,没有木糖,若未知酶是外切木糖苷酶则组分酶解产物大部分是木糖(如图2)。
2.2 直接测定法
2.2.1 β-D-1,4内切木聚糖酶活力测定方法
测定原理:通过将染色的小麦阿拉伯木聚糖与内切-木聚糖酶一起孵化,底物被降解为低分子量的染色片段,向反应液中加入甲基化酒精,低分子量的染色片段仍然保留在溶液中,通过离心可将高分子量底物除去,将上清液比色。
根据标准曲线计算内切-木聚糖酶活力。
测定步骤:取0.5ml底物溶液于玻璃试管中,在40℃平衡5min;取0.5ml预平衡的酶液加入到底物溶液中,在用旋涡振荡器混合,在40℃水浴中孵化10min(从加入酶液开始精确计时);加入2.5ml甲基化酒精(95%v/v)在旋涡振荡器上搅拌10S,以终止反应并沉淀未降解的高分子量底物;将反应液冷却到室温,再混合,然后在3000rpm离心10min;在590nm处测定上清液吸光度,根据标准曲线(以黑曲霉木聚糖酶和Azo-小麦阿拉伯木聚糖(Lot50201)制作)计算酶活性。
反应空白:在0.5ml底物溶液中加入2.5ml甲基化酒精(95%v/v),然后加入0.5ml预平衡的酶液。
一般空白在590nm处吸光度不超过0.05。
酶活计算:内切-木聚糖酶活力首先参照标准曲线将吸光度转化为mUnits/0.5ml,然后按下列公式计算:
U/g=mUnits×2×50×(1/1000)×Dilution
式中:2 ——从0.5 ml转化为1.0 ml;50 ——酶提取时缓冲液体积;1/1000 ——从m Units转化为Units;Dilution ——稀释倍数。
酶活定义:在40℃,pH值4.7条件下,从小麦阿拉伯木聚糖中释放相当于1μmol木糖还原糖需要的酶量。
2.2.2 β-D-1, 4外切木糖苷酶酶活力测定
在25m1刻度试管中加入O.1ml适当稀释的酶液和0.5ml用0.05mo1/L柠檬酸缓冲液配制的2.5mmo1/1对硝基苯酚-β-木糖苷(p NPX)(Sigma公司制造)溶液。
放人恒温水浴器中在50℃下保温30min后立即加人4ml0.25mo1/l的Na2C03溶液终止反应,定容到25ml,充分摇匀后于41 0nm波长下测定释放的对硝基苯酚的吸光度值A410(每次应做有底物无酶有酶无底物空白实验)。
根据对硝基苯酚的标准曲线(用对硝基苯酚的绝对量对A410作图),找出反应所产生的对硝基苯酚量(扣除空白值)。
酶活定义:一个木糖苷酶活力单位为每分钟生成1μmol对硝基苯酚所需的酶量。
3. 小结
综上所述,只有在β-D-1,4内切木聚糖酶和β-D-1,4外切木糖苷酶以及一些木聚糖侧链水解酶共同作用下,木聚糖才能得到充分降解。
而对于区别木聚糖内外切酶的测定方法可分为间接测定和直接测定,其中间接测定方法在方法上相对简单易行,直接测定方法虽然有点繁琐但测定结果相对更准确,应用时可根据实际情况采取相应的方法。