生物酶學(xué)基礎(chǔ)--纖維素酶的分類及作用機(jī)理
纖維素酶是具有纖維素降解能力酶的總稱,它們協(xié)同作用分解纖維素,所有能利用晶體纖維素的微生物都能或多或少地分泌纖維素酶,這些酶具有不同的特異性和作用方式。不同的纖維素酶能更有效地降解結(jié)構(gòu)復(fù)雜的纖維素。纖維素酶主要來(lái)自真菌和細(xì)菌,真菌的纖維素酶產(chǎn)量較高(20g/L)。
一、纖維素酶的分類
1、葡聚糖內(nèi)切酶:能在纖維素酶分子內(nèi)部任意斷裂β-1,4糖苷鍵。
2、葡聚糖外切酶或纖維二糖酶:能從纖維分子的非還原端依次裂解β-1,4糖苷鍵釋放出纖維二糖分子。
3、β-葡萄糖苷酶:能將纖維二糖及其他低分子纖維糊精分解為葡萄糖。
Irwin等1993年發(fā)現(xiàn),實(shí)際上在分解晶體纖維素時(shí)任何一種酶都不能單獨(dú)裂解晶體纖維素,只有這三種酶共同存在并協(xié)同作用方能完成水解過(guò)程。
二、纖維素酶的作用機(jī)理
1、纖維素酶在提高纖維素、半纖維素分解的同時(shí),可促進(jìn)植物細(xì)胞壁的溶解使更多的植物細(xì)胞內(nèi)溶物溶解出來(lái)并能將不易消化的大分子多糖、蛋白質(zhì)和脂類降解成小分子物質(zhì)有利于動(dòng)物胃腸道的消化吸收熊譜成1996。
2、纖維素酶制劑可激活內(nèi)源酶的分泌,補(bǔ)充內(nèi)源酶的不足,并對(duì)內(nèi)源酶進(jìn)行調(diào)整,保證動(dòng)物正常的消化吸收功能,起到防病,促生長(zhǎng)的作用(張國(guó)立,1996)。
3、消除抗?fàn)I養(yǎng)因子,促進(jìn)生物健康生長(zhǎng)。半纖維素和果膠部分溶于水后會(huì)產(chǎn)生粘性溶液,增加消化物的粘度,對(duì)內(nèi)源酶造成障礙,而添加纖維素酶可降低粘度,增加內(nèi)源酶的擴(kuò)散,提高酶與養(yǎng)分接觸面積,促進(jìn)飼料的良好消化。
4、纖維素酶制劑本身是一種由蛋白酶、淀粉酶、果膠酶和纖維素酶等組成的多酶復(fù)合物,在這種多酶復(fù)合體系中一種酶的產(chǎn)物可以成為另一種酶的底物,從而使消化道內(nèi)的消化作用得以順利進(jìn)行。也就是說(shuō)纖維素酶除直接降解纖維素,促進(jìn)其分解為易被動(dòng)物所消化吸收的低分子化合物外,還和其他酶共同作用提高奶牛對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解和消化。
5、纖維素酶還具有維持小腸絨毛形態(tài)完整,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的功能。
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