蛋白类木聚糖酶研究进展
木聚糖酶的研究进展及在生产的应用
从而使 木 聚糖降 解为 木寡糖 。 水解 产物 主要 为木 其
二糖 与低 聚木耱 ， 有少 量 的 木糖 、 也 阿拉 伯 糖 和 甘
目前 ， 产木 聚 糖 酶 的微 生 物 分 布 很广 ， 几 十 有
露 糖 。 义上 的木 聚糖 酶是 指能够 降解 木 聚糖或 半 广 纤 维 素 的一 组 酶 的总 称 。 由于 木 聚糖 结 构 的复杂
ｓｒ ｃｕ ｅ ｐ ｙ ｉｏ ｈ ｍｉ ａ ｐ ｏ ｅ ｙ ｆ ｎ ｔ ｎ ｎ ｃ ａ ｉ ， ｐ ｌ ａ ｉｎ ａ ｄｐ ｏ ｐ ｃｓｏ ｙａ ａ ｅ ｔｕ ｔ ｒ， ｈ ｓ ｃ ｅ ｃ ｌ ｒ ｐ ｒ ，ｕ ｃｉ ｉｇ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｃ ｔ ｏ ｍｓ ａ ｐ ｉ ｔ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｆ ｌ ｎ ｓ ． ｃ ｏ ｘ Ｋｅ ｙ ＷＯｒ ｓ ｘ ｌｎ ｓ ；ｅ ｄ ａ ｐ ｉａｉｎ ｄ ： ｙａ ａ ｅ ｆｅ ； ｐ ｌ ｔ ｃ ｏ
丙 氨酸 、 氨 酸 、 氨 酸 、 谷 甘 丝氨 酸 和 苏 氨酸 等 ； 糖 ⑥ 类成 分 ：真核 微 生物 产 的木 聚糖 酶 通 常 为糖 基 化 酶 。 些糖 类一般 与蛋 白质 共价 连接 或与木 聚糖 酶 这
形成可 解离 复合体 。 基化 是酶对 非 常坏境 保持 稳 糖
定 的一 种手段 。
研究表明 ，添加木 聚糖酶 能降解 饲粮中的木聚糖 、 降 低食 糜 黏 度 、 少微 生 物 的定 植 、 持肠 道 正 常结 减 维 构 ， 而提 高机 体对 营养 物质 的利用 率 和表 观代 谢 从 ￣（ ＭＥ ， 得 了 良好 的社 会 效益 和经济 效益 。 文 Ａ ）取 本 就 木 聚糖 酶 的研 究 进展 及其 在 生 产 上 的应 用 进 行
ｎ ｒｔｏ ａ ｔｒａ，ｉ ｕ ｔ ｎ ｐｒｄｕ ｔｏ ｆｍ￣ ｎ ｅ，ｈ ｅ ｅ ｒ ｈｏ ｙａ ａ ｅ ｈ ｓｂｒ ａ ｏ ｐ ｃｓ Ｔｈ ｒｉｌ ｅ ｉｗｅ ｌｃ ｌｓ ｕｔｉｉｎ ｌｍａｅ ｉｌ ｍｍ ｎｉ ａ ｄ ｏ ｃ ｉｎｐｅ ｙ ｎａ ｃ ｔ ｅｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｘ ｌｎ ｓ ａ ｏ ｄｐｒｓ ｅ ｔ． ｅａ ｔｃｅｒ ｖｅ ｄ ｍｏｅ ｕｅ
木聚糖酶TAXI型抑制蛋白的研究进展
关 键 词 ： 聚 糖 酶 抑 制 蛋 白 ； ＡＸ１分 子 结 构 ； 制特 性 木 Ｔ ； 抑
木聚糖 是 自然界 植物 多糖 中半 纤维索 的主 要组 成成 分 ， 物饲 料 中 的木 聚 糖 在单 胃动 物 消化 道 中 谷
离子交换 层析 和亲 和 色谱 方 法 纯 化得 到 该蛋 白， 即 Ｔ ＡＸＩ 型抑 制蛋 白 ， ］ 另外 一 种 木 聚 糖 酶抑 制 蛋 白
１ 木 聚 糖 酶抑 制 蛋 白
Ｄｅ ｙｅ 等 最 先在 小麦 中发 现一 种抑 制 木 聚 ｂ ｓｒ
糖酶 活性 的蛋 白 ： 聚糖酶 在酿 酒 中应用时 ， 加在 木 添
小麦 中的木聚糖 酶 活性要 比在 大麦 中的活性 低 。经
氨 基酸 的 同源性 和疏 水 簇 分 析法 ， 聚糖 酶 可 分 为 木 Ｆ ０和 Ｇ／１ ／１ １两 个 家族 。已知 的禾 谷类 所产 的木
白对 木聚糖 酶 的抑制 活性 主要 取决 于木 聚糖 酶的属
性 ， Ｐ型 抑 制 蛋 白 只 对 真 菌 木 聚糖 酶 有 抑 制 作 ＸＩ
用， 而对 细菌木 聚糖 酶 没有 抑 制 效 应＿］ ＡＸＩ ｌ 。Ｔ 。 型
高 慧 孙 建 义 刘 明启
（ 浙江大学饲料科学研究所 ， 教育部动物分子营养学重点实验 室 ， 杭州 ３ ０ ２ ） １ ０９
摘 要 ： 聚 糖 酶 是 一 种 重 要 的 半 纤 维 素 酶 ， 泛 用 于饲 料 丁 、 近 年 来 在 小 麦 巾发 现 一 类 能 抑 制术 聚糖 酶 活 性 水 广 。
聚糖 酶都属 于 Ｆ ０家 族 ＿ ， 微生 物 产 生 的 木 聚 ／１ ３而 ］ 糖 酶则 属于 Ｆ Ｏ或 Ｇ／¨ 这 两 个家族 。近 年来 ， ／１
木聚糖酶的应用研究进展
Ｋｅ ｒ ｓ ｘ ｌ ｎ ｓ ； ａ ｐ ｉ ａｉｎ；ｒ ｓ ａ ｃ ｄ ａ ｃ ｓ ｙｗｏ ｄ ： ｙａ ａ ｅ ｐｌ ｔ ｃ ｏ ｅ ｅｒｈａ ｖｎ ｅ
木 聚糖 属杂 合多 聚分 子 ，是 存在 于 自然界 中的 丰 和木糖 的一组 酶 的总称 ，主要包 括 内切 Ｂ一 ，一木聚 １ ４ 富再 生 资源 之一 。 由于 糖 的不 同 （ 糖 和 己糖 ） 戊 、键 糖 酶 和 Ｂ一木 糖 苷 酶 ； 狭 义 上 的 木 聚 糖 酶 是 指 的类型 不 同 ，以及木 聚糖 中存在 有许 多不 同取代 基 的 Ｂ一 ，一内切木 聚糖 酶［ １ ４ ７ １ 。 木聚糖 酶在 自然 界分 布相 当广泛 ，在海 洋及 陆地 支链 ，木 聚糖 的彻底 降解需 要 多种 酶参与 『 １ ］ 。
ａ ｄ ｇ ｅ ｔｅ ｐｌｉａｉｎ ｆｒ ｇ ｏ ｎ ｎ ｒ ａ ｘ ｏ ｔｔ ｏ ｅ ｒ ｕ ｄ．Ｔｈ ｅ ｅａｃ ｄ ａ ｅ ｎ ａ ｐｌ ａ ｉｎ ｏ ｙａ ｓ ｅ ｎ ｐａ ｒ ｆｏ ｎｄ ｅ ｄ ｎ ｓｒｅ ｒ ｏ ｅ ｒ ｓ ｒ ｈ ａ ｖ ｎｃ ｓ ｏ ｐ ｉ ｔｏ ｆｘ ｌｎａ ｓ ｉ ｐｅ ， ｏ ｄ ａ ｆｅ ｉｄｕ ｔ ｓ ｗｅ ｅ ｃ ｉ ｓ ｍｍ ａ ｚ ｄ ｉ ｈｓ ａ ｉｌ． ｕ ｉ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｃｅ ｔ
３ Ｉｓｔｔ ｏ ｕ ｒ ｒ ａｔｒ ｑ ｉｍ ｎ，Ｇ ｎｒ ｏｉｉ Ｄ ｐｒ ｅｔ ｆ Ｉ ，Ｂ ｉｎ ００ ０ ｈｎ ； ．ｎｔｕ ｆ ａ ｅｍ ｓ ｕｐ ｅｔ ｅｅａ Ｌｇ ｔ ｅａｔ ｎ ｏ Ｊ ｉｅ Ｑ ｔ ｅＥ ｌ ｓｃ ｍ Ｐ Ａ ｅ ｉｇ１０ １ 。Ｃ ｉａ ｊ ４ Ｃ ｌｇ ｆ ｏｄＳｉ ｃ ，Ｃ ｉ ｇｉ ｌ ｒ ｎｖｒｔ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ３ ｈｎ ） ． ｏｅｅｏ ｏ ｃ ｎ ｅ ｈｎ Ａ ｃ ｔ ａ Ｕ ｉ ｓ ｙ ｅ ｉ １０ ８ ，Ｃ ｉ ｌ Ｆ ｅ ａ ｒ ｕ ｕｌ ｅｉ ｊｇ ａ
生物酶的多功能应用及其研究进展
生物酶的多功能应用及其研究进展生物酶是一种重要的生物催化剂，其在医疗、食品加工、农业、环境治理等领域中有着广泛的应用前景。
随着生物技术的不断发展，越来越多的生物酶被发现并被加以利用，使得生物酶应用范围不断扩大。
本文将对生物酶的多功能应用及其研究进展进行介绍。
一、生物酶的种类及其应用生物酶是一种能够催化生物体内外的化学反应的蛋白质，也被称为生物催化剂。
常见的生物酶有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶等。
生物酶具有高催化效率、特异性强、环境友好等优点，被广泛应用于医疗、食品加工、农业、环境治理等领域。
1. 在医疗领域中，生物酶被应用于制药、临床诊断等方面。
例如，链霉素酶是一种蛋白酶，在制药领域中用于去除链霉素抗生素残留；血红素酶可以用于诊断溶血性疾病。
2. 在食品加工领域中，生物酶被应用于面包、酒类、奶制品等食品的加工过程中。
例如，淀粉酶可以用于酿造啤酒、制作面包等；牛奶中的乳糖酶可以用于生产低乳糖奶制品。
3. 在农业领域中，生物酶被应用于动物饲料、植物保护等方面。
例如，纤维素酶可以用于动物饲料中以提高饲料的能量利用率；木聚糖酶可以用于植物保护中以防止有害昆虫的繁殖。
4. 在环境治理领域中，生物酶被应用于废水处理、有机废弃物处理等方面。
例如，脂肪酶可以用于废水处理中去除含油物质；蛋白酶可以用于有机废弃物处理中分解蛋白质。
二、生物酶的发掘和改造生物酶的多功能应用与生物酶的发掘和改造密不可分。
生物酶的发掘主要通过从生物样品中筛选、分离、纯化和鉴定等步骤来实现。
同时，通过基因工程技术对生物酶进行改造，可以改变其催化性质，提高其稳定性和活性、增强其特异性和选择性等，使得其在应用中更具优越性。
近年来，人们对生物酶的改造进行了广泛的研究，主要包括翻译后修饰、点突变、重组等方面。
例如，通过点突变技术可以改变生物酶的立体构象，增强其催化活性和特异性。
通过重组技术可以将多种功能基因融合到一起，形成多功能生物酶，从而满足不同领域中的复杂催化需求。
酶学研究的最新进展
酶学研究的最新进展酶学是研究酶作用机理、性质以及酶的应用等方面的学科。
酶作为生物催化剂，参与了生命的各个领域，如代谢、信号传导、细胞分化、免疫反应等。
对于酶学的研究，不仅可以加深对生命基本规律的认识，还能为实现农业、医疗、工业等领域的经济增长和社会发展做出重要的贡献。
在现代生命科学的研究中，酶学一直是一个热门话题。
近年来，酶学研究在机制、结构、功能等方面都取得了一些新进展。
一、酶催化机制的新认识催化是酶最基本的功能之一。
酶能够加速化学反应的速率，使之不再受限于传统反应条件，如温度、pH等。
而酶作用机制，一直是酶学家们关注的焦点。
目前，关于酶催化机制的研究主要集中在以下几个方面。
1.催化机构的精细解析酶的催化机构通常包括吸附、取向、诱导、质子传递等多个环节。
目前，酶学家们在利用X射线晶体结构技术等手段，对许多重要酶的催化机构进行了精细解析。
例如，对乳酸脱氢酶、乙醇脱氢酶、GLUT1、P-gp等酶的结构研究，揭示了酶的催化机制，进一步深化了对酶的理解。
2.中间态的探究与研究在催化过程中，酶能够形成不同的中间态，这些中间态反映了催化机制的多个方面，如亚基配位、化学反应、质子转移等。
例如，针对α-淀粉酶、环氧酶、酯酶、乳酸催化剂等酶的研究，发现了不同的中间态，进一步揭示了其催化机制。
3.催化剂的创新发现酶的活性部位就是催化剂。
近来，对酶活性部位的理解得到了重要补充。
例如，发现了吡咯核酸的催化剂作用、金属离子的催化剂作用、催化剂协作的作用等重要发现。
这些新发现，可能在未来的研究中为制备更高效的催化剂提供借鉴。
二、酶结构与功能的研究酶的结构与功能是密不可分的。
如何发现和研究酶的结构与功能，一直是酶学家们努力的方向。
近些年来，关于酶结构与功能的研究进展主要集中在以下几个方面。
1.结构和功能之间的联系酶学家们一直在努力破解结构与功能之间的联系。
近来，研究人员采用多种方法来探究酶的结构和功能之间的关系，例如，利用定量质谱方法、表达遗传学方法等，可以发现结构上构象变化给酶的功能带来了重要影响。
木聚糖酶生产及酶学性质的研究
木聚糖酶生产及酶学性质的研究一、本文概述木聚糖酶是一类能够水解木聚糖及其相关多糖的酶类，广泛存在于自然界中，尤其是在植物、微生物和动物体内。
由于其在生物质转化、食品加工、饲料工业以及医药等领域的重要应用价值，木聚糖酶的研究与生产日益受到关注。
本文旨在全面综述木聚糖酶的生产方法、纯化技术以及酶学性质的研究进展，以期为木聚糖酶的进一步研究和应用提供理论支持和实践指导。
本文将对木聚糖酶的生产方法进行详细阐述。
这包括从天然来源中提取木聚糖酶，以及通过微生物发酵、基因工程等生物技术手段生产木聚糖酶。
在此基础上，还将探讨不同生产方法的优缺点，以及影响木聚糖酶产量的关键因素。
本文将关注木聚糖酶的纯化技术。
纯化是获得高质量、高活性木聚糖酶的关键步骤，本文将介绍常见的纯化方法，如硫酸铵沉淀、离子交换层析、凝胶过滤层析等，并分析各方法的优缺点及适用范围。
本文将重点研究木聚糖酶的酶学性质。
这包括木聚糖酶的分子量、最适pH值、最适温度、动力学参数等基本性质，以及酶的稳定性、抑制剂和激活剂等影响因素。
通过对这些酶学性质的研究，可以更深入地了解木聚糖酶的作用机制和催化性能，为其在各个领域的应用提供理论依据。
本文旨在通过系统研究木聚糖酶的生产及酶学性质，为木聚糖酶的进一步研究和应用提供全面、深入的理论支持和实践指导。
二、木聚糖酶的生产方法木聚糖酶作为一种重要的工业酶，其生产方法主要包括微生物发酵法、化学合成法和基因工程法。
其中，微生物发酵法因其产量高、成本低、条件温和且易于工业化生产等优点，成为目前木聚糖酶生产的主要方法。
微生物发酵法生产木聚糖酶主要利用能够产生木聚糖酶的微生物，如真菌、细菌和放线菌等，通过优化培养基成分、发酵条件和菌种选育等手段，提高木聚糖酶的产量和活性。
目前，黑曲霉、米曲霉和里氏木霉等真菌是木聚糖酶的主要生产菌种。
在发酵过程中，碳源、氮源、无机盐和生长因子等营养成分对木聚糖酶的产量和活性具有重要影响。
常用的碳源包括木聚糖、葡萄糖、果糖等，氮源则包括蛋白胨、酵母粉、豆饼粉等。
应用木聚糖酶益处多多
应用木聚糖酶益处多多作者：章薇王晶晶来源：《国外畜牧学·猪与禽》2016年第11期虽然木聚糖酶具有提高植物性饲料原料消化率和降低消化糜黏度的能力已得到广泛的接受，但其对肠道健康和肠道环境的影响仍然是科学研究的热门领域。
我们与生物研究所的James Tyrus和Basheer Nusairat就目前的一些试验结果进行了探讨。
肠道除了是营养消化和吸收的主要器官外，还是动物机体最大的免疫器官。
它能保护机体免受试图寄生在宿主细胞和组织中的病原体的侵害。
任何会影响肠道健康的因素，将因此会影响营养物的消化和吸收，转而会降低动物的生长性能和饲料转化率。
受损肠道吸收减少可能是因为绒毛缩短，减少了肠道内的总面积，导致动物吸收能力降低。
小肠的健壮性也可能受损，这会导致肠动力减弱，毒素在肠腔中累积。
肠道健康不佳的其他指标可能包括肠内容物液体过多和作为炎症标志的组织变色（发黑）。
1 防止细菌增殖寄生在盲肠的病原菌当有适宜的环境条件和营养时，可能会从盲肠扩散进入肠道。
包裹在植物细胞壁结构中的营养物质会无法被单胃动物的前肠有效地消化和吸收，因而通常会进入到后肠，并在此会促进有害菌的增殖。
最近，饲用酶（如植酸酶、蛋白酶和木聚糖酶）的开发和利用，以及免疫学和生物技术的发展，使科学家能够更好地了解酶对肠道健康、营养消化和动物生产性能的影响。
虽然木聚糖酶具有提高植物性饲料原料消化率和降低消化物黏度的能力已得到广泛的接受，但其对肠道健康和肠道环境的影响仍然是科学研究的热门领域。
研究表明，木聚糖酶能减少细胞壁对营养物质的包被作用，使细胞成分更易接触到内源性及外源性的酶和酸，其反过来可以提高淀粉、蛋白质和其他营养物质的利用率。
研究还表明，木聚糖酶可以提高绒毛高度/隐窝深度的比值（图1）。
小肠消化更完全，也会减少直肠中病原菌可利用营养物质的量。
木聚糖酶的功能略有不同，在前肠能提高能源利用率，在后肠可以加快饲料通过速率，减少病原菌对营养物质的利用，从而可限制潜在病原菌增殖的风险。
木聚糖酶的研究进展
木聚糖酶的研究进展陈洪洋;蔡俊;林建国;王常高;杜馨【摘要】木聚糖是仅次于纤维素的第二丰富的可再生资源,通过筛选出产木聚糖酶的菌株,利用基因工程技术,将木聚糖酶基因进行异源表达,提高木聚糖酶产量.该文综述了菌株产生的木聚糖酶酶学性质,并对酶学性质进行改善使木聚糖酶更符合应用的条件,同时研究木聚糖酶分离纯化的步骤,来提高木聚糖酶的酶活.文章重点介绍了木聚糖酶的产生菌和木聚糖酶在基因工程技术等方面研究进展,并对木聚糖酶的分离纯化方法做了简要地介绍.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2016(035)011【总页数】6页(P1-6)【关键词】木聚糖酶;基因工程;酶学性质;分离纯化【作者】陈洪洋;蔡俊;林建国;王常高;杜馨【作者单位】湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068【正文语种】中文【中图分类】Q814.9木聚糖是植物半纤维素的主要组成部分，广泛存在于玉米芯、甘蔗渣、麦麸、秸秆等农作物废弃物中，由于木聚糖酶能够将木聚糖分解成不同长度的低聚木糖和木糖，该产物具有重要的经济价值，通过木聚糖酶将这些可利用资源充分利用，发挥其潜在的应用价值，木聚糖酶的研究也受到充分的重视。
现在木聚糖酶已广泛应用于造纸、食品、饲料和能源等领域，带来了很大的经济效益。
目前木聚糖酶的生产主要来源于微生物发酵，对发酵得到的木聚糖酶的酶学性质进行研究，以便了解该酶的应用范围，使木聚糖酶在工业应用中发挥其巨大的潜能，增加更多的经济效益，为各领域的发展做出更大的贡献。
木聚糖酶
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%。
蛋白酶和木聚糖酶对育肥猪的生长性能、营养消化率以及粪便气味的影响
动物营 养 Ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ Ｎ ｕ ｔ ｒ ｉ ｔ ｉ 的生长性能、
营 养 消化 率 以及 粪便 气味 的 影 响
０’ Ｓ ｈ ｅ ａ Ｃ Ｊ ， Ｍｅ Ａｌ ｐ ｉ ｎ ｅ Ｐ Ｏ， Ｓ ｏ ｌ ａ ｎ Ｐ ， Ｃ ｕ ｒ ｒ ａ ｎ Ｔ， Ｖａ ｒ ｌ ｅ ｙ Ｐ Ｆ ， Ｗａ ｌ ｓ ｈ Ａ Ｍ， Ｄｏ ｈ ｅ ｒ ｔ ｙ Ｊ Ｖ Ｏ 摘 要 ： 菜籽 粕 （ Ｒ Ｓ Ｍ） 和小麦干酒糟及其可溶物（ Ｄ Ｄ Ｇ Ｓ ） 作为副产物可应用到猪的 日 粮 中。 然 而 ，与 小 麦 和 豆 粕 型 日粮
０ ． ０ ０ １ ） 。生长阶段 （ ０ — ２ ８ ｄ ） ，蛋 白酶 和 木 聚 糖 酶 对猪 的 日均 采 食 量 （ Ａ Ｄ Ｆ Ｉ ，Ｐ ＜ Ｏ ． ０ １ ） 和体重 （ Ｂ Ｗ ，Ｐ ＜ ０ ． ０ １ ） 的 影 响 存 在 相 互 作
用。在 育肥 阶段 （ ２ ８ ｄ ～ 出栏 ） ， 日粮 中添加 蛋 白酶和木 聚糖 酶的试验猪 与仅 添加一种没酶 的试验猪相 比具有较低 的Ａ Ｄ Ｆ Ｉ 和
（ 尸 ＜ ０ ． ０ ５ ） 。与对照组相比 ，饲粮 中添加 蛋白酶可以增加 Ｇ Ｅ中的Ａ Ｉ Ｄ，但饲粮 中添加 两种 酶时可降低 Ｇ Ｅ中的Ａ Ｉ Ｄ。饲粮 中添
木聚糖酶的研究进展及其应用
木聚糖酶的研究进展及其应用付冠华;李端;周晨妍;丰慧根【摘要】The application status and research focus of xylanase infeed,food,paper making and energy fields were summarized,and its application prospect was forecasted.%综述了木聚糖酶在饲料、食品、造纸及能源等领域的应用现状与研发热点,展望了木聚糖酶的应用前景.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)035【总页数】3页(P21566-21568)【关键词】木聚糖酶;催化机制;基因克隆【作者】付冠华;李端;周晨妍;丰慧根【作者单位】新乡医学院生命科学技术系,河南省医学遗传学与分子靶向药物高校重点实验室培育基地,河南新乡453003;新乡医学院生命科学技术系,河南省医学遗传学与分子靶向药物高校重点实验室培育基地,河南新乡453003;新乡医学院生命科学技术系,河南省医学遗传学与分子靶向药物高校重点实验室培育基地,河南新乡453003;新乡医学院生命科学技术系,河南省医学遗传学与分子靶向药物高校重点实验室培育基地,河南新乡453003【正文语种】中文【中图分类】S132木聚糖(Xylan)是植物半纤维素的主要成分，是除纤维素外自然界中存在的最丰富的多糖。
木聚糖酶广泛存在于动物、植物和微生物中，该酶通常以随机方式作用于木聚糖主链，将其降解为低聚木糖和木糖。
广义的木聚糖酶是指能够降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称，包括多种内切酶和外切酶。
但通常所说的木聚糖酶仅限于内切β-1，4-D-木聚糖酶(endo-β-1，4-D-xylanase)［EC.3.2.1.8］，该酶是木聚糖降解酶系中最关键的酶，也是目前木聚糖酶研究的热点［1-3］。
1 木聚糖酶的研究进展国际上有关微生物木聚糖酶的诱导与调节机理，酶的提纯、鉴定方法，以及木聚糖酶基因分子的克隆与表达研究较多。
木聚糖酶抑制蛋白对木聚糖酶应用领域的影响
式 出现 ， Ｔ 如 ＡＸＩ型 抑 制 蛋 白 已 知 有 Ｔ ＸＩ Ｉ、 Ａ 。 Ｔ Ｉ １、 ＡＸ —Ｉ Ｔ ＸＩ１ ＡＸ ．１ Ｔ ＩＩ 、 Ａ 一 ４种 同源 物 。 。 Ｉ Ｖ 。
质性 质 的 成 分 所 抑 制 ， 种 成 分 即木 聚 糖 酶 抑 制 这
蛋 白。 由于实 验室 应 用 试 验 所 加 木 聚糖 酶 的 量 总 是 大于 实 际应 用 过 程 中 的 酶 用 量 ， 因此 可 以 推 测
酶抑 制 蛋 白不 仅 在 小 麦 中存 在 ， 且 在 黑 麦 、 而 大 麦、 玉米 、 燕麦 、 稻等 谷 物 中都 有 发 现 Ｊ 但不 同 水 ， 谷物 中抑 制 蛋 白的 类 型 和 它 们 的 比 例 有 所 不 同 ，
２０ ０ ７年 ，ｉ ｅｓ Ｆｅ ｎ 等 又 在 小 麦 中发 现 一 种 结 构 上 ｒ
属 于 甜 蛋 白 家 族 的 木 聚 糖 酶 抑 制 蛋 白 ， 名 为 命
Ｔ ＸＩ ｔａ ｍａ ｎｌ ｅ ｘ ｌｎ ｓ ｎ ｉｉ ｒ 。 木 聚 糖 Ｌ （ｈ ｕ ｔ —ｋ ｙａ ａｅ ｉｈｂｔ ） ｉ ｉ ｏ
型 水解 及 加 工后 形 式 。ＸＩ Ｐ型是 一 种 较 高 程 度 糖 基 化 的单 体 蛋 白 ， 对 分 子质 量 约 为 ３ ０ ，Ｉ 相 ００ ０ ｐ 为 ８ ０～９ ０ １ ， Ｔ ＸＩ 抑 制 蛋 白相 对 分 子 质 ． ． ３ 而 Ｌ 型 ］
木聚糖酶研究进展
于纸 浆 的漂 白。因为 环境 污染 最大 的来 源是 纸浆 造 纸工 业 中的废 水 。根据 资料 显 示 ， 仅美 国每 年 用 仅
于 纸浆 漂 白的氯 化物 或次 生氯 化 物用量 就有 ２ ０多 ０
动物 饲料 加入 木聚糖 酶 ， 可 以降解 这类 物质 ， 就 利于 可利 用多 糖 的降解 ， 而增 加饲 料利用 率 。 从 １３ 木 聚糖 酶在 食品 工 业 中的应 用 ．
干 重重 量 ， 而纸 浆浓 度在 ５ ％～１ ％ 比较 好 。 ０
有 重要 地位 【２。在古 代人 们 就 已经 在生 产 过 程 中 １ ， Ｊ 间接地 利用 各 种酶 ： 酿酒 、 如 制作 奶 酪 、 焙 面包 、 烘 修 饰 淀 粉等 。 １８ ９６年 ， ｉａｒ发 现 了 木 聚 糖 酶 在 纸 Ｖｉ ｒｉ ｋ 浆 漂 白和 造 纸 工 业 中 能 够 降 低 环 境 污 染 物 品 的 用 量 Ｌ ， 随 着 人 类 对 于 可 持 续 性 发 展 和 环 境 的 重 ３伴 ｊ 视 ， 聚糖 酶 在 工 业 上 的应 用 明显 增 加 ， １９ ～ 木 在 ９７ ２ ０ 间 的 ５年 中 ， 浆 造纸 业 用 酶 由 １ ０亿 美 元 ６２年 纸 ． 增 加 到 １９ ２亿元 ， 长率 为 １ ． ％ ， ． 增 ６ ２ 是所 有 酶 制 品 行 业 中增 长率 最 快 的。此 后 更 加 受 到 人 们 的重 视 ，
木 聚糖 酶 用 于 生产 咖 啡 过 程 中咖 啡 胶 的液 化 ，
万 ｔ 。 因为 ， Ｊ 纸浆 漂 白污 水 中含有 有 毒 物 质 ， 且 并
这些 物质 能在 生 态 系统 的生 物 和 非 生 物 组 成 中积 累 ， 氯 苯 、 二 苯 和 其 他 氯 化 木 质 素 次 生 物 【 ６。 如 氯 ５ ， Ｊ 这 些化 学物 质对 环境 危 害很大 ， 有关 研究 显示 ， 据 即
木聚糖酶在纸浆工业中的研究现状及应用
试 验 研 究农业开发与装备 2013年第10期摘要：木聚糖酶属于蛋白酶，具有酶类最突出的特异催化活性，在木聚糖酶的催化作用下，木聚糖能降解为分子量更低的低木糖和木聚糖。
本文综述了利用木聚糖酶对浆料进行预处理，使后续漂段添加的化学药品用量明显减少，使浆料的白度和白度稳定性明显提高，使浆料的物理性能改善以及使环境污染造成的负荷减少。
关键词：木聚糖酶；纸浆工业；研究现状；应用0 引言木聚糖是在自然界中含量第二丰富的可再生生物资源，由多聚五碳糖构成，是组成植物半纤维素的重要组分。
木聚糖酶是一类复合酶系可将木聚糖降解成低聚糖和木糖，来源广泛，主要水解β-1，4–糖苷键，其水解方式是随机的。
木聚糖酶可以分解原料的细胞壁和β-葡聚糖，降低物料的粘度，促进有效物质的释放，降低多淀粉多糖，促进营养物质的吸收，因而更易取可溶性脂类成分[1]。
长期以来，人们一直认为纸浆漂白中最实惠最有效的漂白剂是氯，然而随着人们环境保护意识的日益增强，含氯漂白废水中所含的氯化有机物对环境的危害也逐渐引起了人们的关注，尤其是在生产过程中对大气和水资源的污染及其严重。
随着全球对纸的需求量和对造纸废液排放要求的提高，全无氯和无元素氯漂白是纸浆漂白的新方向，这就给木聚糖酶助漂的发展提供了非常好的机遇。
本文从木聚糖酶性质分类，作用机制，研究现状及应用进行介绍，并对其在纸浆工业中的应用前景进行了展望。
1 木聚糖酶的概述1.1 木聚糖酶的性质木聚糖酶（xylanase）是能够专一将半纤维素木聚糖降解为低聚木糖和木糖的一组酶系的总称。
目前国内外对于木聚糖性质的研究主要集中在细菌和真菌上。
对于细菌来讲所产生的木聚糖酶蛋白质亚基较单一，大体可分为耐酸木聚糖酶和耐碱木聚糖酶两类。
真菌木聚糖酶分子量大小差异较大，蛋白质亚基比较复杂。
大多数情况下，细菌所产的木聚糖酶的耐热性比真菌稍好一些，最适温度在50～60℃之间，真菌的最适温度在50℃左右。
各种来源的木聚糖酶的等电点一般在3～10之间[2]。
生物博士论文乳酸克鲁维酵母表达异源木聚糖酶B工程菌改造及蛋白分泌机制研究
生物博士论文乳酸克鲁维酵母表达异源木聚糖酶B工程菌改造及蛋白分泌机制研究生物博士论文：乳酸克鲁维酵母表达异源木聚糖酶B工程菌改造及蛋白分泌机制研究引言：乳酸克鲁维酵母是一种常见的真菌，具有广泛的应用潜力。
本篇论文旨在研究乳酸克鲁维酵母表达异源木聚糖酶B工程菌的改造，并探究其蛋白分泌机制。
通过对乳酸克鲁维酵母的遗传改造和代谢调控，我们希望能够提高木聚糖酶B的表达水平和分泌效率，为生物质转化等领域的应用提供基础支持。
一、乳酸克鲁维酵母的特点乳酸克鲁维酵母是一种厌氧真菌，能够利用多种碳源进行发酵。
其代谢途径相对简单，具有较高的生物合成能力。
此外，乳酸克鲁维酵母还具备良好的耐受性，能够在酸性环境和高温条件下存活和繁殖。
这些特点使得乳酸克鲁维酵母成为一种理想的工程菌。
二、异源木聚糖酶B的表达与改造木聚糖酶B是一种重要的酶类，在生物质转化中具有广泛的应用前景。
然而，其在乳酸克鲁维酵母中的表达水平较低，限制了其工业化应用。
因此，我们通过基因工程手段将异源木聚糖酶B基因导入乳酸克鲁维酵母中，并对其进行遗传改造，以提高其表达水平。
首先，我们选取了适合乳酸克鲁维酵母的表达载体，并将木聚糖酶B基因插入其中。
接着，利用遗传工程技术将该载体导入乳酸克鲁维酵母细胞中，实现基因的转化。
通过筛选和鉴定，获得了高效表达目标基因的工程菌株。
此外，我们还结合代谢调控策略，通过优化培养条件和添加诱导剂等手段，进一步提高了木聚糖酶B的表达水平。
这些改造和调控策略的应用，使得乳酸克鲁维酵母能够高效表达异源木聚糖酶B，为后续的研究和应用奠定了基础。
三、蛋白分泌机制的研究蛋白分泌是生物工程中的重要环节，对于高效表达和工业化生产具有重要意义。
在本研究中，我们还探究了乳酸克鲁维酵母中异源木聚糖酶B的蛋白分泌机制。
通过对细胞内和细胞外的蛋白质组进行分析，我们发现了一些与蛋白分泌相关的关键基因和途径。
这些基因和途径参与了蛋白质的合成、转运和分泌过程。
植物蛋白质组学研究若干重要进展
植物学报Chinese Bulletin of Botany 2009, 44 (4): 410−425, w w doi: 10.3969/j.issn.1674-3466.2009.04.002收稿日期: 2008-04-03; 接受日期: 2008-07-16基金项目: 国家自然科学基金(No.30570932)、教育部新世纪优秀人才支持计划(No.NE CT-06-0327)和黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项目(No.1152G015)* 通讯作者。
E -mail: daishaojun@hotmail.c om.特邀综述.植物蛋白质组学研究若干重要进展喻娟娟1, 戴绍军1, 2*1东北林业大学生命科学学院林木遗传育种与生物技术教育部重点实验室, 哈尔滨 1500402哈尔滨师范大学生命科学与技术学院, 哈尔滨 150080摘要 植物蛋白质组学近年来正从定性向精确定量蛋白质组学的方向发展。
国际上近两年发表的约160篇研究论文报道了利用不断改进的双向电泳结合生物质谱技术、多维蛋白质鉴定技术, 以及包括双向荧光差异凝胶电泳、15N 体内代谢标记、同位素标记的亲和标签、同位素标记相对和绝对定量等在内的第2代蛋白质组学技术, 对植物组织(器官)与细胞器、植物发育过程和植物响应环境胁迫的蛋白质组特征, 以及植物蛋白质翻译后修饰和蛋白质相互作用等方面的研究成果。
该文对上述报道进行总结, 综述了2007年以来植物蛋白质组学若干重要问题研究的新进展。
关键词 发育, 植物, 翻译后修饰, 定量蛋白质组学, 胁迫喻娟娟, 戴绍军 (2009). 植物蛋白质组学研究若干重要进展. 植物学报 44, 410−425.随着拟南芥(Arab idopsis thaliana )、水稻(Oryza sativa )和杨树(Populus trichocarpa )等植物全基因组序列测定的完成和基因组学研究的深入, 植物蛋白质组学研究已成为后基因组时代的热点之一。
木聚糖酶的应用研究进展
酶 、纤 维 素 酶 和 木 聚 糖 酶 等 联 合 使 用 于 果 、蔬 榨 取
１１ 在 果 、蔬 汁 的榨 取 和 澄 清 中 的 应 用 ．
通 过 对 果 、 蔬 汁 的 生 产 可 以 从 果 蔬 中 获 取 大 量 有 营 养 价 值 的成 分 。 果 、蔬 汁 的 生 产 包 括 榨 取 、澄
清 和 稳 定 等 ３个 主 要 过 程 。早 在 １ ３ ９ ０年 ，水 果 业
多 万 ｔ 速 度 增 长 。 啤 酒 生 产 原 料 中 由 于 ｂ一葡 聚 的 糖 和 木 聚糖 含 量 较 高 ，造 成 麦 汁 过 滤 困难 ， 啤 酒 混 浊 。 随 着 国 内纯 生 啤酒 的快 速 发 展 ， 由 ｂ一葡 聚 糖 和木聚糖 造成 的 啤酒滤 膜堵 塞提 高 了啤酒 的生产成 本 。 木 聚 糖 酶 和 ｂ一葡 聚 糖 酶 的 协 同作 用 ，解 决 了 滤膜 堵塞 问题 ，因此耐 酸性 木 聚糖 酶在 啤酒 酿造行 业 具 有 潜 在 的应 用 前 景 。
１３ 在 酿 酒 行 业 中 的 应 用 ．
糖 ，化 学 结 构 上 属 于 阿 拉 伯 木 聚 糖 ， 占小 麦 粉 干 基 的 １５ ３ ，对 面 团 的 流 变 学 特 性 及 制 品 的 品 质 ．％～ ％ 等 有 显 著 的影 响 。 木 聚 糖 酶 改 良 面 包 的 作 用 机 理 仍 不 清 楚 ，大 多 数 研 究 认 为 是 由 于 木 聚 糖 酶 降 解 阿 拉 伯 木 聚 糖 ，尤 其 是 其 中 的 水 不 溶 性 木 聚 糖 ，不 仅 能
木聚糖酶测定的有关问题
饲料用木聚糖酶活力测定的研究文章来源：农业部饲料工业中心作者：陆文清等更新时间：2011-03-30饲料用木聚糖酶的分析测定是长期以来困扰木聚糖酶生产和应用的一个主要难题,特别是固态发酵生产的木聚糖酶,发酵成品中往往含有其它非淀粉多糖酶(纤维素酶、葡聚糖酶、果胶酶和甘露聚糖酶等)[1-3]。
文献报道的关于影响酶活测定的因素很多,测定的重复性较差 [4-5，7]，除了温度和pH值以外,还存在着其它很多不确定的因素。
本文将从底物的性质和浓度、酶样的稀释度、离子强度和反应时间等方面讨论对酶活测定的影响,提出比较可行的饲料用木聚糖酶的分析方法。
酶活定义为在37 ℃和设定pH值条件下，每分钟内从底物溶液中降解释放1 μmol/l还原糖所需要的酶量为一个酶活单位(U)。
测定木聚糖酶活力的方法主要有3种：粘度法、底物染色法和还原糖法。
粘度法是通过测定木聚糖酶对底物粘度的降解速度来计算酶活力，这种测定分析方法有较好的实用价值，但是测定过程比较繁琐，而且重复性较差，目前很少采用。
底物染色法是一种比较简便快速的测定方法,其基本原理是以木聚糖为基质,用胶联方式连接和包裹特定的染料，制成染料含量均衡,质量稳定的片剂。
这种片剂容易溶于水溶液中,与木聚糖酶反应后,长链的木聚糖被降解,结合的染料分子被释放到溶液中。
通过测定溶液中染料的浓度,就可以就算出酶活力。
这种测定方法经常被一些专业生产生物酶的大型企业采用。
但是它只能测定特定的木聚糖酶活力,不具有代表性。
还原糖法是通过测定还原糖的产量来计算酶活力。
这种分析方法也比较简便，而且重复性也比较好。
国内外关于木聚糖酶的研究报告多数采用这种方法。
这种方法的主要不足是不能很好地分析内切酶的活力，而内切酶的活力对于饲料酶的实际使用效果来说是很重要的。
如果希望通过测定木聚糖酶在某一标准状态下的活力来判断木聚糖酶质量的优劣或者预测其动物饲喂效果是远远不够的。
木聚糖酶的实际作用底物是不溶于水的高聚物，它们主要存在于植物种子的表皮层内，与葡聚糖、果胶、甘露聚糖、木质素和蛋白质等生物大分子结合在一起。
木聚糖酶的研究进展和应用
木聚糖酶的研究进展和应用亓爱杰(阳谷县农业综合服务中心ꎬ山东聊城)㊀㊀摘㊀要:本文介绍了木聚糖酶的研究现状ꎬ在畜禽养殖中的作用以及展望ꎮ关键词:木聚糖ꎻ木聚糖酶ꎻ畜禽ꎻ研究ꎻ作用ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＸｙｌａｎａｓｅＱｉＡｉｊｉｅ(ＹａｎｇｇｕＣｏｕｎｔｙＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＳｅｒｖｉｃｅＣｅｎｔｅｒꎬＬｉａｏｃｈｅｎｇꎬＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓꎬｒｏｌｅａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｘｙｌａｎａｓｅｉｎｌｉｖｅｓｔｏｃｋａｎｄｐｏｕｌｔｒｙｂｒｅｅｄｉｎｇｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.ＫｅｙＷｏｒｄｓ:ＸｙｌａｎꎻＸｙｌａｎａｓｅꎻＬｉｖｅｓｔｏｃｋＡｎｄＰｏｕｌｔｒｙꎻＲｅｓｅａｒｃｈꎻＲｏｌｅ㊀㊀木聚糖是半纤维素的一种主要成分ꎬ是一种多聚五碳糖ꎬ是自然界中最丰富的多糖ꎮ木聚糖酶广泛存在于动物㊁植物和微生物中ꎬ木聚糖会阻止细胞内养分释放㊁增加食糜黏度㊁阻碍饲料营养物质与消化液的接触㊁增加内源损失㊁影响消化道生理活性物质的活性㊁破坏肠道内正常结构和微生态平衡等ꎬ且最终会影响养分的消化吸收和动物的生长性能ꎮ而木聚糖酶作为一种主要的非淀粉多糖酶ꎬ可将木聚糖降解成低聚糖和木糖ꎮ由于可有效消除禾本科谷物中主要抗营养因子木聚糖的不利影响ꎬ提高谷物的养分利用率ꎬ改善家禽的生产性能ꎬ在家禽饲料中起着重要的作用ꎬ其作用效果已得到肯定ꎬ并得到了广泛的应用ꎮ当前ꎬ我国用作畜禽饲料的谷物主要是玉米ꎬ一般占配合饲料的４０％~６０％ꎬ但我国不是玉米主产国ꎬ供需差距较大ꎬ价格也逐渐升高ꎮ然而ꎬ小麦㊁大麦㊁黑麦等许多谷类都含有木聚糖ꎮ１㊀木聚糖酶的研究现状狭义的木聚糖酶仅限于内切－β－１ꎬ４~木聚糖酶ꎬ广义的木聚糖酶是指能够降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称ꎬ主要包括三类:①外切－β－１ꎬ４－木聚糖酶ꎬ作用于木聚糖和木寡糖的非还原端ꎬ产物为木糖ꎻ②内切－β－１ꎬ４－木聚糖酶ꎬ作用于木聚糖和长链木寡糖ꎬ使木聚糖降解为木寡糖甚至木二糖或单糖ꎬ从而更好地被消化吸收ꎻ③β－木糖苷酶ꎬ不同来源木聚糖酶的组成和性质不尽相同ꎬ但它们在理化性质方面仍存在较大的相似性ꎬ大多数酶反应的最适ｐＨ值范围是４~７ꎬ最适温度一般在４０~６０ħ之间ꎮ木聚糖酶的来源在自然界分布相当广泛ꎬ在海洋及陆地细菌㊁海洋藻类㊁真菌和反刍动物瘤胃㊁蜗牛㊁甲壳动物㊁陆地植物组织和各种无脊椎动物中都存在ꎮ细菌㊁链霉菌㊁曲霉㊁青霉㊁木霉等都可以产木聚糖酶ꎮ人们研究和应用最多的５１亓爱杰:木聚糖酶的研究进展和应用是细菌㊁曲霉和木霉产木聚糖酶ꎮ国际上有关微生物木聚糖酶的诱导与调节机理ꎬ酶的提纯㊁鉴定方法ꎬ以及木聚糖酶基因分子的克隆与表达研究较多ꎮ我国有关木聚糖酶的研究起步较晚ꎬ且主要是对海藻曲霉㊁黑曲霉㊁木霉菌㊁青霉菌等真核微生物和短小芽孢杆菌㊁串珠链孢菌㊁链霉菌㊁环状芽孢杆菌㊁碱性假单胞菌等原核微生物木聚糖酶的研究ꎮ由于木聚糖酶具有重要的研究和应用价值ꎬ所以目前越来越多的科研人员致力于木聚糖酶的开发与应用研究ꎬ如选育高产菌株㊁构建工程菌㊁优化培养条件等ꎮ目前ꎬ我国对木聚糖酶的研究大多数停留在产霉菌株的筛选㊁酶的纯化和酶学性质研究等方面ꎬ很少涉及木聚糖酶的分子生物学研究ꎮ不同来源的木聚糖酶的组成和性质不尽相同ꎬ但他们在理化性质方面仍存在较大的相似性:①分子量:微生物来源的木聚糖酶是简单的蛋白质亚单元ꎬ其分子量在８~４５ｋＤａ之间ꎻ②耐热性:细菌和真菌产木聚糖酶内切酶的最适温度范围是４０~６０ħꎬ真菌木聚糖酶的耐热性通常比细菌产木聚糖酶差一点ꎻ③耐酸碱性:不同微生物生产的木聚糖酶通常在较广的ｐＨ值ꎬ即ｐＨ值３~１０范围内稳定ꎬ而最适ｐＨ范围是４~７ꎻ④等电点:各种来源的木聚糖酶的等电点一般在３~１０之间ꎻ⑤氨基酸组成:不同来源的木聚糖酶的氨基酸组成相差不大ꎬ主要为丙氨酸㊁谷氨酸㊁甘氨酸㊁丝氨酸和苏氨酸等ꎻ⑥糖类成分:真核微生物产的木聚糖酶通常为糖基化酶ꎮ这些糖类一般与蛋白质共价连接或与木聚糖酶形成可解离复合体ꎮ糖化基是酶对非常环境保持稳定的一种手段ꎮ不同生物来源的木聚糖酶的理化特性㊁结构㊁催化模式和底物特异性等均不同ꎮ根据催化结构域的氨基酸组成ꎬ大部分木聚糖酶属于Ｆ/１０和Ｇ/１１两大家族ꎮＧ/１１木聚糖酶多为单结构域ꎬ先对分子量较小ꎬ催化产物中寡聚糖较多ꎬ而单糖较少ꎬ酶的最适作用温度为５０~６０ħꎬ酶的空间结构呈 右手半握状 ꎮＦ/１０木聚糖酶则含有较多结构域ꎬ不仅具有催化结构域ꎬ而且还有纤维素结合结构域ꎬ相对分子量较大ꎬ催化产物中单糖较多ꎬ最适作用温度为６０~８０ħꎬ酶的空间结构呈 碗状 ꎮ与Ｇ/１１家族相比ꎬＦ/１０家族木聚糖酶在耐高温㊁耐酸和耐碱等方面更具优越性ꎮ在密码子偏好性方面ꎬＦ/１０木聚糖酶基因的密码子以 α 碱基为主ꎬ而Ｇ/１１家族以 Ｇ/Ｃ 碱基为主ꎮ２㊀在畜禽生产中的应用２.１㊀木聚糖酶在猪饲料中的应用木聚糖酶对猪的应用效果不如家禽那么明显ꎮ研究表明ꎬ木聚糖酶添加到日粮中能提高猪对高纤维饲料的利用率ꎬ改善健康状况ꎬ缓解饲料资源短缺的情况ꎬ并可提高生长猪淀粉㊁粗蛋白质及灰分的回肠消化率ꎬ但不影响各营养指标的粪表观消化率ꎮＰｒｏｋｏｐ(１９９９)报道ꎬ木聚糖酶和蛋白酶制剂应用于仔猪ꎬ能提高仔猪日增重ꎬ降低仔猪死亡率ꎬ且能使蛋白质消化率提高３％ꎬ氨基酸浓度提高３％~５％(Ｐ<０.０１)ꎬ纤维消化率提高１７％(Ｐ<０.０１)ꎬ氮利用率提高１０％(Ｐ<０.０１)ꎬ蛋白质沉积率提高９％(Ｐ<０.０１)ꎮ白亮亮(１９９９)㊁程伟(１９９８)㊁冯定远(１９９７)报道ꎬ在２０~６０ｋｇ生长育肥猪的次粉或小麦日粮中添加５％木聚糖酶制剂可提高日增重和饲料转化率ꎬ降低腹泻频率ꎬ健康状况明显改善ꎮ俞沛初等研究表明ꎬ添加木聚糖酶可显著提高仔猪对能量㊁干物质㊁粗蛋白质㊁粗脂肪㊁粗纤维㊁粗灰分的表观消化率ꎮＴｈａｃｋｅｒ等(１９９１㊁１９９２)研究结果表明ꎬ在小麦㊁大麦㊁燕麦日粮中加木聚糖酶无效果ꎮ２.２㊀木聚糖酶在家禽养殖中的应用木聚糖酶在家禽日粮中的应用研究国内外的报道特别多ꎮ在家禽日粮中添加木聚糖酶能对家禽的生产性能有所改善ꎬ提高饲料养分的利用率ꎬ降低死亡率ꎬ减少肠道食糜粘度ꎬ减少环境污染ꎮＪｅｎｓｅｎ和ＭｃＧｉｎｎｉｓ第一次报道在大麦日６１ 中国饲料添加剂㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年第８期(总第２０８期)粮中添加粗酶制剂可以提高肉鸡的生产性能ꎮＦｒｉｅｓｅｎ等报道ꎬ加酶可分别提高含７０％小麦㊁大麦㊁燕麦㊁黑麦日粮的ＡＭＥ４％㊁７％㊁３３％和１４％ꎻＲａｖｉｎｄｒａｎ等报道ꎬ添加酶可提高小麦型日粮ＡＭＥ２.８％ꎮ彭玉麟研究指出ꎬ肉仔鸡生产性能的提高主要是因为木聚糖酶提高了日粮淀粉和脂肪消化率ꎬ从而消除戊聚糖的抗营养作用ꎬ他还通过研究发现ꎬ加酶后淀粉消化率从８５％上升到９５％ꎮ王海英等在小麦日粮中添加木聚糖酶后ꎬ肉鸡耗料增重比和小肠食糜粘度显著降低ꎬ死淘率降低７１.９％ꎬ能量利用率和蛋白质㊁脂肪㊁淀粉的消化率显著提高ꎬ改善了肉仔鸡的生产性能ꎬ达到甚至超过玉米日粮的饲喂效果ꎮ２.３㊀木聚糖酶在反刍动物中的应用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活力为主的酶制剂可使饲料效率提高１１％ꎮＡｌｌｉｓｔｅｒ等(１９９９)和Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ等(１９９６)在对大麦青贮饲料和苜蓿青贮饲料为基础日粮的饲牛使用酶制剂时ꎬ表现出终末体重和平均日增重的增加ꎮＺｏ￣ｂｅｌｌ等(２０００)在生长育肥牛使用外源酶对生长性能和饲料效率影响的研究中发现ꎬ饲料酶对动物生产和畜体品质无影响ꎬ但能在开饲时提高饲料效率ꎮＡｎｔｕｎｏｖｉｃ等(１９９８)在研究多酶制剂对羔羊育肥和屠宰性能的试验中发现ꎬ加酶组１(含α－淀粉酶㊁β－葡聚糖酶㊁ｎ－蛋白酶㊁纤维素酶和β－糖苷酶)和加酶组２(α－淀粉酶㊁β－葡聚糖酶㊁ｎ－蛋白酶㊁纤维素酶和和木聚糖酶)分别比其对照组的平均日增重高出８.８３％ꎮ而后(１９９９)他又在测定多酶制剂对羔羊育肥的使用效果试验中发现ꎬ以小麦㊁燕麦㊁玉米的混合物添加由木聚糖酶㊁α－淀粉酶㊁β－葡聚糖酶㊁ｎ－蛋白酶㊁纤维素酶组成的多酶制剂与干草饲喂羔羊ꎬ试验组比对照组的混合物转化率高出１.８％ꎬ干草转化率高出５.６％ꎬ日增重高出８.８３％ꎬ并且表现出良好的屠宰指数ꎮ２.４㊀在水产动物养殖中应用木聚糖酶在水产饲料中也慢慢的广泛应用了ꎮ高春生等在基础饲料中添加０.０５％~０.２％木聚糖酶饲喂草鱼ꎬ结果发现草鱼增重率提高ꎬ饵料系数降低ꎬ干物质㊁粗蛋白质㊁粗脂肪和粗纤维的消化率提高ꎮ３㊀前景与展望我们国家是一个养殖大国ꎬ饲料产量位居世界第二ꎮ近年来ꎬ由于我国养殖业的迅猛发展ꎬ加剧了人畜争粮矛盾ꎬ而且随着耕地面积日益减少ꎬ使粮食问题更加严峻ꎮ因此ꎬ增强饲料的营养价值ꎬ提高饲料的利用率和转化率ꎬ节约粮食资源就显得尤其重要ꎮ木聚糖酶还存在一些问题ꎬ稳定性差ꎬ底物特异性低ꎬ使用寿命短和成本高等ꎮ作为一种微生物制剂ꎬ木聚糖酶对温度㊁湿度和酸碱度都有一定的要求ꎬ所以在酶制剂加工过程中需要制定统一的国家标准ꎮ总之ꎬ木聚糖酶具有重要的应用价值ꎬ所以木聚糖酶具有广泛的应用价值及研究空间ꎮ参考文献[１]谭权ꎬ张克英.木聚糖的抗营养作用[Ｊ].中国家禽ꎬ２００８ꎬ３０(１２):５５－５７.[２]袁巧灵ꎬ张美丽.木聚糖酶对仔猪生长性能的影响[Ｊ].畜牧与饲料科学ꎬ２００６ꎬ５:４０－４１.[３]徐俊ꎬ袁华根ꎬ高峰.小麦日粮中添加木聚糖酶对肉仔鸡生长性能的影响[Ｊ].饲料研究ꎬ２００７ꎬ４:７０－７２. [４]高春生ꎬ刘忠虎ꎬ肖传斌.木聚糖酶对草鱼生成性能和消化率的影响[Ｊ].饲料研究ꎬ２００６ꎬ８:４８－４９.７１亓爱杰:木聚糖酶的研究进展和应用。
微生物发酵木聚糖酶的研究进展
４１固 态发 酵 ．
丝状 真菌对木聚糖酶的分泌水平一般超过酵 母和细菌很多 ， 同时真菌中一般产生木聚糖降解酶
发酵方式
酶活
固态发酵 １６７ 干物质） ４３ ｕ／
固态发 酵 ３９ ／（ ０９Ｕ ｇ干物质 ） Ｉ 液态深层发酵 ２３ ２ Ｕ ｍ ９． ／ Ｌ ８Ｉ 固态发酵 １ ００ ／（ １ ０ ｇ干物质） ５ Ｕ
３ 木聚糖酶生产菌种 到 目前为止 ，产木聚糖酶的微生物有几十个 属， 一百多个种 ， 主要来源于细菌和真菌 。 研究者们 不 断 的 寻找 着 自然 界 中能高 效 表达 木 聚 糖酶 的菌 种， 并且利用基 因工程技术构建出新的菌株。
广东饲料 第 ２ 卷第 １ 期 ２ １ 年 ｌ 月 ０ ０ ０１ ０
微生 物发 酵 木聚糖 酶的 研 穷进展
周平发 王敏 崔细鹏 刘金 山 史宝军
（ 广东溢多利生物科技股份有限公司， 广东省饲料添加剂生物工程技术研究开发中心， 珠海 ５９６ ） １ ０ ０
【 中图分类号】８ ６７ Ｓ １ ． 【 文献标识码】 Ａ ［ 文章编－ １０ — ６ ３ ２ １ ）０ ０ ２ — ４ ￣］０ ５ ８ １ （０ １ １— ０ ７ ０
木聚糖酶（ｙ ｎ ｓ） ｘｌ ａ 是指可将木 聚糖降解成低 ａ ｅ 聚糖 和木 糖 的一 组 酶 的总称 ，主要 包括 外切 ／— ， ３１
４ 聚糖 酶 、 一木 内切 Ｊ一 ，一木 聚糖 酶和 Ｊ一木 聚糖 Ｂ １ ４ Ｂ
期 研究 工作 ， 首次从 海枣 曲酶 （ ｐｒｉｕ ｈｅｉｓ Ａｓｅｇｌｓ ｏｎｃ ） ｌ ｐ ｉ 中纯化 得 到 了 四种 木 聚糖 酶 ： Ｉ酶 Ⅱ、 Ⅲ和酶 酶 、 酶 Ⅳ， 并深人 研究 了活力较 高 的组 分酶 Ⅲ的酶学 性质 。
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蛋白类木聚糖酶抑制剂研究进展专业：09生物工程班级：09级1班作者:许斌指导老师：龚妍春摘要：木聚糖酶已广泛应用于饲料、食品加工、纸浆漂白等领域, 然而近年研究小麦等谷物中存在一种能抑制木聚糖酶活性的蛋白质性质的成分, 称为木聚糖酶抑制蛋白。
木聚糖酶抑制蛋白具有多型性, 但不同类型抑制蛋白都只作用于外源木聚糖酶,而对谷物内源性木聚糖酶没有抑制作用。
这就对木聚糖酶应用领域中酶功效的发挥提出了挑战: 抑制蛋白的存在是否影响外加木聚糖酶的作用? 本文综述了三类木聚糖酶抑制蛋白的分子结构抑制特性，阐明蛋白类抑制剂与木聚糖酶之间的互作机理, 为最大限度的发挥木聚糖酶功效奠定理论基础。
简要介绍了木聚糖酶抑制蛋白对谷物的影响作用。
关键词:木聚糖酶;木聚糖酶抑制蛋白;抑制特性1.引言木聚糖作为植物中的一种主要的非淀粉多糖，含量仅次于纤维素，是自然界中第二大丰富的多聚糖。
木聚糖是植物细胞壁多糖中半纤维素的主要成分，主链由D- 吡喃型木糖残基通过B-1, 4-糖苷键连接而成，主链上一般还带有少量的乙酰基、葡萄糖醛酸基、阿拉伯糖基等侧链取代基[1]。
内切B-1-4木聚糖酶(EC3.2.1.2，简称木聚糖酶) 是专一性水解木聚糖主链的酶，将大分子木聚糖降解成低聚木糖、木二糖及少量的木糖，木聚糖酶主要由微生物产生，但一些藻类、原生动物、甲壳类动物和植物等也能产生木聚糖酶。
根据催化结构域氨基酸的同源性和疏水簇分析法，木聚糖酶可分为GH10家族（包括植物酶类、真菌酶类和细菌酶类等）和GH11家族（包括真菌酶类和细菌酶类）2个家族。
已知的禾谷类所产的木聚糖酶都属于GH10 家族，而微生物产生的木聚糖酶则属于F10 或G11 两个家族[2]。
木聚糖除了在饲料工业中应用之外，在造纸制浆、食品加工等领域均有涉及。
然而, 近年的研究发现微生物木聚糖酶的活性在体外试验中会被来自小麦等谷物的一种蛋白质性质的成分所抑制, 这种成分即木聚糖酶抑制蛋白。
由于实验室应用试验所加木聚糖酶的量总是大于实际应用过程中的酶用量, 因此可以推测实际应用中外加的木聚糖酶也会受到基质中抑制蛋白的抑制作用, 从而影响用酶工艺过程[3]。
许多有益微生物产生的木聚糖酶已经广泛应用于饲料面包焙制淀粉加工纸浆生物漂白等领域，而植物病原菌的木聚糖酶有方面作用:一方面，能分解植物细胞壁而可能促进病原菌的侵染，另一方面，还可能作为诱发子诱发植物的抗病防御系统因此植物病原菌的木聚糖酶在植物与病原菌互作机制研究和植物抗病防御领域中备受关注植物体为保护其自身免受病原菌木聚糖酶的侵害，也进化出用以对抗病原菌所分泌木聚糖酶的抑制蛋白这些抑制蛋白可能通过种方式抵抗病原菌的侵害，一种是降低病原菌细胞壁降解酶的活性，另一种是确保植物产生具有防御激发子活性的多糖片段，以防这些多糖片段在无抑制蛋白存在的情况下被降解[4]。
2.木聚糖酶抑制剂木聚糖酶抑制蛋白最早在小麦中发现, 1997年, Debyser等发现小麦粗蛋白质提取物中有能抑制木聚糖酶活性的蛋白组分存在, 并从小麦全粉中纯化出第1种木聚糖酶抑制蛋白, 命名为TAXI( Triticum aestivum xylanase inhibitor); 1999年, McLauchlan等在小麦粉中发现第2种木聚糖酶抑制蛋白, 其结构和抑制特异性都与TAXI型不一样, 命名为XIP( xylanase inhibitor protein);2007年, Fierens等又在小麦中发现一种结构上属于甜蛋白家族的木聚糖酶抑制蛋白, 命名为TLXI( thaumatin-like xylanase inhibitor)。
木聚糖酶抑制蛋白不仅在小麦中存在, 而且在黑麦、大麦、玉米、燕麦、水稻等谷物中都有发现, 但不同谷物中抑制蛋白的类型和它们的比例有所不同, 比如在玉米和水稻中至今只发现有XIP型抑制蛋白的存在, 而没有TAXI型抑制蛋白。
木聚糖酶抑制蛋白具有多样性, 从结构上划分的上述3型抑制蛋白又都以多同源物的家族形式出现, 如TAXI型抑制蛋白已知有TAXI-I、TAXI-II、TAXI-III、TAXI-IV4种同源物[3]。
不同抑制蛋白的分子量、等电点不同, 对不同来源的木聚糖酶的抑制特异性也有差异, 但有一点是共同的, 即三种抑制蛋白都只作用于外源木聚糖酶, 而对小麦内源性的木聚糖酶没有抑制作用。
推测谷物中木聚糖酶抑制蛋白的存在并非植物本身代谢调节所需, 而是植物防御病原菌入侵的一种机制。
植物通过产生特定的木聚糖酶抑制蛋白, 以识别病原菌所分泌的木聚糖酶, 从而削弱病原菌对植物细胞壁的降解, 避免其在植物上的定殖。
因此木聚糖酶抑制蛋白也被归为植物防御相关蛋白[5]。
在已知存在有木聚糖酶抑制蛋白的谷物中,以小麦中木聚糖酶抑制蛋白含量为最高。
在小麦的整个生育阶段, 包括根茎在内的任何部位都存在木聚糖酶抑制蛋白, 抑制蛋白在不同组织中的含量差异明显, 其中以成熟籽粒中含量最高, 而根和叶中含量较低[5]。
对大田种植小麦的木聚糖酶抑制活性的研究也表明, 叶中抑制活性随小麦不同生育期而变化, 总体呈现先增加后下降的趋势, 而籽粒中的抑制活性则随籽粒的逐渐成熟而持续升高[6]。
木聚糖酶抑制蛋白的含量还因小麦品种不同而不同,并且会受到不同农艺栽培措施的影响, 如生育期是否采用杀真菌剂处理以及不同氮肥施入量等因素都会影响到小麦籽粒中抑制蛋白的水平, 表明木聚糖酶抑制蛋白是与小麦生理状态紧密相关的一种组分[7]。
3.木聚糖酶抑制蛋白的抑制特性3.1.1木聚糖酶TAXI 型抑制剂的一般抑制特性通常来说，同一种木聚糖酶抑制剂对不同来源的木聚糖酶抑制程度有所不同。
TAXI型抑制剂作用于GH11家族真菌来源的木聚糖酶，而对GH10家族真菌木聚糖酶则没有抑制作用。
TAXI型抑制剂的一般抑制特性抑制剂对木聚糖酶的抑制活性主要决定于木聚糖酶的属性, XIP 型抑制剂只对真菌木聚糖酶有抑制作用, 而对细菌木聚糖酶没有抑制效应( Flat-man等, 2002 )。
TAXI 型抑制剂对真菌和细菌木聚糖酶均具有抑制作用, 但仅限于G/11家族木聚糖酶( Goesaert 等, 2003 ; Gebruers 等, 2002 )。
Gebruers 等(2001) 从小麦中纯化出TAXI -Ⅰ和TAXI-Ⅱ2 个亚型, 2个亚型具有相似的结构和N 端氨基酸序列,不存在糖基化位点, 分子质量大约为40 ku, 这些表明它们之间可能存在较近的进化关系; 它们的等电点( PI ) 有所不同, 分别在pH 8.8 和9.3 左右, 其抑制特性也有所差异。
如果按照等电点来分可将木聚糖酶分为高等电点( P≥6.0 ) 和低等电点( PI ≤6.0 ) 2 种。
等电点较低( acidic , PI ≤6.0 ) 的4 种木聚糖酶中, 3 种木聚糖酶不会被TAXI- Ⅱ抑制或抑制力很低, 但却能被TAXI - Ⅰ强烈抑制, 只有P.funiculosum( PI 3.7 )被2 个亚型同时抑制; 而对于等电点较高( PI ≥6.0 ) 的几种木聚糖酶, 其活性则均可被2 个亚型强烈抑制( Furniss 等, 2002 )3.1.2木聚糖酶T AX I 型抑制剂的耐热性及耐酸碱性Gebruers ( 2002 ) 报道, TAXI-Ⅰ和TAXI -Ⅱ对黑曲霉和枯草芽孢杆菌木聚糖酶活性的最适抑制条件分别是pH4.5~6.0、温度20 ~40℃。
在不高于70 ℃的条件下处理40 min 或者在pH 3.0~12.0 诱导2 h , 小麦木聚糖酶抑制剂仍有很高的稳定性; 但一旦超出这个范围, 其活性将会大幅下降, 如在100 ℃预处理 3.5 ~4.5 min , 其活性将会下降50 %。
由此可以看出, TAXI 具有较好的热稳定性和耐酸碱性, 在温和的加工工艺条件下, 难以将其灭活。
3.1.3木聚糖酶结构的差异对T AX I 型抑制剂活性的影响Sibbesen 和Sorensen ( 2001 ) 对木聚糖酶活性部位的表面氨基酸残基、碱性氨基酸残基、酸性氨基酸残基、脂肪族氨基酸残基和芳香族氨基酸残基的研究表明, 酶的结构差异对抑制剂的敏感度具有重要影响。
在某些情况下, 单一氨基酸残基( 如Asp11 ) 发生变化后, 抑制活性几乎完全消失。
天冬氨酸的酸性可能对抑制剂活性有重要作用, 因此当该氨基酸残基变异为芳香族氨基酸残基或碱性氨基酸残基后, 木聚糖酶活性就不再被抑制。
但是, 抑制剂和Asp11 残基的反应本质仍然很难推测[1]。
来自不同谷物的TAXI 型抑制剂具有相似的分子结构和N 端氨基酸序列。
TAXI 型抑制剂在温和的酸碱度及温度条件下, 具有最大的抑制活性; 在高达70 ℃的条件下维持40 min 或者在pH在3.0 ～12.0 的条件下反应2 h 也仍具有很高的活性。
因此, 温和的反应条件难以将抑制剂灭活,而木聚糖酶特定氨基酸的突变也能使抑制剂活性迅速下降。
因此, 应从分子结构角度深入研究木聚糖酶抑制剂, 阐明抑制剂与木聚糖酶之间的互作机理, 为最大限度的发挥木聚糖酶功效奠定理论基础。
3.2XIP型木聚糖酶抑制剂McLauhlan[8]等在小麦中分离纯化出XIP-I抑制蛋白，分析表明XIP-I为单体糖基化蛋白pi为8.7-8.9，分子量为29.0kDa ，与伴刀豆球蛋白和几丁质酶完全同源，但无几丁质酶活性。
XIP-I竞争性的抑制属于糖苷水解酶GH10、GH11家族的真菌木聚糖酶，竞争性的抑制GH11家族黑曲霉和绿色木霉分泌的木聚糖酶.XIP-I与GH10黑曲霉作用形成一个手复合体，与青霉菌形成另一手形，表明XIP-I有2个独立的酶结合位点[2]。
3.3TLXI木聚糖酶抑制蛋白Fierens等在小麦面粉中发现第3种木聚糖酶抑制剂TLXI，其结构与XIP、TAXI 型完全不同，和类奇异果甜蛋白有60%以上的相似性，属于一组小的TLps 家族，这类TLps分子内均含有10个半胱氨酸，形成稳定的二硫键，具有抗真菌活性位点。
TLXI蛋白的pI大于9.3，分子量约18KDa，多数有O-糖基化位点且位置可变有独特的抑制专一性，非竞争性抑制一些GH11家族木聚糖酶，属于慢性紧密结合抑制剂基于TLXI对木聚糖酶的专一性及其与TLps的同源性，推测TLXI抑制蛋白在植物防御中起作用[2]。
4.木聚糖酶抑制蛋白的分子结构4.1TAXI型分子结构Gebruer等从小麦种纯化出TAXI-1和TAXI-2个亚型，两个亚型具有相似的结构，均由A和B2部分组成，分子质量都是40kDa，无糖基化位点，结构A由一条多肽链组成，分子内至少有一个二硫键，分子量为40kDa，结构B由2条分别为29和11kDa的多肽链组成，多肽链间二硫键连接。