木聚糖酶分子结构与重要酶学性质关系的研究进展

木聚糖酶的研究及其应用
张淼;杨青青;郭广玲
【期刊名称】《中国饲料添加剂》
【年(卷),期】2014(000)010
【摘要】木聚糖是除纤维素外含量最为丰富的天然细胞壁多糖，是植物半纤维素的主要成分。

木聚糖酶是指能够催化降解异质多糖——木聚糖为低聚木糖或木糖的一组酶的总称，是能降解木聚糖复杂结构的复合酶系。

文章对木聚糖酶的组成、生化特性、微生物来源及其应用作一综述。

【总页数】4页(P6-9)
【作者】张淼;杨青青;郭广玲
【作者单位】山东省聊城市东昌府区畜牧局,聊城252000
【正文语种】中文
【中图分类】TS745
【相关文献】
1.木聚糖酶抑制蛋白对木聚糖酶应用领域的影响
2.木聚糖酶的研究进展及其在食品领域的应用
3.木聚糖酶在白酒酿造中的应用研究
4.木聚糖酶的研究进展和应用
5.超耐热木聚糖酶在麦草制浆过程中的应用研究
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微生物木聚糖酶的研究进展及其在食品领域的应用
温博婷;孙丽超;王凤忠;辛凤姣
【期刊名称】《生物产业技术》
【年(卷),期】2017(000)005
【摘要】木聚糖是半纤维素的主要组成成分,也是自然界第二丰富的可再生资源.木聚糖的结构稳定、组成复杂,很难在自然条件下自我降解,只有通过多种酶组成的木聚糖酶系的协同作用才可以更好地水解木聚糖或含有木聚糖的底物.木聚糖酶系主要由微生物产生,不同来源的木聚糖酶的性质存在较大差异.介绍了木聚糖水解酶系的组成和作用机理,木聚糖酶的分类和酶学性质,并对木聚糖酶在食品领域的应用进行了综述.
【总页数】6页(P81-86)
【作者】温博婷;孙丽超;王凤忠;辛凤姣
【作者单位】中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193
【正文语种】中文
【相关文献】
1.微生物酸性木聚糖酶及其应用的研究进展 [J], 王雅珍;李秀婷;孙宝国;朱运平;滕超
2.微生物β-1,4-内切木聚糖酶研究进展 [J], 徐君飞;张居作
3.微生物木聚糖酶及其应用研究进展 [J], 孙超;陈卫平
4.木聚糖酶的研究进展及其在食品领域的应用 [J], 滕超; 鹿发展; 范光森; 李秀婷
5.海洋微生物来源木聚糖酶研究进展 [J], 田艳杰;徐佳;贾腾飞;马苗苗;张慧姗;王燕;周晨妍
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ａ ｌ ｎ ｉ ．Ａ ｇｈ ｙｅ ｄ ｘ ｌ ｎ ｓ ｒ ｕ ｉ ｇ ｓ ｒ ｉ ｓ ｓ ｌ ｃ ｅ ｏ ｇ ｔｍｅ ｈｉ ・ ｉｌ ｙ ａ ａ ｅ ｐ ｏ ｃ ｎ ｔ ａ ｎ ｗａ ｅ ｅ ｔ ｄ，ｗｈ ｓ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｒ ｔ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉｈ ｅ ｚ ｍｅ ｒ ｄ ｏ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｗｅ ｅ ｓ ｕ ｉ ｄ ａ ｄ ｗｉｈ ｗｈ ｃ ｎ ｙ ｓ ｗｅ ｅ
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摘 要 ： 采用富集培养 、 平板划线分离 、 明圈平板筛选 的方法 ， 透 从长期堆放玉米芯的土壤 中分离 到９ 株木 聚糖酶产生菌 ， 然后采
用 自然选育的方法从这些菌株中筛选 出一株优 良木 聚糖酶菌株 ， 用该菌株发酵产酶并对其 酶学性质进行 了初步研究． 结果表 明。 在温
度 ２ ￣ ３ ℃ 、 Ｈ初 始值 ５ ０左 右 、 床转 速 ｌ ０ｒｒｉ、 酵 ４ 产 的木 聚 糖 酶 酶 活较 高 ， 聚 糖 酶 活达 到 ｌ ． ８Ｕ／ ８ ０ ｐ ． 摇 ５ ／ ｎ 发 ａ ８ ｈ所 木 ３６ ｍＬ； 酶促 反 应 的 较适 温 度为 ５ ℃ ，Ｈ 值 为 ５ ３ 右 ＃ 酶 较 耐 热 ， 度在 ６ ℃下 ，２ ａｉ 酶 活 仍 残 留 ６ ． ２ ． ３ ｐ ．左 该 温 Ｏ １ ０ｒ ｎ后 Ｏ８

五、木聚糖酶的应用
1.木聚糖酶在造纸工业中的应用
自 1986年芬兰科学家率先使用木聚糖酶预漂白 硫酸盐浆以来 ,随着对木聚糖酶研究的深入 ,木聚 糖酶在造纸工业中发挥着越来越重要的作用。制 浆是造纸工业中的一道重要工艺 ,在硬木和软木 纸浆中 ,沉淀的木聚糖是木质素抽提的主要障碍 ， 加入木聚糖酶水解木聚糖 ,从而提高木质素的抽 提率。作为纸浆漂白助白剂 ,木聚糖酶的前处理 可以显著降低漂白用氯。若结合漂白工艺的改 革 ,可进一步实现无氯漂白 ,不仅可以改善漂白效 果还可以解决纸浆工业中的环境污染问题。
大多数已发现的耐热木聚糖酶都属于第 10家族。在 嗜热性细菌中 ,第 10家族的木聚糖酶中普遍含增加热稳 定性的结构域 ,它们与木聚糖酶的催化结构域紧密地结 合在一起。
3.木聚糖酶的等电点
不同木聚糖酶的等电点的变化范围在 pH3～10之间。
4.金属离子对木聚糖酶活性的影响
金属离子对不同来源的木聚糖酶的活性的影响各不相同。 来源于 Trichoder ma和 A. niger的木聚糖酶的活性受 Hg2 + 的抑制 ,而 Ca2 +则激活 A. niger的木聚糖酶的活性;来源于 A. lavatus的木聚糖酶的活性受 Co2 +和 Cu2 +的抑制;来源 于 A. phoenicis的木聚糖酶的活性受 Ag+、 Hg2 +、 Mn2 +的抑制。不同离子之间的相互作用对木聚糖酶的活性也 有影响。
青霉菌Paecilomyces thermophila J18能以
天然的农业废弃物小麦秸秆为碳源固体发 酵，得到了18580U/g （干基）碳源的木聚 糖酶，是国际上为数不多的报道产木聚糖 酶水平。
菌株Burkholderia sp. DMAX的固体发酵 条件优化后，木聚糖酶活力最高达5600U/g 细菌Bacillus pumilus以麦麸为固体培养基碳 源，在最适条件下，木聚糖酶活力为 21431U/g。

木聚糖酶对畜禽的研究进展邓磊1佛山市顺德区博大生物有限公司摘要：木聚糖是半纤维素的一种主要成分, 是一种多聚五碳糖,广泛存在于各种植物资源中。

本文简要介绍了木聚糖酶，概述了其研究开发近况、对畜禽生产的应用，最后对其今后的发展做了估计。

关键词：木聚糖，木聚糖酶，复合酶The research progress of xylanase on livestock and poultry Deng Lei1Boda biological and technology co., LTD shunde district foshan city Abstract: Xylan is a main component of hemicellulose, is a kind of polymer five-carbon sugar, widely exists in various kinds of plant resources. This paper briefly introduces the xylanase, summarizes the research and development For the application of livestock and poultry production, and finally for estimation of its future developmentKeywords: xylan, xylanase, complex phosphoesterasum木聚糖是半纤维素的一种主要成分，是一种多聚五碳糖,是自然界中继纤维素之后含量第二丰富的再生物质资源[1]。

通常，木聚糖以异质多糖形式存在并与纤维素结合在一起[2]。

木聚糖酶是一类降解木聚糖分子中β-1，41木糖苷键的酶系，它对自然界中大量存在的半纤维素起着重要的作用，该酶可广泛应用于造纸、食品、饲料等行业,已成为研究热点。

木聚糖酶活力特性研究郑翔鹏（福建省燕京惠泉啤酒股分）概况木聚糖酶分子只含一个亚基，分子量在8～30kD间的为碱性蛋白，分子量在30～145kD间的为酸性蛋白。

PI值为3～，稳固pH值为3～10，反映最适pH值在4～7之间，最适温度为40～60℃。

离子通过改变酶的构象阻碍木聚糖酶的稳固性，一样情形下,Ag+ (离子浓度1 mmol·L - 1 ,抑制酶活达100% ) 、Hg2 + (离子浓度1 mmol · L - 1 , 抑制酶活达7013% ) 、Cu2 + (离子浓度2. 00 mg·ml- 1 ,抑制酶活达25. 42% )等离子抑制木聚糖酶的活性,Mg2 + (离子浓度2. 00 mg·ml- 1 ,提高酶活达6% ) 、Mn2+ (离子浓度1 mmol·L - 1 ,提高酶活达24% )等离子那么能提高木聚糖酶的活性。

Ag+ 、Hg2 + 、Cu2 +等离子要紧通过改变酶分子中2SH基团的还原态或直接解决酶分子中的某些氨基酸残基,改变酶的构象来抑制木聚糖酶的活性， Mg2 + 、Zn2 +等那么通过阻碍酶与底物的结合及解离状态,提高酶的活性,其具体机制还有待进一步研究。

木聚糖酶的分子结构由功能结构域和连接区组成。

其中，功能结构域由催化结构域和纤维素结合结构域组成，纤维素结合结构域可改变酶对可溶或不溶底物的活力。

依照结构域的相似性，木聚糖酶可通过结构域的改组和随后结构域的修饰而进，许多木聚糖酶具有纤维素酶的活性。

木聚糖酶与木聚糖的结合利用离子间的静电作用。

木聚糖含有的4-O-甲基葡糖醛酸带负电，木聚糖酶在pH低于PI时带正电荷，易于结合，而在pH值高于PI时，那么不易结合。

其反映为典型的酸碱亲核水解反映。

木聚糖酶特性分析在对木聚糖酶的特性分析中，着重分析酶活力与温度、PH值、钙离子对酶活力的阻碍。

木聚糖酶活力分析关于木聚糖酶活力的分析，国标中没有相应的推荐方式。

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。

• 用于果汁生产，因为果汁生产单单只加入 果胶酶是不够的，还需加入木聚糖酶分解 其中的阿拉伯木聚糖。 • 果汁和啤酒中含有一些多糖，影响其透明 度，木聚糖酶可以降解多糖，有利也啤酒 和果汁澄清。
改良口感、提高清爽度
木聚糖酶的添加 可以改变面团的质 地、结构、松软度 和保质期，使馒头 或者面包口感和质 量更好。
低热量、低糖度、改善肠道微环境
提高 内 源 消 化 酶 的 活 力
提高养分利 用率
随着生物工程各项技术突飞猛进的发 展，通过对大量性质各异的木聚糖酶， 尤其是在极端微生物中获得的具有极端 性质的木聚糖酶的研究和探索，有望使 木聚糖酶的结构与功能研究取得突破性 进展。仍可以预期，在微生物学、生物 化学、细胞生物学、分子生物学等学科 的协作下，技术更加成熟，使用更加有 效，效益更加明显的木聚糖酶将在食品、 饲料、酿造、医药及新能源等领域发挥 更大的作用。
木聚糖酶
木糖聚酶是一类以内切方式水解木糖分 子中β －1,4—木糖苷键的酶，其水解产物主 要是木二糖与木二糖以上的寡聚木糖，也有 少量阿拉伯糖。 木聚糖是植物细胞壁的主要成分之一，属 于非淀粉多糖，是由β －1,4—糖苷键连接而 成的木聚糖产物，通常以异质多糖形式存在 并与纤维素结合在一起。
木糖聚酶性质
• 真菌、细菌木聚糖内切酶的最适温度范围 是40℃—60℃，真菌木聚糖酶的耐热性比细 菌木糖酶差一些。 • 不同微生物体产生的D—木聚糖酶通常在 pH3~10范围内稳定，最是pH范围是4—7， 但真菌如曲霉菌和青霉菌所产生的pH范围 则在2—6的酸性范围呢。
木聚糖酶在食品工业ห้องสมุดไป่ตู้的应用
• 降低提取液黏度，降低生产成本

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%。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

木聚糖酶与淀粉酶关系木聚糖酶与淀粉酶关系紧密，它们在生物体内发挥着重要的作用。

木聚糖酶和淀粉酶是两种不同的酶类，它们分别参与生物体对木质素和淀粉的降解过程。

让我们来了解一下木聚糖酶。

木聚糖酶是一种能够降解木质素的酶类，它存在于很多生物体中，如细菌、真菌和昆虫等。

木质素是植物细胞壁的主要成分之一，对于生物体来说，降解木质素可以释放出植物细胞壁中的营养物质。

木聚糖酶通过切断木质素中的β-1,4-糖苷键，将木质素分解成较小的木糖和低聚木糖，从而实现对木质素的降解。

木聚糖酶在生物质转化、生物燃料生产和环境修复等领域具有广泛的应用前景。

接下来，我们来了解一下淀粉酶。

淀粉酶是一种能够降解淀粉的酶类，广泛存在于植物、动物和微生物中。

淀粉是植物细胞中的储存物质，它是由α-葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键连接而成的多糖。

淀粉酶可以将淀粉分解成较小的糊精、低聚糖和葡萄糖等，从而释放出储存在淀粉中的能量。

淀粉酶在食品加工、酿造业和纺织业等领域具有重要的应用价值。

木聚糖酶与淀粉酶之间存在一定的相似性。

它们都属于酶的家族，具有类似的催化机制和底物特异性。

然而，木聚糖酶和淀粉酶在底物结构和降解途径上存在明显的差异。

木聚糖酶主要降解木质素，而淀粉酶主要降解淀粉。

这种差异使得木聚糖酶和淀粉酶在生物体内发挥不同的生物学功能。

总结起来，木聚糖酶和淀粉酶在生物体内具有不可替代的作用。

它们通过降解木质素和淀粉，将这些复杂的多糖分解成较小的单糖和低聚糖，为生物体提供能量和营养物质。

木聚糖酶和淀粉酶的研究不仅有助于理解生物质降解和食物消化过程，还为生物能源和环境修复等领域的开发提供了有力支持。

通过进一步研究木聚糖酶和淀粉酶的特性和应用，可以推动这些领域的发展，为人类社会的可持续发展作出贡献。

木聚糖酶XynB的纯化与酶学性质作者：赵迪常桂英王俊玲等来源：《农业开发与装备》 2013年第9期赵迪1，常桂英1*，王俊玲1，2，徐亚维1，刘盼想1，周辉3（1.吉林农业科技学院生物工程学院，吉林 132101；2.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室，吉林长春 130023；3.吉林省广播电影电视厅331台，吉林 132200）摘要：木聚糖酶作为一类重要的木糖苷键水解酶对水解半纤维素有着重要的作用。

本研究利用大肠杆菌BL21将木聚糖酶XynB的进行高效表达，重组酶蛋白经诱导表达和破胞后纯化，达到电泳纯化，其大小与预测理论值相符。

关键词：木聚糖酶；纯化；结构预测木聚糖是一种广泛存在于植物中的半纤维素，占植物碳水化合物总量的三分之一，在自然界中是继纤维素之后含量第二丰富的可再生生物资源，由β-1，4-糖苷键连接而成的木糖聚合物。

而木聚糖酶是一类重要的木糖苷键水解酶，对水解植物中的半纤维素有着重要的作用，在造纸工业、食品、能源、饲料以及环境等领域中显示了广阔的应用前景。

本研究旨在通过对XynB的表达优化研究，并对其进行亲和柱层析纯化，为该酶在今后的研究与改造、生产与应用奠定基础。

1 材料和方法1.1 菌种带有目的基因XynB重组质粒的菌种为吉林农业科技学院实验室保藏。

1.2 试剂蛋白质分子量标准（14.3-97.2kDa）购自Takara公司；胰蛋白胨、酵母提取物购自英国Oxoid公司；其他试剂均为分析纯。

1.3 方法1.3.1 目的蛋白的表达本实验选取重组质粒pET 28a-xynB，在E.coli BL 21进行表达。

取保存的工程菌50 μl，接种于5 ml LB培养基中，37 oC振荡培养过夜；次日取1%菌液接种到含kam的LB培养基中，继续振荡培养至OD600为0.8加入IPTG，25oC振荡培养12～16 h，离心收集菌体。

1.3.2 粗酶液的制备将收集的菌体用10倍缓冲液（w/v）重悬，超声破碎15 min（3 s×3 s）；12000 rpm离心20 min分别收集上清和沉淀。

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。

木聚糖酶的分子改造方法及其工业应用研究现状张燕青;张超群;王浩猛【摘要】Xylanase is ubiquitous in various microorganisms as a multi-enzyme system,and attracted wide attention from papermaking industry,feed industry,energy industry,food and medicineindustry.However,the poor temperature and pH tolerance,low enzyme activity and expression level,and high production costs severely limited natural enzyme molecule promotion and application.The artificially modification technology transformed xylanase to suite social production,to open up a broader range of applications,to create greater commercial value,and to promote social and human progress while retaining its original advantages.Based on the biochemical characteristics ofxytanase,the paper introduced the artificial modification method of xylanase,and finally summarized the main application of xylanase.%木聚糖酶作为一种多酶体系普遍存在各种微生物中,在造纸工业、饲料工业、能源工业以及食品医药等领域的应用价值引起科学界的广泛关注.但由于天然木聚糖酶温度及酸碱性度耐受性差,活性差、表达水平低、生产成本高,严重限制了它的推广和应用.人工改造技术的出现使得天然木聚糖酶在保留其原有优势特性的同时向着更适合社会生产需要的方向转变.从而开辟了更广阔的应用领域,创造出更大的商业价值,推动了社会和人类更大的进步.该文从木聚糖酶的生化特性着手,进而介绍木聚糖酶改良的方法,概述木聚糖酶的主要应用成果.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2018(037)001【总页数】5页(P25-29)【关键词】木聚糖酶;生化特性;分子改造方法;应用成果【作者】张燕青;张超群;王浩猛【作者单位】天津科技大学生物工程学院,天津300222;北华航天工业学院机械系,河北廊坊065000;天津科技大学生物工程学院,天津300222;康希诺生物股份公司,天津300222【正文语种】中文【中图分类】Q556木聚糖是一种多聚五碳糖,是植物半纤维素主要成分,是继纤维素之后的含量第二丰富的再生生物资源。

木聚糖酶的结构
木聚糖酶的结构主要由功能结构域或非功能结构域和连接区组成。

其中，功能结构域又可分为催化结构域和纤维素结合结构域（CBD）。

CBD虽然对催化功能不是必需的，但它们可以调节酶对可溶性和不溶性纤维素底物的特殊活力。

通常，木聚糖酶仅有一个催化结构域。

木聚糖酶的催化结构域包含活性中心，该中心由亲核/碱催化起作用的氨基酸（如Glu）和催化质子供体起作用的氨基酸（如Glu）组成。

此外，木聚糖酶的催化位点通常含有很多带电残基，它们通过盐桥相互连接，并位于底物的结合位点。

木聚糖酶的三维结构主要呈现（α/β）8折叠桶类型，这是F/10木聚糖酶的典型结构，整体结构象碗状，主要由α-螺旋和β-折叠片重复出现而构成。

而G/11木聚糖酶多为单结构域，酶的空间结构呈“右手半握状”。