纤维素酶分子结构及作用机理的研究进展
纤维素酶降解纤维素机理的研究进展
１ 纤维 素 酶 降解 纤 维 素 的 作 用机 理
１１ 纤维 素 的分子 结构 ．
纤维 素（ｅ ｕ ｓ） 由Ｄ 吡喃 型葡萄糖 基经 Ｃ ｌ ｌ ｅ是 ｌｏ 一 Ｄ１４ ．， 糖苷键联结而成的直链多糖 ｌ ． ６ 直链状大分 ， 子纤维素折迭起来 ， 形成具有高结晶的基本构成单 位， 由这种基本构成单位集 中起来构成微小的结构 单位 ，再 由很多的微小单位构成纤维素 ． ］
维普资讯
第２ Ｏ卷 第 １ 期
２０ ０ ７年 ３月
宁 波 大 学 学 报 （理 工 版 ）
Ｊ ＵＲ Ａ ＦＮＩ ＧＢ ＮＩ Ｒ Ｉ Ｙ（ Ｅ Ｏ Ｎ Ｌ Ｏ Ｎ Ｏ Ｕ ＶＥ Ｓ Ｔ ＮＳ Ｅ）
ＶＯ ．Ｏ ＮＯ Ｉ Ｉ ２ Ｍａ． ２ ０ ｔ ０７
简称 Ｂ ） Ｇ、
晶维 塑 纤素
粥 ］
外糖维 Ｊ 葡苷二 ｌ 切糖 糖 萄纤 葡酶 聚
一
Ｔｌ ｕｈ ｉ ｅｇ 等人ｌＪ 纤维素酶拆分研究发现 ，降 ｂ 】 ２ 对 解纤维素的纤维素酶是 由约 ５ Ｄ ６ ｋ 球状的催化（ 水
中 图分 类号 ：Ｑ５ ６２ ５ ；Ｑ５ ９３ 文献标 识码 ：Ａ ３
纤维素是地球上最丰富的多糖化合物 ， 广泛存 在于如树杆等植物中， 有资料表明， 全世界每年生
产纤 维素 及半 纤维 素 的总量 为 ８０亿吨 ｌ．但大 部 ５ Ｉ Ｊ
尚不清楚 ， 使得 目 前纤维素酶对天然纤维素降解效 率较低 ， 从而使纤维素酶降解纤维素的工业化应用 无法实现规模化． 因此 ， 进一步了解纤维素酶降解 纤维素的机理有助于提高纤维素的酶解效率 ， 是更 加有效地利用纤维素资源的重要途径．
刚性结构 ， 以及纤维素酶对纤维素的降解机制研究
纤维素酶的作用机理及进展的研究
纤维素酶的作用机理及进展的研究摘要：纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中，本文论述了纤维素酶的性质，重点介绍了纤维素酶的作用机理、应用及其研究进展，并对其研究前景做了展望。
关键词：纤维素酶；纤维素；作用机理；0引言纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力，已被国内外业内人士看好，将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种，甚至在中国完全有可能成为第一大酶种，因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。
纤维素占植物干重的35%-50%[1],是世界上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。
对人类而言，它又是自然界中最大的可再生物质。
纤维素的利用和转化对于解决目前世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题具有十分重要的意义[2]。
1 纤维素酶的性质纤维素酶是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。
纤维素酶是四级结构，,产生纤维素酶的菌种容易退化，导致产酶能力降低。
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。
纤维素酶的断键机制与溶菌酶一样，遵循双置换机制。
纤维素与酶相互作用中，是酶被底物分子所吸附，然后进行酶解催化，酶的活性较低，仅为淀粉酶的1/100[3] 纤维素酶对底物分子的分解，必须先发生吸附作用。
纤维素酶的吸附不仅与自身性质有关，也与底物密切相关，但纤维素酶的吸附机制总体并未弄清，仍需进一步研究[4]。
2 纤维素酶的作用原理（1）、纤维素酶在提高纤维素、半纤维素分解的同时，可促进植物细胞壁的溶解使更多的植物细胞内溶物溶解出来并能将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解成小分子物质有利于动物胃肠道的消化吸收。
（2）、纤维素酶制剂可激活内源酶的分泌，补充内源酶的不足，并对内源酶进行调整，保证动物正常的消化吸收功能，起到防病，促生长的作用。
纤维素酶的作用机理
纤维素酶的作用机理
纤维素酶的作用机理
纤维素酶是一类重要的植物激素，它可以促进植物细胞的新陈代谢，并促进植物体发育及生长。
纤维素酶的作用机理主要是通过影响纤维素的分解和分解产物--糖的运转和代谢，以及对纤维素结构的改变来调节植物的生长及发育。
首先，纤维素酶可以促进纤维素分解，使得植物可以更快地吸收糖，从而促进植物的生长及发育。
纤维素酶是一类酶，它可以分解纤维素的结构，来释放糖分，使其能够被植物吸收。
纤维素酶能够分解纤维素，使植物获得糖分的途径更多更快。
其次，纤维素酶可以促进糖的代谢和运转，从而帮助植物合成有益的物质。
一方面，糖分在被植物吸收后，经过糖代谢，最终会产生植物性激素，促进植物的生长和发育；另一方面，糖分经糖代谢以后，也会产生一些有机酸，它们可以改变植物细胞的外在环境，促进植物细胞的合成，从而促进植物的生长和发育。
最后，纤维素酶还可以改变纤维素的结构，从而改变植物的生长发育。
纤维素在植物细胞壁中的结构是至关重要的，因为它可以控制植物细胞壁的弹性，对于植物的生长发育有很大的影响。
纤维素酶可以改变纤维素的结构，从而改变植物细胞壁的结构，帮助植物达到正常的生长发育。
总而言之，纤维素酶是一类重要的植物激素，它的作用主要是通过影响纤维素的分解和分解产物--糖的运转和代谢，以及对纤维素结
构的改变来调节植物的生长及发育，从而实现植物的正常生长发育。
纤维素酶及其应用研究进展
结 晶结 构被 打 乱变 形 ， 纤 维素 酶 能深 入 纤 维 素 使 分 子 界 面 之 间 ， 而使 纤 维 素 孔 壁 、 壁 和 微 裂 从 腔
隙 壁 的压力 增 大 ， 分 子 的介入 又 使纤 维 素 分 子 水 之 间 的氢键 被 破坏 ， 生 部 分可 溶 性 的纤 维 微结 产 晶， 以利 于进一 步 降解 。 纤 维素 酶广 泛存 在 于 微 生物 和 植 物 中 ， 一些 真 菌 和细 菌体 内具 有 复杂 的纤 维素 水 解 系统 ， 可
样， 遵循 双 置换机 制 。 最终 由 内切 ｐ １ 一 聚糖酶 、 一， 葡 ４ 外切 ｐ １ 一 一 ， 葡 ４ 聚糖 酶 、 纤维 二糖水 解 酶 ３种不 同功 能 的纤 维 素 酶协 作完成 分解 过程 。外 切酶 作用 于不溶 性纤 维 表 面 ， 结 晶 结 构 的纤 维 素 长分 子 链 开 裂 ， 使 长链
Ｅ ３２１ １ 也 称 Ｃ Ｃ ．． ９ ， ． ｌ酶）（ 纤 维 二糖 水 解 酶 （ １ ；） ３ ｃ． ｅ １ｂｏ ｙ ｒｌ ｅ Ｃ ．．１ 简 称 Ｃ Ｈ 。纤 维 素 酶 要 ｏ ｉ ｄｏａ ， ２１ ， ｈ ｓＥ ２ Ｂ） 与 纤 维 素 紧密 接 触 并 吸 附 到 纤 维 素 上 才 有 可 能 对其 降 解 。纤 维素 酶 吸 附到纤 维 素上 ， 使纤 维 素 的连 接键 断 裂 ， 纤维 素 酶 的断 键机 理 与溶 菌 酶 一
地 应用 于 畜牧 业 、 品 、 食 酿酒 、 料 加 工 、 织 、 饲 纺 洗 衣 等多个 领域 中。
２１ 纤维素 酶在反 刍动物 饲养 上 的应 用 ．
－
纤 维 素酶 在 植 物 发 育 的不 同 阶段 发 挥 着 水 解 细
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。
里氏木霉及其纤维素酶高产菌株的研究进展_覃玲灵
绿色木霉 ( T richoderm a virid e)因其在 1944年第 二次世界大战期间一直在毁坏驻扎于东南亚所罗门 群岛上的美军的棉衣和帆布帐篷而被人们发现 [ 35 ] 。
关注。此外, 一些 T richoderm a 属还具有抗性特征, 能够作为生物控制菌对抗植物病原体 [ 29- 31] 。
T richoderm a 的概念最早由 P ersoon[ 32] 引 入, 开 始概括的 T richod erm a 主要有 4 个菌种, 即 T. aure um、T. nigrescens、T. roseum 以及 T. viride, 不同分生孢 子的颜色是种间的区别, 现在人们已经认识到它们 是彼此无 关的种类。T richoderma 现在仅 用于描述 以 T. viride为代表的绿色类型的真菌 [ 34] 。 R ifa it[ 33] 依据微观特征, 界定了 T richoderm a 属。T richoderm a 属的分生孢子梗排列成规则的树状结构而且是重复
( Institute of B io log ical and Environm ental Science& T echnology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004)
Abstrac:t A s w ide ly deve lopm ent and utilization of ce llulose in the fie ld of energy, m ate rials and chem istry industry, T r ichoderma reesei has been caught m ore and m ore attention for its be ing a k ind of im portant ce llu lase stra in for industry. Fo r enhanc ing its cellu lase product, peop le hav e done a lot of work on it, and ob tained seve ra l cons iderably good mutant strains. T o learn the genom e o fT r ichoderma reesei and its mu tant strains is he lp fu l to us understand its system o f ce llulase hype rproduction, also he lp fu l to people construct its g enet ic eng ineering stra in in the future. T h is article introduced the background o f T richoderma reesei and part of its hyperce llulase product stra ins, a lso elabo rated the research deve lopm ent of its m utan t strains genom e in the recent yea rs.
纤维素酶降解纤维素的研究进展
收稿日期:20061120基金项目:桂林市科技攻关项目(20020413)作者简介:靳振江(1974),男,山西长治市人,硕士,讲师,研究方向为生态学及环境微生物学。
纤维素酶降解纤维素的研究进展靳振江(桂林工学院资源与环境工程系, 广西桂林 541004)摘要:占植株干物质总重量2 3的纤维素,不但是地球表面天然起源的重要有机物质之一,而且它的降解还是自然界碳素循环的中心环节。
利用植物类纤维这一可再生资源生产燃料酒精的研究已在世界各地逐步展开。
纤维素酶作为一种高活性生物催化剂,其在纤维素降解过程中起到重要的作用。
通过对纤维素的分子结构、天然纤维素分子的前处理以及纤维素酶分子的结构、作用机理和纤维素降解菌的选育、纤维素降解菌与非纤维素降解菌的协同作用等方面进行综述,指出纤维素底物结构的复杂性与多样性、纤维素酶降解纤维素的分子机制以及纤维素降解过程中多种微生物之间的相互作用是影响纤维素降解研究的关键问题,并对纤维素酶降解植物类纤维素生产燃料酒精的发展前景进行了展望。
关键词:纤维素;纤维素酶;降解中图分类号:Q 556+.2 文献标识码:A 文章编号:1002—8161(2007)02-0127-04Research progress i n degrada tion of cellulose by cellula seJ I N Zhen 2jiang(D ep a rt m en t of S ou rce and E nv ironm en ta l E ng ineering ,Gu ilin U n iversity of T echnology ,Gu ilin ,Guang x i 541004,Ch ina )Abstract :Cellu lo se accoun t fo r 2 3of to tal dry m atter w eigh t of p lan t ,it is no t on ly one of very i m po rtan t natu ral o riginal o rgan ic m atter on the earth su rface ,bu t also its degradati on is the key link of carbon recycle in na 2tu re .T he researches of app lying the p lan t cellu lo se ,a renew ab le resou rce to p roduce fuel alcoho l ,w ere gradually carried ou t all around the w o rld .A s a h igh active b i ocatalyst ,cellu lase p lays an i m po rtan t ro le in the p rocess of cellu lo se degradati on .T he mo lecu lar structu re of cellu lo se ,p retreatm en t of natu ral cellu lo se mo lecu le ,mo lecu lar structu re and functi on m echan is m of cellu lase ,the screen ing and cu ltu ring of cellu lo lytic m icroo rgan is m s ,the in 2teracti on betw een cellu lo lytic m icroo rgan is m s and non 2cellu lo lytic m icroo rgan is m s ,etc .w ere summ arized in the paper .It pu ts fo rw ard that comp lex ity and diversity of sub strate structu re of cellu lo se ,mo lecu lar m echan is m of cellu lase on degrading cellu lo se and the in teracti on among several m icroo rgan is m s in the p rocess of cellu lo se degra 2dati on w ere the key p rob lem s on affecting the research of cellu lo se degradati on .M o reover ,the p ro spect of p roduc 2ing fuel alcoho l by p lan t cellu lo se degraded w ith cellu lase w as fo recasted .Key words :cellu lo se ;cellu lase ;degradati on 纤维素占全球植物总干重的30%～50%[1],是地球上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。
纤维素酶的作用机理及开发应用
3.3纤维素酶在纺织上的应用
纤维素酶在染整上广泛应用, 特别在棉织物整理 上, 经过纤维素酶整理后, 棉织物的手感和外观获得很 大的改善。由于织物表面的绒毛被除去, 处理后织物更 光洁, 颜色更鲜艳。根据处理的目的不同, 可进行生化 抛光、柔软滑爽、改善光泽以及石磨水洗等加工。
3.4造纸业上的应用
纤维素酶的作用机理 及开发应用
环境科学132301 主讲：陈宣成 制作：杨桂实
1、纤维素酶的概述
2、纤维素酶的作用机理
3、纤维素酶的应用
1、纤维素酶概述
纤维素酶是一组能够降解纤维素生成葡萄糖的酶的总称, 在食品、 饲料、医药、纺织、洗涤剂和造纸等众多的工业领域有广泛的应用 价值。从酶的作用特性出发可分成两大类: 碱性纤维素酶和酸性纤维 素酶。根据其作用方式一般又可将纤维素酶分为3 类: 外切β- 1, 4-葡 聚糖苷酶( 简称CBH) 、内切β- 1, 4- 葡聚糖苷酶( 简称EG)和β- 1, 4- 葡 萄糖苷酶( 简称BG) 。在这3 种酶的协同作用下,纤维素最终被分解成 葡萄糖。自从1906 年Seilliere 从蜗牛消化液中发现纤维素酶以来, 人 们对纤维素酶做了大量的研究, 特别是80 年代以来, 由于分子生物学 的发展及生物工程技术的兴起, 纤维素酶的研究出现了新的前景。
3、纤维素酶的应用
3.1食品方面
3.1.1酿酒 在进行酒精发酵时添加纤维素酶可显著溶液的黏度, 缩短发酵时间, 而且酒的口感醇香, 杂醇油含量低。 3.1.2酱油酿造 在酱油的酿造过程中添加纤维素酶, 可使大豆类原料的 细胞膜膨胀软化破坏, 使包藏在细胞中的蛋白质和碳水化合 物释放, 这样既可提高酱油浓度, 改善酱油质量, 又可缩短生 产周期, 提高生产率, 并且使其各项主要指标均提高3%。
纤维素酶的研究进展及前景展望
株 。由 于放 线菌 纤 维 素 酶 的产 量极 低 ， 以研 究 很 少 。细 所 菌 纤维 素 酶 产量 也 不 高 ． 要 是 葡聚 糖 内切 酶 ． 多 数 对 主 大 结 晶纤 维 素 没有 降 解 活性 ，且 所产 生 的酶 是 胞 内酶 或 吸 附 在细 胞 壁 上 ， 分 泌到 培 养液 中 ， 加 了提 取 纯 化 的难 不 增 度 ． 以工业 上 很 少采 用 细 菌作 为 生 产 菌种 。 目前 ， 于 所 用 生产 纤 维素 酶 的微生 物 较 多 的是 丝状 真 菌 ，其 中酶 活 力 较 强 的 菌种 为 木 霉 、 陆霉 、 霉 和青 霉 ， 木 霉 属 菌 种 居 根 以 多 ． 为典 型 的有里 氏木 霉 、 色 木霉 、 氏 木霉 ． 目前 较 绿 康 是 公 认 较 好 的纤 维 素酶 生 产 菌 。 研究 最 清 楚 的是 里 氏木 霉 。 现 已制成 制 剂 的有 绿 色 木霉 、 陆霉 、 刀霉 以及 拟青 霉 黑 镰 和 斜 卧青 霉 等生 产 的纤 维 素 酶 。
性 比中 间键 小 ． 不改 变 产 物 的构 型 。 并
石 油 开采 、 水 处 理及 饲 料 等各 个 领域 ， 应 用 前 景 十 分 废 其
广阔一
１纤维 素 酶 的 特性
纤维 素 酶 在 自然界 分 布极 为 广 泛 。 昆虫 、 体 动 物 、 软 高等 植物 、 细菌 、 放线 菌 和真 菌都 能 产生 纤 维 素 酶 。反 刍 动 物 的瘤 胃以及 猪大 肠 中也 有 分 解 纤维 素 的 细菌 存 在 。 纤 维 素 酶 不 是 单 种 酶 ，而 是 起 协 同 作 用 的 多 种 酶
区 ， 能 作 用 于分 子 排 列 不整 齐 的 非结 晶区 。 也
文档：分解纤维素的微生物
分解纤维素的微生物纤维素是由D-葡萄糖以β-1,4 糖苷键结合起来的链状高分子化合物，具有不溶性的刚性结构，在常温下不溶于水、也不溶于稀酸和稀碱，在自然条件下分解缓慢。
全球每年产生的纤维素高达1000 亿，中国农作物秸秆量达到6 亿t，林木枝桠和林业废弃物年可获得量约9 亿t，但这些资源大部分通过简单的焚烧方式利用，利用率极低，在浪费能源的同时对环境造成了污染。
目前，对于纤维素的利用主要是通过化学或生物处理从而实现资源化。
微生物分解纤维素是纤维素生物处理技术的核心。
到70 年代以后，随着能源危机和环境污，纤维素的资源化利用是当前研究的热点。
微生物作为处理纤维素的一种手段，由于其对环境危害小，且能实现资源的再利用而越来越受到重视。
弄清纤维素酶的作用机制是关键，此外分离和选育出针对不同行业的高效纤维素分解菌种，研究不同来源纤维素酶以及不同菌种之间的协同作用，弄清菌株与菌株之间的关系及其在降解发酵过程中的作用，以达到构建高效稳定的纤维素降解菌群的目的，从而为实现纤维素的资源化利用提供科学的基础保障。
近二三十年来，在纤维素酶菌株的选育、纤维素酶组分及降解机制、纤维素酶合成的调节和控制以及纤维素酶应用等诸多分枝课题都取得了很大的进展。
有关纤维素降解机理的研究有很多，但纤维素酶将天然纤维素转化成葡萄糖过程中的细节至今仍不清楚。
目前，关于纤维素的降解机理主要有以下几种。
假说1950 年Reese 等人就对纤维素酶的作用方式提出了一个著名的C1-Cx假说，该学说认为，C1酶首先作用于结晶纤维素，使形成结晶结构的纤维素链开裂，长链分子的末端部分离，使其转化为非结晶形式，从而使纤维素链易于水解；Cx 酶随机水解非结晶纤维素，可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4-寡聚物；β-葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖。
2. 协同理论该理论认为：纤维素降解是由EG(内切葡聚糖酶)、 CBH(外切葡聚糖纤维二糖水解酶)和CB(纤维二糖酶或β-葡萄糖苷酶)共同作用的结果。
纤维素酶的作用机理
纤维素酶的作用机理
纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶，它能够分解生物质中的纤维素，从而释放出其中的糖类、蛋白质和其他有机物质，使其能够被利用。
纤维素是一种多糖，它主要存在于植物细胞壁中，是植物体的主要结构材料之一。
由于其结构复杂、密集致密，使其难以被微生物降解，因此纤维素在生物质利用上一直是一大难题。
然而，纤维素酶的出现，为生物质能源的利用提供了新的途径。
纤维素酶主要通过两种方式降解纤维素：一种是通过切断纤维素的β-1,4-糖苷键，将纤维素分解成低聚糖；另一种则是通过摆动和移动纤维素链，使其分解成易于降解的碎片。
这两种方式都需要纤维素酶的三维结构和催化活性。
纤维素酶的作用机理与其结构密切相关。
纤维素酶主要由两个模块组成：结构域和催化域。
结构域主要负责纤维素酶和纤维素之间的结合，而催化域则能够对纤维素进行切断反应。
纤维素酶的结构域和催化域的比例、序列和三维结构都会影响其催化活性和降解效率。
此外，纤维素酶的作用还受到pH、温度等环境因素的影响。
不同种类的纤维素酶对环境的适应性也有所不同。
因此，在利用纤维素酶进行生物质降解时，需要考虑到其适应的环境条件，以提高其降解效率。
总之，纤维素酶作为一种能够有效降解生物质的酶，在生物质能源利用上具有广阔的应用前景。
随着对纤维素酶结构和作用机理的深
入研究，相信未来将有更多的纤维素酶被开发出来，为生物质能源利用做出更大的贡献。
微生物纤维素酶及其降解纤维素机理的研究进展
８ ・ ６
陕
西
农
业
科
学
２１（） ０ ０ ３
・
农 艺探讨 ・
微 生 物纤 维 素酶 及其 降解 纤 维 素机 理 的研究 进 展
王 翮
（ 安 职 业 技 术 学 院 生 物 工程 系 ， 西 西 安 西 陕
摘
７ ０７ ） １ ０ ７
要 ： 微 生物 纤 维 素 酶 的 来 源 、 质 、 子 结 构及 作 用机 理 等 四 个 方 面详 细概 述 了 国 内外微 生 物 纤 维 素 酶 从 性 分
及 其 降 解 纤 维 素 机 理 的研 究现 状 ， 并提 出微 生 物 纤 维 素酶 降 解 纤 维 素 的 研 究 方 向 ， 今 后 在 微 生 物 纤 维 酶 及 对
其 降 解 机 理 方 面 的 进 一 步研 究有 重 要 的 指 导 意 义 。
关 键 词 ： 生物 纤 维素 ；纤 维 素酶 ；降解 微
下 进行 ， 许 多 酸水 解 法无 可 比拟 的优 点 ， 此 ， 有 因
组酶 的总 称 ， 多 组 分 酶 系 ， 称 纤 维 素 酶 复 合 是 又
物 。已知天然 纤维 素分子 完全 降解为 葡萄糖 至少
需 要三类 酶 的协 同作 用 ： 切 葡 聚糖 纤 维二 糖 水 外 解 酶 （Ｅ ３ ．１ １ Ｂ ｃ．２ ．９ Ｃ Ｈ） 、 内切 葡 聚糖 苷 酶 （
３ 微 生 物 纤维 素 酶 的分 子结 构
对 不 同微 生物来 源纤 维素酶 基 因的克 隆和氨
收 稿 日期 ： ０ ９ ｉ － ０ ２ 酶 及其 降解 纤 维 素 机 理 的 研 究进 展 微
维素 酶 ； 凡是 能在碱 性条 件下水 解纤 维素 的酶 ， 称
纤维素酶对纤维素的作用机理及其在纺织上的应用
纤维素酶对纤维素的作用机理及其在纺织上
的应用
1 纤维素酶介绍
纤维素酶是一类含有蛋白质和酽基团的天然酶，能够分解植物细
胞壁中的纤维素。
纤维素酶的类型主要有酵母纤维素酶、乳酸杆菌纤
维素酶、枯草芽孢杆菌纤维素酶等。
2 纤维素酶作用机制
纤维素酶作用机制大致分为三种模式：有水解物质的侧链水解反应，这一过程类似撕裂一个长绳；还有端链水解反应，它允许酶将细
胞壁内纤维素分解成细胞壁内和表面上的结构元素；通过内部酶位点，纤维素酶能直接分解纤维素结构中的木质素和半木质素。
3 纤维素酶在纺织上的应用
纤维素酶在纺织中的应用主要有以下几种：
① 用于加工化学纤维，包括现有的化纤材料，过去的化纤衣料和
新的可溶聚合物；
② 用于破碎植物纤维素，把它们分解成可重织的碎纤维；
③ 用于破碎植物纤维素以减少衣料的抓绒实质，以便改善衣料和
织物的手感和柔软性；
④ 工业纤维素酶也被应用于缩水粘接过程，以提高织物缩水性能并得到更好的触感。
4 结论
纤维素酶是一类天然酶，可以把纤维素分解成植物细胞壁内的结构元素，从而被应用于纺织行业，在工业生产中发挥着重要的作用。
综述-纤维素酶的研究进展-邓磊
纤维素酶的研究进展邓磊1佛山市顺德区博大生物科技有限公司摘要：纤维素是世界上最丰富的可再生资源，最终需要在纤维素酶的作用下分解为葡萄糖才能应用在生产生活的各个领域。
纤维素酶广泛存在于微生物、动物和植物体内，对纤维素具有特异性的降解作用。
纤维素酶广泛来源于自然界的微生物，纤维素酶分解纤维素，不仅仅能够生产新能源酒精，而且还能够提高动物的消化率。
关键词：纤维素，纤维素酶，枯草芽孢杆菌1The research progress of cellulaseDeng Lei1Boda biological and technology co., LTD shunde district foshan city Abstract: Cellulose is the most abundant renewable resources in the world, and eventually need under the action of cellulose enzyme, broken down into glucose to applications in the areas of production and living. Cellulose enzyme widely exists in microbial animals and plants, effect on the degradation of cellulose is characteristic. Cellulose enzyme widely is derived from the nature of microbes, cellulose enzyme decomposition of cellulose, not only can produce new energy, but also can improve the digestibility of animals.Keywords: cellulose enzyme, cellulose, bacillus subtilis1 纤维素的概述1.1 纤维素的来源纤维素是世界上最为丰富的可再生生物高分子，其不断通过光合作用得以补充[1]。
纤维素水解机理的理论研究
纤维素水解机理的理论研究纤维素是一种重要的生物大分子，由许多β-葡萄糖单体单元构成，是植物的主要结构成分。
纤维素的水解可以得到各种有机化合物，可以用于生产生物能源、生产化学品和生物医药等方面。
因此，对纤维素水解机理的理论研究具有重要的意义。
本文将从纤维素的化学结构、水解方法以及水解机理等方面进行探讨。
一、纤维素的化学结构纤维素的化学结构主要由β-葡萄糖单体构成。
纤维素中的β-葡萄糖分子通过1,4-β键链接起来形成纤维素链，链长可以达到数千个单体。
在纤维素的链中，葡萄糖单体呈平面构型，每个单体都有三个羟基，可以进行水解反应。
此外，在纤维素中，由于β-葡萄糖分子的平面构型和1,4-β键的排列，使得纤维素链形成了一种类似晶体的结构，这种结构决定了纤维素的物理特性和化学稳定性。
二、纤维素的水解方法纤维素的水解方法包括酸性水解、碱性水解和酶解三种。
其中，酸性水解是最常见的方法。
在酸性条件下，水会攻击1,4-β键，使得纤维素链被切断，形成低聚物或单体。
碱性水解则是通过碱对纤维素链的水解作用，水解产物主要是葡萄糖和其它低聚物。
酶解是通过将适合的纤维素分解酶加入水解反应体系中，使得纤维素分子链上的β-葡萄糖单体被水解成低聚糖或糖。
三、纤维素的水解机理纤维素的水解机理是一个复杂的过程。
在酸性水解中，最初的步骤是水的催化附加反应－质子化，即酸性条件下的水会通过质子化变成氢氧根离子，和纤维素的1,4-β键发生水攻击反应。
在这个步骤中，酸性条件使得水的α-碳上的氢离子化，使得水的质子化特异性增强，进而成为水解反应发生的一个必须条件。
在质子化的过程中，水的质子可以在纤维素链上跳跃，带来更多的水解反应。
这个步骤中的分子间相互作用和链内分子间的相互作用是决定纤维素水解效率的因素之一。
其次，根据烷基含量不同，纤维素不同部分上的质子化速率也是不同的。
这意味着，水解反应的速率和水解产物的类型会发生改变。
当水解反应发生在纤维素链内部分子时，产生的纤维素低聚糖也更容易重新排列成再生纤维素，这会加剧反应的可逆性。
纤维素酶对纤维素的作用机理及其在纺织上的应用
纤维素酶对纤维素的作用机理及其在纺织上的应用
纤维素酶（Cellulase）是一种对纤维素可以发挥作用的酶，它可以将纤维素分解成葡萄糖，从而被有机体完全吸收。
纤维素酶的作用机理及其在纺织上的应用被广泛研究，因此本文将首先简要介绍纤维素酶的作用机理，然后详细介绍纤维素酶在纺织上的应用。
纤维素酶是由微生物产生的，主要由细菌、酵母、真菌、藻类以及有机体产生的多种酶组成。
纤维素酶把多糖类物质（如纤维素）由其分子中间的碳链开始分解，这种分解的过程中，酶会将每一小段糖的键结分离，并分解成单糖，其中最常见的是葡萄糖。
而纤维素酶的反应速度受温度、PH值、酶度、添加物和糖类物质的种类等因素的影响。
纤维素酶在纺织上的应用被广泛研究。
在棉、麻纤维素降解中，纤维素酶可以有效地降解纤维素，使其纤维变得柔软，使穿着更加舒适。
纤维素酶也可以用于去除棉纤维的表面污渍以及除去棉纤维表面上的粘贴剂和印染剂。
此外，纤维素酶也可以用于制造拉链、缝纫线、针织物等，减少纤维之间的磨擦，使缝纫更加牢固。
综上所述，纤维素酶是一种非常有用的生物酶，其作用机理是将纤维素分解成单糖，从而可以被有机体完全吸收。
此外，纤维素酶还可以广泛应用在纺织工业中，在棉、麻纤维素降解、除去洁棉中可以起到极佳的作用，而且也可以彩印起到抗污染，节约材料，提高工作效率等多方面的作用，同时也可以制作拉链、缝纫线、针织物等，提高了纺织品的质量。
因此，研究和开发纤维素酶将有助于改善纺织工业的生产效率，同时也有助于更好地利用和分解纤维素，保护环境，减少污染。
纤维素酶在反刍动物饲料中的应用研究进展
维素降解成可消化吸收的还原糖 （ ：二糖或葡萄 如
糖） ，提高饲料 的营养价值 。 目 ，纤维素酶在反 前
刍动物生产应用 中取得了良好 的生产效益和巨大的
经 济效 益 。
又称为 ｃ 酶 ，这类酶作用于纤维素内部 的非 ｌ 结晶区，随机水解 一 ，４ 糖苷键 ，将长链纤维素 １ 一
分子 截短 ，产 生大 量带 非还 原性 末端 的小 分 子纤 维
１ ． 动物 性 来源 ．２ ２
酶分泌量 明显下降 ，因此 ，在 １ 中添加纤维素酶 ３ 粮
以补 充 幼龄 动物 消化酶 的不 足 。钱利 纯 也认 为 １ ３ 粮 中添 加适 宜 的外源 酶制 剂可 使 胃肠道 内环 境发 生 变化 ，使肠 壁变 薄并 减少 肠道 微生 物数 量 ，改善 营
Ａｇ ｉ ｕｔ ｒ ｌ ｉｅ ｓｔ ， ｒ ｉ ０ ３ ， ｉ ａ ２ Ｈｅ ｅ ｒ ｌ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ｒ ｌ ａ ｖ ｒ ｉ Ｈａ ｂ ｎ １ ０ ０ Ｃｈｎ ； ． ｂ ｉ ｃ ｕ Ｕｎ ｙ ５ Ｎｏ ｍａ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｅ ｃ Ｕｎ ｙ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
纤维素酶包括多种水解酶 ，纤维素酶是指能降 解纤维素的一类酶的总称 。是 由多种水解酶组成的 复杂酶系 ，主要来 自于真菌和细菌 。根据纤维素酶 的不 同功能 ，可分为三大类： 内切纤维素酶、外切纤
维 素 酶 和 一 萄糖 苷 酶 。还 有 分 解纤 维 素 的其 他 葡 酶类 ，如木 聚糖 酶 （ ｙａｅ和果 胶 酶 。 Ｘｌ ） ｓ １ ． 葡聚 糖 内切 酶 ．１ １
１ ． 生物工 程 来源 ．３ ２
养吸收 。牛雪佳等通过研究不 同水平纤维素酶对 １
绵羊血液中生化指标的影响 ，试验结果表明 日 中 粮 添加 Ｏ ％ ． 纤维素酶没有损害绵羊各组织器官㈣。 ２
纤维素酶的研究现状及应用前景
纤维素酶的研究现状及应用前景刘晓晶,李田,翟增强(中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116)摘要 纤维素酶可以使构成植物细胞壁等不易利用的植物纤维分解成葡萄糖,从而提高玉米等秸秆的利用率,推动纤维素酶及燃料乙醇的工业发展及推广。
主要阐述了纤维素的结构和纤维素酶的作用机理,并详细介绍了纤维素酶的发展与应用前景。
关键词 纤维素;纤维素酶;作用机理;生产;应用中图分类号 S 183 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2011)04-01920-02The Status Quo and Applicati on Prospect of Cell u l ase LI U X i ao -ji ng et al (Che m i cal Eng i neer i ng Instit ute ,Ch i na M i ni ng U ni versity ,Xuz hou ,Ji angs u 221168)Abstract Cellul ase can made plant fi bre wha t consti tuted pl ant cell w alls ,etc .resolved i nt o gl ucose ,thereby ,t he utili zati on rate o f ma i ze straw ,et c .was m i proved ,and t he i ndustri a l deve l op ment and generali zati on of ce ll ulase and f uel e t hano lwere promoted .This articlem ai n l y dis -cussed t he structure o f cellul ose and the m echan i s m of t he cellul ase ,and t he develop ment and t he applicati on pros pects of ce ll ulase were i ntro -duced detail edl y .K ey words Cell ulose ;Cell u l ase ;M echanis m;P roducti on ;Appli cation基金项目 中国矿业大学大学生实践创新训练计划项目(2010093)。
纤维素酶的作用机理
纤维素酶的作用机理x纤维素酶的作用机理纤维素酶是一种天然发生的酶,是一种可以水解纤维素分子的酶,它的作用机理主要是发生在纤维素分子剪切的过程中，可以将纤维素分子变得更小，更加容易被动物体消化吸收。
纤维素酶的作用主要是将大分子纤维素分解成小分子或分子碎片，从而使营养价值提高。
纤维素酶有细菌和植物来源的。
细菌来源的纤维素酶一般分类为β-1,4-糖苷酶和β-1,4-硫醚酶，植物来源的纤维素酶分类为总称类酶的无规半乳糖苷酶（Beta-galctosidase）和半乳糖苷酶（Cellulase）。
半乳糖苷酶主要发生在细胞壁内外，它的作用是分解细胞壁的结构，使之更易于消化。
这种酶可以将纤维素分解成单糖，比如阿拉伯糖，水果糖，葡萄糖等，它们是构成植物细胞壁的基本成分，也是动物营养的基本成分。
硫醚酶主要发生在植物细胞壁外，它的作用是分解细胞壁的结构，使之更易于消化。
硫醚酶主要是分解细胞壁中的芳香族硫醚类物质，将它们转化成水溶性物质，从而改善植物的消化和吸收。
在生物化学中，细胞壁是一种由蛋白质和多糖组成的复合物，它有不可溶化的特性，消化系统无法对其反应。
因此，细胞壁的水解是一项重要的任务，纤维素酶就是承担这项任务的酶。
纤维素酶作用机理的主要步骤如下：1、纤维素酶通过其特殊的化学性质，将细胞壁中的糖类和其他合成物分解成构成糖的小分子；2、细胞壁中的蛋白质被纤维素酶水解分解，蛋白质分解成单碳水化合物；3、纤维素酶可将芳香族硫醚类物质分解为水溶性物质，从而提高植物的消化和吸收；4、纤维素酶的其它作用还包括提高细胞壁的抗菌能力，清除污染，改善营养状况等。
总而言之，纤维素酶可以分解细胞壁，使细胞壁中的营养成分更容易被动物体消化吸收，为动物体的正常生理和饲料利用提供价值。
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１２ Ｎｏ． ７． ２００７
专题论述
（１．Ｃｏｌｌｅ ｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓ ｃｉｅ ｎｃｅ ， Ｓ ｏｕｔｈｗｅ ｓ ｔ Ｕｎｉｖｅ ｒｓ ｉｔｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４００７１６； ２．Ｃｉｔｒｕｓ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒｃｈ Ｉｎｓ ｔｉｔｕｔｅ ， Ｃｈｉｎｅ ｓ ｅ Ａｃａ ｄｅ ｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４００７１２）
纤 维 素（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）是 植 物 细 胞 壁 的 主 要 组 分 之 一 ， 占 植 物 秸 秆 干 质 量 的４０％～５０％。它 对 增 强 细 胞 壁 的 机械支撑强度、维持不透水性以及抗逆性有重要的 功 能 作 用 ［１］。 纤 维 素 酶 （Ｃｅｌｌｕｌａｓｅ）是 降 解 纤 维 素 的 一 组 酶系的总称， 而纤维素是地球上数量最大但又未得 到充分利用的一类多糖， 微生物对它的降解、转化 是自然界碳素循环的主要环节。近年来随着对纤维 素酶研究的深入， 以及越来越多的性质不同的纤维 素酶的发现， 使得纤维素酶的应用日益广泛。但是 由于对纤维素酶的结构、功能特别是降解纤维素的 作用机制还缺乏足够的了解， 使得对纤维素酶的研 究和高效应用存在很大的局限。由于分子生物学技 术的兴起， 使得人们能在基因水平上对纤维素酶类 多样性的进化起源有了更进一步的研究。
大多数纤维素酶都是这样， 只有少数微生物和 高 等 植 物 产 生 的 纤 维 素 酶 不 具 有 这 类 结 构 域 ， 如Ｔ． ｒｅｅｓｅｉ的 ＣＢＨＩ 就 没 有 ＣＢＤ结 构 域 。 通 常 认 为 ＣＢＤ对 高 效降 解纤维素起到关键的作 用， 但Ｔ．ｒｅｅｓｅｉ的ＣＢＨＩ在 没 有ＣＢＤ的 情 况 下 仍 具 有 水 解 纤 维 素 的 活 性 ， 在 Ｔ． ｒｅｅｓｅｉ的ＥＧ１的 酶 解 过 程 中 也 观 察 到 同 样 的 现 象 。 此 外 ， Ｈｕｍｉｃｏｌａ ｉｎｓｏｌｅｎｓ 的 ＥＧ５ 和 Ｃｅｌｌｕｌｏｍｏｎｎａｓ ｆｉｍｉ 的 ＣｅｎＥＧ都并未发现具有ＣＢＤ结构， 但仍然具有水解酶 活性。这些实验证明， 在有些外切和内切酶中ＣＢＤ对 酶 的 催 化 活 力 是 非 必 需 的［６］。 ２．１ 催化域的结构（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｄｏｍａｉｎ， ＣＤ）
染、食物短缺和能源危机具有重大的现实意义。综述了纤维素酶的分子结构、作用机理的研究进展。
关键词： 纤维素； 纤维素酶； 分子结构； 作用机理
中图分类号： ＴＳ２０１
文献标识码： Ｂ
文章编号： １００５－ ９９８９（２００７）０７－ ００１２－ ０４
Ｐ ｒｏｇｒｅ ｓ ｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌｅ ｃｕｌａ ｒ ｓ ｔｒｕｃｔｕｒｅ ａ ｎｄ ｍｅ ｃｈａ ｎｉｍ ａ ｂｏｕｔ ｃｅ ｌｌｕｌａ ｓ ｅ
只有在这三类酶的协同作用下， 最终才能把纤 维素分子降解成葡萄糖。微生物特别是真菌能产生 这类酶的复合物， 从而把纤维素分子降解为葡萄糖 分子为自己所利用。
２ 纤维素酶的分子结构
对纤维素酶分子结构和功能的研究是从 ２０ 世 纪 ８０ 年代开始的， 由于 来 源 于 真 菌 的 纤 维 素 酶 大 多 是 糖蛋白， 难以得到完整纤维素酶晶体， 很长一段时
［６］ 王长青．我国水牛奶业开发前景及对策［Ｊ］．中国畜牧杂志， ２００４，（４）：３７－ ３９
［７］ 张 新 时．中 国 高 速 发 展 奶 水 牛 业 的 建 议［Ｍ］．第 五 界 亚 洲 水牛大会论文集
［８］ 章纯熙．水牛产业资源的利用和开发［Ｊ］．中国食物与营养， ２００６，（３）：１９－ ２１
ＣＤ体现了催化 活 性 及 对 特 定 水 溶 性 底 物 的 特 异 性， 尽管不同来源纤维素酶的分子量大小差别很大， 但它们催化区的大小却基本一致。
ＬＩＵ Ｓｈｕ－ ｌｉ１， ＷＡＮＧ Ｈｕａ２＊， ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ ｙａｎ１， ＳＨＥＮＧ Ｚｈａｎ－ ｗｕ介： 刘树立（１９８１－ ）， 男， 硕士研究生， 研究方向为农产品加工与发酵研究。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ｈｅａｌｔｈ ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］． Ｆｏｏｄ Ｒｅｖ Ｉｎｔ，１９９８，１４：１－ ９ ［１７］ Ｍｉｎｅｒｖｉｎｉ Ｆ， Ａｌｇａｒｏｎ Ｆ， Ｒｉｚｚｅｌｌｏ ＣＧ． Ａｎｇｉｏｔｅｎｓｉｎ Ｉ－ Ｃｏｎ－
ｖｅｒｔｉｎｇ － Ｅｎｚｙｍｅ － Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ａｎｄ Ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ Ｐｅｐｔｉｄｅｓ ｆｒｏｍ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｈｅｌｖｅｔｉｃｕｓ ＰＲ４ Ｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ－ Ｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄ Ｃａｓｅｉｎｓ ｏｆ Ｍｉｌｋ ｆｒｏｍ Ｓｉｘ Ｓｐｅｃｉｅｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏ－ ｂｉｏｌ，２００３，６９（９）：５２９７－ ５３０５ ［１８］ Ｇｏｂｂｅｔｔｉ Ｍ， Ｆｅｒｒａｎｔｉ Ｐ， Ｓｍａｃｃｈｉ Ｅ． Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎ－ ｇｉｏｔｅｎｓｉｎ － Ｉ － Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ － Ｅｎｚｙｍｅ － Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ Ｐｅｐｔｉｄｅｓ ｉｎ Ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ Ｍｉｌｋｓ Ｓｔａｒｔｅｄ ｂｙ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ ｓｕｂｓｐ ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ ＳＳ１ ａｎｄ Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌａｃｔｉｓ ｓｕｂｓｐ Ｃｒｅｍｏｒｉｓ ＦＴ［Ｊ］．Ａｐｐｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０００，６６（９）：３８９８－ ３９０４ ［１９］ Ｃｌａｒｅ ＤＡ， Ｓｗａｉｓｇｏｏｄ ＨＥ． Ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｍｉｌｋ ｐｅｐｔｉｄｅｓ：ａ ｐｒｏｓｐｅｃｔｕｓ［Ｊ］．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ，２０００，８３：１１８７－ １１９５ ［２０］ 王春凤，殷文政，王和平，等．抗人轮状病毒和大肠杆菌免 疫乳持续性研究［Ｊ］．食品科学，２０００，（５）：４２－ ４３
专题论述
纤维素酶分子结构及作用机理的 研究进展
刘树立１， 王 华２＊， 王春艳１， 盛占武１ （１．西南大学食品科学学院， 重庆 ４００７１６； ２．中国农业科学院柑橘研究所， 重庆 ４００７１２）
摘要： 纤维素是自然界中存在最广泛的一类碳水化合物， 同时它也是地球上数量最大的可再生资源。
利用微生物生产的纤维素酶将其转化为人类急需的能源、食物和化工原料， 对于人类社会解决环境污
１ 纤维素酶的作用类型［２］
纤维素酶由三类不同催化反应功能的酶组成， 根据其催化功能的不同可分为： ①内切葡萄糖苷酶 （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）， 该 类 酶 能 随 机 地 在 纤 维素分子内部降解β－ １，４糖 苷键； ②外切葡萄糖苷酶 （ｅｘｏ－ １，４－ β－ Ｄ－ ｇｌｕｃａｎａｓｅ， ＥＣ３．２．１．９１， 来自真菌的简 称ＣＢＨ， 来自细菌的简称Ｃｅｘ）， 它能从纤维素分子的 还原或非还原端切割糖苷键， 生成纤维二糖； ③纤 维 二 糖 酶（３－ Ｄ－ ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ， ＥＣ３．２．１．２１， 简 称 ＢＧ）， 它把纤维二糖降解成单个的葡萄糖分子。
目前已经 被 阐 明 的 催 化 结 构 域 是Ｔ．ｒｅｅｓｅｉ ＣＢＨⅡ 的催化域结构， 它是由α／β组成的筒状结构： 由５个α 螺 旋 和７条β链 组 成 ， 活 性 部 位 由 两 个 延 伸 至 表 面 的 环（ｌｏｏｐ）以形成一个隧道状（ｔｕｎｎｅｌ）结构， 长度大约２ｎｍ， 包含４个结合位点， 水解糖苷键发生在第２和第３结合 位点之间； Ｔｈｅｒｍｏｍｏｎｏｓｐｏｒａｆｕｓｃａ的ＥＧ２尽管和Ｔ．ｒｅｅｓｉ ＣＢＨⅡ属于同一家族， 但在活性部位的组织结构却有 一点显著的不同， 它的活性位点表面没有一个由环 覆 盖 的 结 构 ， 因 此 它 更 象 是 一 个 沟 槽（ｇｒｏｏｖｅ）而 不 是 一个 “隧道”［７］。所有属于ＥＧ家 族 的 环 结 构 都 缺 失 ， 而属于ＣＢＨ家族的正好相反， 都有一个环结构。普遍 认为， 正是由于ＣＢＨ拥有这样一个环结构形成的 “隧 道”， 它能连续地催化几个糖苷键的断裂。
［１２］ 曾 庆 坤，章 纯 熙，杨 炳 壮．水 牛 奶 鸡 蛋 酸 奶 的 研 制［Ｊ］．农 牧 产 品 开 发 ，２０００，（１０）
［１３］ 曾 庆 坤，章 纯 熙，杨 炳 壮．水 牛 奶 双 歧 酸 奶 的 制 作［Ｊ］．中 国 奶牛，２００１，（２）：４７－ ４９
［１４］ Ｍｉｑｕｅｌ Ｅ，Ｇｏｍｅｚ ＪＡ，Ａｌｅｇｒｉａ Ａ，ｅｔ ａｌ．Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｓｅｉｎ ｐｈｏｓｐｈｏｐｅｐｔｉｄｅｓ ｒｅｌｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ ｏｆｍｉｌｋ － ｂａｓｅｄ ｉｎｆａｎｔ ｆｏｒｍｕｌａｓ ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ， ２００５，
５３（９）：３４２６－ ３４３３ ［１５］ Ｄｉａｚ Ｍ， Ｄｅｃｋｅｒ ＥＡ． Ｃａｓｅｉｎｏｐｈｏｓｐｈｏｐｅｐｔｉｄｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｅｌｌ
ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ［Ｊ］． Ｂｉｏｆａｃｔｏｒｓ，２００４，２１（１－ ４）：７３－ ８ ［１６］ Ｘｕ ＲＪ． Ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｐｅｐｔｉｄｅｓ ｉｎ ｍｉｌｋ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ
［９］ 杨炳壮，梁贤威，曾庆坤，等．从世界水牛发展现状看我国奶 水牛业的发展趋势［Ｍ］．第五界亚洲水牛大会论文集：７３－ ８４
［１０］ 曹 永 新，杨 金 波，黄 锋．中 国 水 牛 业 的 生 产 状 况 及 产 业 化 前景［Ｍ］．第五界亚洲水牛大会论文集：２２－ ３９
［１１］ 杨白云，章纯熙，杨炳壮，等．水牛奶黑米酸奶 的 研 制［Ｊ］．食 品科学，２００６，（７）：６７－ ６８
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｃｅｌｌｕｌｏｓ ｅ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓ ｔ ａｂｕｎｄａｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ， ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ ｏｎｌｙ ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ｒｅ－ ｓ ｏｕｒｃｅ ｔｈａｔ ｉｓ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｉｎ ｌａｒｇｅ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ ． Ｓ ｏ ｉｔ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｒｅａｌｉｓ ｔｉｃ ｍｅａｎｉｎｇ ｆｏｒ ｈｕｍａｎ ｂｅｉｎｇ ｔｏ ｓ ｏｌｖｅ ｅｎｖｉｒｏｎ－ ｍｅｎｔ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ， ｆｏｏｄ ｓ ｈｏｒｔａｇｅ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｃｒｉｓ ｉｓ ｔｈａｔ ｕｓ ｉｎｇ ｃｅｌｌｕｌａｓ ｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓ ｍ ｔｒａｎｓ ｆｏｒｍ ｃｅｌｌｕ－ ｌｏｓ ｅ ｔｏ ｅｎｅｒｇｙ， ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｆｏｏｄ． Ｉｔ ｓ ｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓ ｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓ ｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａ－ ｎｉｓ ｍ ａｂｏｕｔ ｃｅｌｌｕｌａｓ ｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｃｅｌｌｕｌｏｓ ｅ； ｃｅｌｌｕｌａｓ ｅ； ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓ ｔｒｕｃｔｕｒｅ； ｍｅｃｈａｎｉｓ ｍ