纤维素酶的水解机制和作用条件

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@@纤维素酶水解机理及影响因素

收稿日期:2007-04-13

作者简介:黄翊(1980-),男,广东广州人,助理工程师,现从事石油化工设计工作。

纤维素酶水解机理及影响因素

黄翊

(广东省石油化工设计院,广东广州　510130)

摘要:对纤维素酶水解的机理进行了阐述,并初步探讨了各类因素对水解的影响。关键词:纤维素酶;水解

中图分类号:Q55 文献标识码:A 文章编号:1008-021X (2007)05-0029-03

The HydrolysisM echan ics of Cellulose and I nfluenc i n g Factor

HUAN G Yi

(Guangdong Petr oche m ical Engineering Design I nstitute,Guangzhou 510130,China )

Abstract :This text expound the hydr olysis mechanics of cellul ose,and p reli m inary discuss s ome influencing fact ors on hydr olyzati on .Key words :cellulase;hydr olyzati on

纤维素是自然界中最丰富的可再生资源之一,如将其以工业规模转化成葡萄糖的技术开发成功,那么纤维素资源便可成为人类食粮、动物饲料、发酵工业原料以及能源的新来源。但目前有效利用纤维素生物量的主要障碍是纤维素酶的酶解效率低,与淀粉酶比较相差2个数量级以上,进而导致纤维素酶解过程中纤维素酶的成本过高,约占纤维素糖化工艺的40%以上,从而严重阻碍了纤维素酶在纤维素糖化中的广泛应用。酶的固定化技术为提高纤维素酶的使用效率,降低成本,提供了可能性。因为固定化酶比游离酶具有较好的稳定性,并且可以重复使用和回收,又便于连续化操作,因而可以大大降低成本。1　反应机理

纤维素酶作用条件

全文共四篇示例，供读者参考

第一篇示例：

纤维素酶是一种在生物体内起到关键作用的酶类物质。它能够降

解纤维素这种复杂的多糖类物质，帮助生物体消化、吸收养分。纤维

素是植物细胞中主要的结构成分，包括木质素、半纤维素和纤维素三类。由于植物细胞壁中存在大量的纤维素，因此许多生物体都需要纤

维素酶来帮助其消化和利用这些植物性的食物资源。

纤维素酶的作用条件包括温度、pH值、离子浓度等因素。这些条件对纤维素酶的活性、稳定性和效率都有着重要的影响。首先来看纤

维素酶的适温范围。不同的纤维素酶对温度的适应范围有所不同，一

般来说大部分纤维素酶在30-60摄氏度的温度下表现较好，超过或低

于这个范围都会影响到其活性。该适温范围取决于纤维素酶在自然环

境中的来源和生长状况，例如产自热带区域的纤维素酶对高温的适应

性更强，而产自极地地区的纤维素酶对低温的适应性更好。

其次是纤维素酶的适pH范围。纤维素酶在不同的pH值下的活性也有所不同，一般来说大部分纤维素酶在中性至碱性环境下表现较好，如pH 6.0-8.0的范围。但也有一些特殊的纤维素酶，例如在酸性环境下活性更好的酸性纤维素酶。适pH范围的确定需要考虑到纤维素酶的酶学特性、来源和作用场景等因素。

离子浓度也是影响纤维素酶活性的重要因素之一。纤维素酶在一定的离子浓度范围内可以保持较好的活性，过高或过低的离子浓度都会对其活性产生负面影响。离子浓度的影响主要来源于其对蛋白质结构的稳定性和折叠构象的影响，进而影响纤维素酶的催化效率和稳定性。

纤维素酶的作用条件是多方面综合影响的结果。在实际应用中，需要根据具体的纤维素酶类型和应用场景来确定最佳的作用条件，以提高纤维素酶的效率和稳定性，进而实现更好的纤维素降解效果。未来，随着对纤维素酶作用机制的深入研究和技术的进步，相信纤维素酶在生物工程、环境保护和食品工业等领域的应用前景将会更加广阔。

纤维素水解酶的结构与功能研究及其生物工业应用

纤维素水解酶的结构与功能研究及其生物工

业应用

纤维素是一种高聚糖，是植物细胞壁中最主要的成分之一，也

是生物可再生质资源的主要来源。然而，由于纤维素分子结构复杂、难以降解，导致其利用率始终比较低。为了提高纤维素的利

用率，科学家们研究了一种叫做纤维素水解酶的酶类。本文将从

纤维素水解酶的结构与功能以及生物工业应用方面进行介绍。

一、纤维素水解酶的结构与功能

纤维素水解酶是一类催化纤维素酶解反应的酶，包括纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、内切酶等。其中以纤维素酶的应用最广泛。纤维

素酶是一种高效能的混合酶，可将纤维素降解成可被利用的低聚糖。纤维素酶的分子结构非常复杂，包含多个亚基，每个亚基都

有不同的酶活性。

纤维素酶的结构分为两种：端部结构和中央结构。端部结构是

指蛋白质分子的两端，它们与纤维素分子的非还原端和还原端结合，起到断裂纤维素链的作用。中央结构则是指蛋白质分子中间

的催化区域，它是指针对纤维素分子的切割部位。纤维素水解酶

在催化纤维素分解反应的时候，需要依靠其复杂的分子结构来完成对纤维素链的断裂和降解。

二、纤维素水解酶的生物工业应用

近年来，纤维素水解酶已经被广泛应用于生物工业。纤维素水解酶的应用可以分为两类：一类是直接将纤维素水解酶加入到纤维素材料当中进行降解；另一类则是通过基因重组技术将纤维素水解酶转化为相关菌株的表达产物，从而实现高效生产。

1、直接应用纤维素水解酶

纤维素水解酶可以加速纤维素物质的降解，进而使之成为用于生产化肥、酒精、生物乙醇等化工原料的生物质资源。同时，纤维素水解酶也可以应用于制备不同颗粒度和不同形态的木质纤维素。这种利用纤维素水解酶的方法，被称为生物质转化技术，它可以替代化学处理方式，减少了对环境的污染，也节约了能源。

纤维素的水解

介绍

纤维素是全球最丰富的生物质资源之一，其主要存在于植物细胞壁中。由于它的高含量和广泛分布，纤维素的水解一直是生物提取可用能源的关键步骤之一。本文将深入探讨纤维素的水解过程，包括水解的机制、水解产物的利用以及当前纤维素水解技术的发展。

机制

纤维素的水解是一种复杂的生物化学反应过程，涉及多个酶的协同作用。主要的水解酶包括纤维素酶、β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。这些酶能够将纤维素分解为较小的糖分子，如葡萄糖和木糖。其中，纤维素酶主要作用于纤维素的纤维部分，将其切断为纤维素微观晶体，使其易于水解。

水解产物的利用

纤维素水解产物主要包括葡萄糖、木糖等单糖，以及纤维素微晶胶、纤维素纳米晶等纤维素改性产物。这些产物在能源生产、食品工业、生物材料等领域具有广泛的应用前景。

能源生产

葡萄糖是纤维素水解的主要产物之一，它可以通过发酵过程转化为乙醇、生物气体等可再生能源。目前，生物质乙醇已成为替代传统石油燃料的重要产物之一，而纤维素水解是生物质乙醇生产的关键步骤。

食品工业

纤维素水解产物中的葡萄糖和木糖可以用于食品工业中的糖化和发酵过程。例如，在酿酒过程中，

纤维素酶水解作用机制

纤维素酶水解作用机制00000

纤维素酶由三类组成1)内切葡聚糖酶(endo-1,4-β-D-glucanase,EC3-2-

1-4,也称EG酶或Cx酶);(2)外切葡聚糖酶(exo-1,4-β-D-glucanase,EC3-2-1-91),又称纤维二糖水解酶(cellobiohydrolase,CBH)或C1酶;(3)β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,EC3-2-1-21),简称BG。

纤维素酶解是一个复杂的过程,其最大特点是协同作用。内切葡聚糖酶首先作用于微纤维素的无定型区,随机水解β-1,4-糖苷键,产生大量带非还原性末端的小分子纤维素,外切葡聚糖酶从这些非还原性末端上依次水解β-1,4糖苷键,生成纤维二糖及其它低分子纤维糊精,在β-葡萄糖苷酶作用下水解成葡萄糖分子。这种协同作用普遍存在,除了上述协同作用,还可以发生在内切酶之间,外切酶之间,甚至发生在不同菌源的内切酶与外切酶之间。一般地说,协同作用与酶解底物的结晶度成正比。

纤维素酶优先作用于纤维素的无定形区域,对结晶纤维素有一定的降解,但难度较大"值得庆幸的是,通过研究,我们对结晶纤维素降解的作用机制已有了一定的认识在纤维素酶解的最初阶段,EG和CBH能引起纤维素的分散化和脱纤化,使纤维素结晶结构被打乱导致变性,纤维素酶深入到纤维素分子界面之间,使其孔壁!腔壁和微裂隙壁的压力增大,水分子介入其中,破坏纤维素分子之间的氢键,产生部分可溶性的微结晶。

纤维素酶中单个组分的作用机制与溶菌酶相似,遵循双置换机制。

2影响纤维素水解的主要因素

纤维素酶水解机理及影响因素

纤维素酶的概述

纤维素酶是酶的一种，在分解纤维素时起生物催化作用。

纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有木酶属(Trichoderma)、曲霉属（Aspergillus）和青霉属(Penicillium）。

产生纤维素酶的菌种容易退化，导致产酶能力降低。

纤维素酶在食品行业和环境行业均有广泛应用。在进行酒精发酵时，纤维素酶的添加可以增加原料的利用率，并对酒质有所提升。

由于纤维素酶难以提纯，实际应用时一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶，如淀粉酶（amylase）、蛋白酶（Protease）等。

纤维素酶种类繁多，来源很广。不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。

纤维素酶的种类

1、纤维素酶的组成与功能

纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶（1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4），来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶（1,4-β-D-glucan cellobilhydrolase或exo-1,4-β

-D-glucannase，EC.3.2.1.91），来自真菌的简称CBH,来自细菌的

简称Cex) 和β-葡聚糖苷酶（β-1,4- glucosidase，EC.3.2.1.21）简称BG。内切葡聚糖酶随机切割纤维素多糖链内部的无定型区,产生不同长度的寡糖和新链的末端。外切葡聚糖酶作用于这些还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端,释放葡萄糖或纤维二糖。β-葡萄糖苷酶水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖。真菌纤维素酶产量高、活性大，在畜牧业和饲料工作中主要应用真菌来源的纤维素酶。

纤维素酶作用条件

全文共四篇示例，供读者参考

第一篇示例：

纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶类蛋白质。纤维素是一种由多糖组成的长链聚合物，存在于植物细胞壁中，是植物体中最丰富的有机化合物之一。纤维素酶通过水解作用将纤维素分解成较小的碳水化合物，从而促进植物细胞的溶解，并释放出足够的能量供生命活动所需。纤维素酶的作用条件与多种因素有关，下面将逐一进行详细介绍。

纤维素酶的作用条件与温度息息相关。一般而言，纤维素酶的最适作用温度在50-60摄氏度左右。过低或过高的温度都会影响纤维素酶的活性，导致酶活性下降甚至失活。在工业生产中，需要通过控制恰当的温度来保证纤维素酶的有效作用。

pH值也是影响纤维素酶活性的重要因素之一。一般而言，纤维素酶的最适作用pH为4.5-5.5。若环境pH超出这个范围，将会导致纤维素酶的酶活性受到抑制或失活。在实际应用中需要根据具体情况对环境pH进行调控，以维持纤维素酶的高效活性。

离子强度也会对纤维素酶的活性产生影响。一般来说，适度的离子强度可以促进纤维素酶的活性，但过高或过低的离子强度都会对酶

的活性造成不利影响。在生产过程中需要控制好溶液中的离子强度，

以维持纤维素酶的高效活性。

纤维素酶的活性受到多种因素的影响，包括温度、pH值、离子强度、底物浓度和作用时间等。在实际应用中，需要根据具体情况对这

些因素进行合理控制，以保证纤维素酶的高效作用。希望通过以上介绍，能够加深大家对纤维素酶作用条件的了解，为相关领域的研究和

实践提供一定的参考。

第二篇示例：

纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类。纤维素是植物细胞壁中

细菌纤维素酶结构和功能总结要点

纤维素酶结构和功能

概述了细菌纤维素酶的水解机制及其基因的克隆和表达，总结了近年来纤维素酶结构和功能方面的研究成果，展望细菌纤维素酶领域的研究前景。

1引言

2纤维素分解性细菌的类群

纤维素分解性细菌是指能分解纤维素的细菌

分三大类群：

（1）厌氧发酵型：芽孢梭菌属（Clostridium）、牛黄瘤胃球菌属（Ruminococcus）、白色瘤胃球菌（Ruminococcusalbus）、产

琥珀酸拟杆菌（Bacteroides succinogenes）、产琥珀酸丝状杆

菌（Fibrobactersuccinogenes）、溶纤维菌

（Butyrivibrio fibrisolvens）、热纤梭菌

（Clostridium thermocellum）、解纤维梭菌

（Clostridiumcellulolyticum）；

（2）好氧型：粪碱纤维单胞菌（Cellulomonasfimi）、纤维单胞菌属（Cellulomonas）、纤维弧菌属（Cellvibrio）、发酵单胞菌

（Zymomonas）、混合纤维弧菌（Cellvibrimixtus）；

（3）好氧滑动菌，如噬胞菌属（Cytophaga）。

4 细菌纤维素酶分类

细菌纤维素酶是多酶复合体系，根据各酶的功能可分为三大

类：

（1）内切葡聚糖酶（1,4-D-glueanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase，EC 3.2.1.4），简称Cen。作用于纤维素内部的非结晶区，随机水解β-1,4-糖苷键，将长链纤维素分子截短，产生大量非还原性末端的小分子纤维素，其分子量大小约为23-146KD。

纤维素水解

纤维素水解是一个广泛应用于工业和生物科学领域的过程。纤维素是一种多糖

类聚合物，主要存在于植物细胞壁中，包括木质素和纤维素。纤维素水解是将纤维素分解为更简单的单糖，如葡萄糖，以便更好地利用其作为生物质资源。

纤维素的结构

纤维素是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的线性多糖，具有高度的结

晶性和稳定性。这种结构赋予了纤维素出色的机械强度和耐久性，同时也增加了其降解的难度。

纤维素水解的方法

纤维素水解通常采用酶解法和酸解法两种主要方法。

酶解法

酶解法是目前应用最为广泛的纤维素水解方法之一。在酶解过程中，纤维素酶

通过降解纤维素的β-1,4-糖苷键来将纤维素水解为葡萄糖。常用的纤维素酶包括纤

维素酶、β-葡聚糖酶等。酶解法具有选择性高、反应条件温和等优点，但同时也存在酶的稳定性、成本等方面的挑战。

酸解法

酸解法是另一种纤维素水解的方法，通过在酸性条件下将纤维素水解成葡萄糖。常用的酸包括硫酸、盐酸等。酸解法具有操作简单、反应速度快等优点，但会产生大量的废弃物，并对环境造成污染。

纤维素水解的应用

纤维素水解是生物质能源利用的重要途径之一。通过将纤维素水解成葡萄糖，

可以进一步转化为乙醇、生物柴油等可再生燃料。同时，纤维素水解产生的糖类还可以用于生物化学品和生物材料的生产，促进生物经济的发展。

纤维素水解技术的不断发展将为可再生能源和生物资源开发提供更多可能性，

促进绿色和可持续发展的实现。

纤维素酶的研究进展与发展趋势

摘要介绍了国内外纤维素酶的研究进展,并简要阐述了纤维素酶研究的发展趋势。

关键词纤维素酶研究进展趋势

纤维素是植物细胞壁的主要成分,广泛存在于自然界,是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。随着世界人口的增长,为解决日益加剧的食品和能源危机,纤维素资源的利用引起了世界各国的极大关注和高度重视。纤维素酶能够有效地分解天然纤维素,是解决能源危机,食品和饲料紧张及环境污染等问题的重要途径之一。

1 纤维素酶的研究

在自然界中,绝大多数的纤维素是由微生物通过分泌纤维素酶来进行降解的。早在l850年,Mifscherlich己经观察到微生物分解纤维素现象。但纤维素酶的研究则是从1906年Seilliere在蜗牛消化液中发现了分解天然纤维素的酶,以后才逐渐开始的。1912年Pringsheim从耐热性纤维素细菌中分离出纤维素酶。1933年Grassman分辨出了一种真菌纤维素酶的两个组分。1954年,美国陆军Natick 实验室开始研究军用纤维素材料微生物降解的防护问题,后来发现纤维素经微生物降解后,可产生经济、丰富的生产原料,并且有望解决自然界不断产生的固体废物问题,于是纤维素酶得到了广泛的关注。

50年代,纤维素酶工作转向纤维素酶本身的性质、作用方式、培养条件、测定方法等研究。l958年,美国华盛顿大学Fry等人用酶水解非淀粉多糖,从那时起,纤维素酶的研究在世界许多国家迅速推广,特别在产纤维素酶的微生物选育、培养条件、纤维素酶的性质、纤维素酶的分离、提纯和协同作用方面的研究进展较快。60~70年代,Nisizawahe Woo等人对绿色木霉和黑曲霉的纤维素酶做了大量的研究,将纤维素酶分成不同组分,并进行了鉴定。70~80年代开始利用诱变等育种手段对产纤维素酶的微生物进行了改造,提高其产酶活性。80年代以后,人们开始利用遗传工程从分子生物学水平对纤维素酶生产菌株进行诱变育种,并对纤维素酶蛋白质的氨基酸序列及其分离纯化等方面进行了深入细致的研究。目前,对纤维素的酶法转化研究最多的是美国、丹麦、俄罗斯、日本和芬兰,并且获得了一些优良的纤维素酶生产菌,并以纤维素制糖为主要目标,分别建立了中试工厂。

纤维素酶作用机理

纤维素酶是一类可以降解纤维素的酶，其作用机理如下：

1. 表面吸附：纤维素酶通过其特定的结构域与纤维素结构表面相互作用，发生吸附。这种吸附有助于纤维素酶与纤维素结构的接近，形成复合物。

2. 非酶水解：纤维素酶通过其非酶水解作用，可以破坏纤维素体结构内的氢键、范德华力以及其他非共价键。这些作用有助于纤维素的结构松弛和部分解聚。

3. β-1,4-糖苷键断裂：纤维素酶主要作用于纤维素分子内部的β-1,4-糖苷键，通过断裂这些键，将纤维素分子分解为较小的纤维素寡糖和单糖单元。其中，主要的纤维素水解酶是β-1,4-葡聚糖酶和β-1,4-葡聚糖苷酶。

总的来说，纤维素酶通过与纤维素结构相互作用，破坏纤维素内部结构，断裂纤维素分子的β-1,4-糖苷键，从而实现对纤维素的降解。

纤维素酶的组成及功能主治

组成

纤维素酶是一种酶类，主要由以下几种成分组成：

1.β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）：负责将纤维素分解成葡萄糖，是纤

维素酶中最重要的成分之一。

2.β-葡萄糖甘醇异构酶（β-glucoside glucohydrolase isomerase）：在

纤维素酶作用的过程中，参与葡萄糖生成的异构化反应。

3.β-葡萄糖甘醇脱氢酶（β-glucoside glucohydrolase dehydrogenase）：

在纤维素酶作用的过程中，参与葡萄糖生成的脱氢反应。

4.β-葡糖苷酶（β-glycoside hydrolase）：参与纤维素酶反应的酶类，

能催化酯水解反应。

5.β-葡糖激酶（β-glycosyl kinase）：在纤维素酶反应过程中，催化葡

萄糖转化为葡糖激酸。

6.β-葡糖转酶（β-glycosyl-transferase）：参与纤维素酶作用的酶类，

催化糖基转移。

功能主治

纤维素酶是一种重要的酶类，具有以下功能主治：

1.有助于消化纤维素：纤维素酶能够分解纤维素，将其转化为可被人体

消化吸收的葡萄糖。纤维素是植物细胞壁中的一种多糖，人体无法自身分解纤维素，而纤维素酶可以帮助人体消化并吸收其中的营养物质。

2.改善胃肠道健康：纤维素酶具有促进胃肠道蠕动的作用，帮助促进消

化道的蠕动，从而改善胃肠道功能，减少便秘和腹胀等胃肠道问题。

3.提高营养吸收：由于纤维素酶能够将纤维素分解成可被人体吸收的葡

萄糖，因此能提高人体对纤维素的消化吸收效率，进而提高对营养物质的吸收效率。

纤维素酶的最适温度

纤维素酶是一种在生物体内广泛存在的酶类，具有分解纤维素的能力。它在很多微生物和真菌中都可以找到，对于生物体的生长发育和环境的稳定都起着重要作用。然而，纤维素酶的活性受到温度的影响，不同的纤维素酶对温度的适应性也有所不同。

纤维素酶的最适温度是指酶活性达到最高的温度。一般来说，纤维素酶的最适温度在30℃到50℃之间。在这个温度范围内，纤维素酶的活性和稳定性都较好，可以有效地分解纤维素。当温度低于最适温度时，纤维素酶的活性会降低，反应速度变慢；当温度超过最适温度时，纤维素酶的结构会发生变化，酶活性会迅速降低甚至失活。

纤维素酶的最适温度与其生物体所处的生存环境密切相关。一般来说，生活在温带和热带地区的微生物和真菌更适应高温环境，它们的纤维素酶的最适温度通常较高；而生活在寒带地区的微生物和真菌更适应低温环境，它们的纤维素酶的最适温度通常较低。这是因为温带和热带地区的环境温度较高，微生物和真菌需要能够在高温下存活和繁殖，因此它们的纤维素酶需要具有较高的耐热性；而寒带地区的环境温度较低，微生物和真菌需要能够在低温下存活和繁殖，因此它们的纤维素酶需要具有较高的耐寒性。

纤维素酶的最适温度还与酶的来源和应用有关。不同生物体来源的纤维素酶对温度的适应性有所差异。例如，从热泉中分离得到的纤

维素酶通常具有较高的最适温度，可以在较高温度下保持较高的活性；而从寒带土壤中分离得到的纤维素酶则通常具有较低的最适温度，可以在较低温度下保持较高的活性。

纤维素酶的最适温度是指酶活性达到最高的温度。纤维素酶的最适温度通常在30℃到50℃之间，不同的纤维素酶对温度的适应性也有所不同。纤维素酶的最适温度与环境温度、生物体来源和应用需求有关，需要根据具体情况进行调整。了解纤维素酶的最适温度对于研究和应用纤维素酶具有重要意义，可以为纤维素酶的生产和利用提供指导。希望通过对纤维素酶的最适温度的研究，能够更好地发挥纤维素酶的作用，促进生物体的生长发育和环境的稳定。

纤维素的水解实验报告

§实验四、纤维素的水解

2010级化学1班 1223实验室

一、实验目的

1．掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法；

二、实验原理

1．纤维素的水解

纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下，发生水解，最终生成葡萄糖：

(C6H10O5)n+n H2O===n C6H12O6

纤维素葡萄糖

2．葡萄糖的检验

葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性。

（1）葡萄糖在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu2O沉淀，反应方程式如下：

C6H12O6+2Cu(OH)2 △CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O

葡萄糖

（2）能和银氨溶液发生银镜反应，反应方程式如下：

C6H12O6+2Ag(NH3)2OH△CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

葡萄糖

三、实验操作过程与实验现象

1．纤维素的水解

（1）按浓硫酸与水7:3（体积比）的比例配置H2SO4溶液20mL于50mL 的烧杯中；

（2）取一片滤纸（4cm×4cm即可）撕碎，向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌，使其变成无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴（用250ml烧

杯代替水浴锅）中加热约10min，直到溶液显棕色为止；

（3）取出小烧杯，冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20mL蒸馏水的烧杯

中。取1mL混合液，注入一大试管中，加入适量固体NaOH，直至溶液变为黄色（pH为7），再加Na2CO3调节溶液的pH至10。

2．纤维素水解产物葡萄糖的检验

（1）银镜反应：

①配制银氨溶液：洗干净试管，取1mLAgNO3溶液于试管中，逐滴加

入氨水，生成白色沉淀，继续滴加氨水至白色沉淀恰好消失。

纤维素酶是一个多组分的酶系,它是水解纤维素β-1,4-葡萄糖苷键成为寡

纤维素酶是一个多组分的酶系，它是水解纤维素β-1,4-葡萄糖苷键成为寡糖、纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称。它是由内切β-1,4-葡聚糖酶、外切β-1,4-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶三个主要成分组成的复合酶系。

产品规格

型号酶活剂型包装规格

FE302A1000 IU/g粉状20 kg/袋或桶

FE302B2000 IU/g粉状20 kg/袋或桶

FE302H3000 IU/g粉状20 kg/袋或桶

FE302D5000 IU/g粉状20 kg/袋或桶

FE302G10000 IU/g粉状20 kg/袋或桶

FE302AL1000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶FE302BL2000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶FE302DL5000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶FE302GL10000 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；

●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85%以上，保证了其在颗粒饲料中的使用效果；

●良好的耐胃酸性能，并能很好地耐受胃蛋白酶、胰蛋白酶、饲料中的高浓

度金属离子及抑制因子。

产品功能

●有效降解植物饲料原料中的纤维素，打破植物细胞壁，促进植物细胞内其

它营养物质释放，提高饲料原料中营养物质利用率；

●提高消化道中内源酶的活性，促进营养物质的消化吸收；

水解条件对纤维素酶解速度的影响

夏　安Ξ　何泽超　四川大学　成都　610065

陈党生　内江师范学院　内江　641112

摘要　纤维素酶水解速度与水解温度、pH值、水解时间等因素有关。超声波可加速纤维素的酶水解速度,用N2保护能延缓纤维素酶的失活。

关键词　纤维素　纤维素酶　水解

目前,以石油、煤和天然气作为最基本的有机化工原料和燃料。这些有限的资源正在不断地被开采,最终将枯竭。纤维素是一种廉价的可再生资源,是高等植物细胞壁的主要成分,其含量达植物干重的35%～55%,广泛存在于自然界。地球上每年光合作用可生成415×1010吨左右的纤维素。但纤维素材料只有一小部分被用于纺织、造纸、建筑、饲料、农肥、燃料等方面,不仅造成资源浪费而且污染环境,带来公害。将纤维素水解成葡萄糖,再通过发酵可生产乙醇、丙酮、丁醇等有机化工原料和燃料,也可以生产饲料、食物和药物等。纤维素材料是解决人类面临的粮食问题、能源问题和环境问题的最有前景的资源。研究、开发纤维素资源有着深远的意义。

纤维素分子是由许多吡喃型的β-D-葡萄糖分子以β-1,4-糖苷键连接形成的长链,100～200条长链通过氢键形成纤维素束,纤维素束的外围又被木质素层和半纤维素所包围,纤维素的这种结构使得纤维素的化学性质比较稳定,一般极难溶于溶剂,只有水解成单糖才能被微生物利用。纤维素水解成葡萄糖的方法有酸水解和酶水解。酸水解对设备的腐蚀作用大、条件苛刻并产生大量的酸废水,因而限制了发展和应用,现已基本被淘汰。酶水解反应条件温和、易于控制、产物单纯等,因而被广泛应用,但是水解速度较慢并受多种因素影响。研究各种因素的影响规律、提高酶水解速率及转化率成了研究的重点。影响纤维素酶水解的因素主要有水解温度、pH值、底物种类、酶来源及浓度、水解时间、失活剂和激活剂等。经研究发现,在一定强度和频率范围的超声波场中,纤维素的酶解速率有较大提高;同时在纤维素酶解反应器中用N