纤维素酶的分离纯化..
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3.纤维素酶的应用领域应进一步拓宽。
除了上述方法，还有反胶束萃 取法，高效液相色谱，十二烷 基磺酸钠——聚丙烯酰胺凝胶 电泳法等
食品工业 饲料工业
洗涤剂工业
纤维素酶
其他
应用
纤维素酶在食品工业应用极为广泛。 如将纤维素酶应用于豆腐生产工艺中，结果表 明，在大豆浸渍时添加0.5%~5.0%纤维素酶，可提 高4.00%~11.01%豆腐品率，且所产豆腐色质和风 味无明显变化，同时不改变原有生产工艺路线，其 经济效益比较明显 。
（一）分子量：45000-76000； 最适pH：pH4-5；最适温度： 40-60℃ 。 （二）纤维素酶各组分大多为糖 纤维素酶的分子结构 蛋白。 （三）纤维素酶是诱导酶，诱导 物为纤维二糖。
纤维素酶
昆虫
真菌
软体动物
纤维素酶
原生动物
放线菌 细菌 目前研究较多的是霉菌，其中酶活力较强的菌 种为木霉、曲霉、根霉和青霉，特别是里斯木霉、 绿色木霉、康氏木霉等较为典型，是目前公认的较 好的纤维素酶生产菌。
纤维素酶在造纸、草药提取等方面均有很 大应用潜力。用纤维素酶适当处理纸浆，能增加 微细纤维生成量和提高保水度，有可能促进某些 纸张抗张力提高。
1.纤维素酶作用机理有待进一步研究，由于纤维 素酶的空间结构复杂，加之纤维素酶不易分离纯 化、结晶难，应进一步在分离纯化技术和研究方 法上进行突破。
2.目前纤维素酶的产量和活性都不高，成本偏高， 今后应加强菌种选育和发酵工艺等基础研究工作， 分离和筛选出针对不同行业的高效纤维素分解菌 群。
通常采用的中性盐有
硫酸铵、硫酸钠、硫酸
钾、硫酸镁、氯化钠和磷
酸钠等。
纤维素酶的分离纯化多采用硫酸铵分级沉淀法，因 为硫酸铵具有溶解度大，对温度变化不敏感，分级 效果好等特点。
陈红漫等在芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶的分离纯化及特 性的研究中采用硫酸铵分级沉淀法对粗酶液分离纯 化，结果显示在硫酸铵饱和度区间为20%~60% 时，经硫酸铵沉淀后，酶纯化倍数为 1.42，回收 率为 11.41%。
纤维素酶用作饲料添加剂,能明显提高饲料消化率 和利用率,促进动物生长。在奶牛的养殖上,纤维素 酶能增强奶牛食欲,增加其对粗饲料的采食量,提高 饲料的消化率和利用率,提高产奶量,同时,还能降 低奶牛消化道的发病率。
天然纤维如棉、麻等纺织品具有较强的吸湿、 透气性，备受消毒者青睐。但棉、麻及其混纺布料 上存在细毛，与皮肤接触时会产生刺痒感，因此近 几年来，利用纤维素酶进行生物整理越来越受到纺 织界的重视。利用纤维素酶进行酶处理，能使麻、 棉表面剥离和纵向复合细胞间层侵蚀，使纤维梢丝 束化或脱落，能极大地降低对皮肤的刺痒，提高棉 麻织物的服用性能及产品档次。
凝胶过滤
• 凝胶过滤层析法是根据蛋白质的大小和形状，即 蛋白质的质量进行分离和纯化。 层析柱中的填料是多孔凝胶填料，多是交联的聚 糖类物质，使蛋白质混合物中的物质按分子大小 的不同进行分离，一般是大分子先流出来。小分 子后流出来。 具有条件温和,简便,分离范围广,回收率高等特点
王玢等人对海洋细菌产生的纤维素酶粗酶液进行 盐析，透析并分别过葡聚糖凝 胶 层 析 柱 SephdedxG 89 ,SephdedxG50和 SephdedxG75,结果显示SephdedxG75 分 离效果最好。 贺刚等运用葡聚糖凝胶层析柱SephdedxG75 法对草鱼肠道一菌株产纤维素酶粗酶液进行分离 纯化，结果显示，分离纯化后酶的比活力提高了 2.92 倍，回收率为5.38%
制药1102
罗志强
孟豪轩
陈孟南
1
纤维素酶的概念及其性质 纤维素酶的来源
2
3 4 5
纤维素酶的分离提纯技术 纤维素酶的应用 纤维素酶的问题与展望
ຫໍສະໝຸດ Baidu念
纤维素是地球上最丰富的可再生性碳源物质 ，其降解是自然界碳素循环的中心环节，有效利 用纤维素可有效解决能源危机，可以用于生产大 量化工原料，如乙醇，丁醇等，采用纤维素酶进 行水解是保证无污染地将这些纤维素物质转化成 简单糖的关键。 纤维素酶的组分复杂，主要有内切葡聚糖酶，外 切葡聚糖酶，β-葡萄糖苷酶3种。给纤维素酶的分 离纯化带来了一定的困难。
等电聚焦电泳法
等电聚焦电泳是依据蛋白质分子的等电点不同#在 一个连续的，稳定的线性pH梯度中电泳的蛋白质 分离和分析技术，等电聚焦电泳具有很高的分辨 率，可以分离等电点相差 0.01~0.02个pH单位 的蛋白质。
双水相体系萃取法
双水相体系萃取是利用两种聚合物或多聚物在水 相中的不相溶性，形成两相，两相对蛋白质分子 的亲和能力不同，达到从样品溶液中直接分离纯 化蛋白质的目的，也可起到浓缩蛋白质的作用。 双水相体系萃取具有条件温和"产品活性损失少， 处理量大，设备投资小，操作简单，易于放大及 连续操作等优点，广泛应用于蛋白质，酶，核酸 及多糖等生物大分子的分离纯化。 舒国伟等运用双水相萃取技术对纤维素酶进行萃 取，结果表明，在聚乙二醇4000——硫酸铵双水 相体系中，双水相体系的质量组成为硫酸铵8%， EG4000为26%,pH为4.8时,分配系数 K为 5.21，萃 取率为 79.4%
纤维素酶的分离纯化
纤维素酶的组分大多为糖蛋白，工业上用于生 产纤维素酶的粗酶制剂常采用硫酸铵沉淀法，酒精 沉淀法，丹宁沉淀法和离心喷雾干燥等方法。但 在纤维素酶的分析研究上个常采用一些列的蛋白 质分离纯化技术，如分级沉淀法，凝胶过滤法等。
沉淀法（盐析）
☻盐析沉淀法的原理：
高盐浓度下盐离子与酶蛋白质分子争夺水分 子，除去蛋白质的水合外壳， 降低溶解度而沉淀。
除了上述方法，还有反胶束萃 取法，高效液相色谱，十二烷 基磺酸钠——聚丙烯酰胺凝胶 电泳法等
食品工业 饲料工业
洗涤剂工业
纤维素酶
其他
应用
纤维素酶在食品工业应用极为广泛。 如将纤维素酶应用于豆腐生产工艺中，结果表 明，在大豆浸渍时添加0.5%~5.0%纤维素酶，可提 高4.00%~11.01%豆腐品率，且所产豆腐色质和风 味无明显变化，同时不改变原有生产工艺路线，其 经济效益比较明显 。
（一）分子量：45000-76000； 最适pH：pH4-5；最适温度： 40-60℃ 。 （二）纤维素酶各组分大多为糖 纤维素酶的分子结构 蛋白。 （三）纤维素酶是诱导酶，诱导 物为纤维二糖。
纤维素酶
昆虫
真菌
软体动物
纤维素酶
原生动物
放线菌 细菌 目前研究较多的是霉菌，其中酶活力较强的菌 种为木霉、曲霉、根霉和青霉，特别是里斯木霉、 绿色木霉、康氏木霉等较为典型，是目前公认的较 好的纤维素酶生产菌。
纤维素酶在造纸、草药提取等方面均有很 大应用潜力。用纤维素酶适当处理纸浆，能增加 微细纤维生成量和提高保水度，有可能促进某些 纸张抗张力提高。
1.纤维素酶作用机理有待进一步研究，由于纤维 素酶的空间结构复杂，加之纤维素酶不易分离纯 化、结晶难，应进一步在分离纯化技术和研究方 法上进行突破。
2.目前纤维素酶的产量和活性都不高，成本偏高， 今后应加强菌种选育和发酵工艺等基础研究工作， 分离和筛选出针对不同行业的高效纤维素分解菌 群。
通常采用的中性盐有
硫酸铵、硫酸钠、硫酸
钾、硫酸镁、氯化钠和磷
酸钠等。
纤维素酶的分离纯化多采用硫酸铵分级沉淀法，因 为硫酸铵具有溶解度大，对温度变化不敏感，分级 效果好等特点。
陈红漫等在芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶的分离纯化及特 性的研究中采用硫酸铵分级沉淀法对粗酶液分离纯 化，结果显示在硫酸铵饱和度区间为20%~60% 时，经硫酸铵沉淀后，酶纯化倍数为 1.42，回收 率为 11.41%。
纤维素酶用作饲料添加剂,能明显提高饲料消化率 和利用率,促进动物生长。在奶牛的养殖上,纤维素 酶能增强奶牛食欲,增加其对粗饲料的采食量,提高 饲料的消化率和利用率,提高产奶量,同时,还能降 低奶牛消化道的发病率。
天然纤维如棉、麻等纺织品具有较强的吸湿、 透气性，备受消毒者青睐。但棉、麻及其混纺布料 上存在细毛，与皮肤接触时会产生刺痒感，因此近 几年来，利用纤维素酶进行生物整理越来越受到纺 织界的重视。利用纤维素酶进行酶处理，能使麻、 棉表面剥离和纵向复合细胞间层侵蚀，使纤维梢丝 束化或脱落，能极大地降低对皮肤的刺痒，提高棉 麻织物的服用性能及产品档次。
凝胶过滤
• 凝胶过滤层析法是根据蛋白质的大小和形状，即 蛋白质的质量进行分离和纯化。 层析柱中的填料是多孔凝胶填料，多是交联的聚 糖类物质，使蛋白质混合物中的物质按分子大小 的不同进行分离，一般是大分子先流出来。小分 子后流出来。 具有条件温和,简便,分离范围广,回收率高等特点
王玢等人对海洋细菌产生的纤维素酶粗酶液进行 盐析，透析并分别过葡聚糖凝 胶 层 析 柱 SephdedxG 89 ,SephdedxG50和 SephdedxG75,结果显示SephdedxG75 分 离效果最好。 贺刚等运用葡聚糖凝胶层析柱SephdedxG75 法对草鱼肠道一菌株产纤维素酶粗酶液进行分离 纯化，结果显示，分离纯化后酶的比活力提高了 2.92 倍，回收率为5.38%
制药1102
罗志强
孟豪轩
陈孟南
1
纤维素酶的概念及其性质 纤维素酶的来源
2
3 4 5
纤维素酶的分离提纯技术 纤维素酶的应用 纤维素酶的问题与展望
ຫໍສະໝຸດ Baidu念
纤维素是地球上最丰富的可再生性碳源物质 ，其降解是自然界碳素循环的中心环节，有效利 用纤维素可有效解决能源危机，可以用于生产大 量化工原料，如乙醇，丁醇等，采用纤维素酶进 行水解是保证无污染地将这些纤维素物质转化成 简单糖的关键。 纤维素酶的组分复杂，主要有内切葡聚糖酶，外 切葡聚糖酶，β-葡萄糖苷酶3种。给纤维素酶的分 离纯化带来了一定的困难。
等电聚焦电泳法
等电聚焦电泳是依据蛋白质分子的等电点不同#在 一个连续的，稳定的线性pH梯度中电泳的蛋白质 分离和分析技术，等电聚焦电泳具有很高的分辨 率，可以分离等电点相差 0.01~0.02个pH单位 的蛋白质。
双水相体系萃取法
双水相体系萃取是利用两种聚合物或多聚物在水 相中的不相溶性，形成两相，两相对蛋白质分子 的亲和能力不同，达到从样品溶液中直接分离纯 化蛋白质的目的，也可起到浓缩蛋白质的作用。 双水相体系萃取具有条件温和"产品活性损失少， 处理量大，设备投资小，操作简单，易于放大及 连续操作等优点，广泛应用于蛋白质，酶，核酸 及多糖等生物大分子的分离纯化。 舒国伟等运用双水相萃取技术对纤维素酶进行萃 取，结果表明，在聚乙二醇4000——硫酸铵双水 相体系中，双水相体系的质量组成为硫酸铵8%， EG4000为26%,pH为4.8时,分配系数 K为 5.21，萃 取率为 79.4%
纤维素酶的分离纯化
纤维素酶的组分大多为糖蛋白，工业上用于生 产纤维素酶的粗酶制剂常采用硫酸铵沉淀法，酒精 沉淀法，丹宁沉淀法和离心喷雾干燥等方法。但 在纤维素酶的分析研究上个常采用一些列的蛋白 质分离纯化技术，如分级沉淀法，凝胶过滤法等。
沉淀法（盐析）
☻盐析沉淀法的原理：
高盐浓度下盐离子与酶蛋白质分子争夺水分 子，除去蛋白质的水合外壳， 降低溶解度而沉淀。