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　　食品学院食品工程专业 学 号 学生 课 程 食品酶学 指导教师 . - . 可修编.

　　纤维素酶的结构与功能 摘要：人类的生命活动离不开酶，生物体的一切新代活动都离不开酶，并且工业酶产业正在迅速发展。本文简单阐述了酶的结构与功能，重点以纤维素酶为例子，阐述它的来源、结构、分类、催化机制以及在各行业的应用，并对纤维素酶的发展前景作了一定展望。 关键词：纤维素酶 结构 家族 功能

　　1 前言 酶是生物体组织或细胞具有特殊催化活性的蛋白质，亦称生物催化剂。根据蛋白质分子的组成和盘曲折叠方式，可以将酶分为一级结构和高级结构（二级结构和三级结构），与酶的催化功能密切相关，结构的改变会引起酶催化作用的改变或丧失。1955年Sanger等报导了胰岛素的氨基酸序列，人们开始把视线注意在酶的结构上。随后1963年，核糖核酸酶的一级结构被测定，之后用X-ray crystallography测定了ribonulease，lysozyme，chymotrypsin，trypsin，papain和carboxypeptidaseA的三级甚至四级结构。一级结构就是指蛋白质分子中肽链的氨基酸残基的排列顺序，由于半胱氨酸侧链的巯基经氧化后，能形成—S—S—键，因此在蛋白质分子的链或链间都有可能形成二硫键；二级结构指蛋白质分子的肽链本身三维空间的规律性；三级结构就是蛋白质的二级结构按照一定方式再盘曲折叠，并通过氢键和疏水键维系的结构。且酶蛋白的一级结构是基础，但必须有一定的空间构型（一般指二级、三级结构）时才呈现活性[1]。 . - . 可修编.

　　酶的基本组成单位是氨基酸，20种氨基酸按不同顺序排列组合而成具有一定空间结构的多肽链，各种氨基酸还具有不同的侧链，各种侧链又有不同的化学反应性。它们的相互作用形成各种化学键，如离子键、氢键、疏水键等。酶分子的特定化学结构反映了一定的催化功能。 酶与那些化学催化剂相比，有一些显著的催化功能，比如高效催化能力，以及在温和反应条件下的高度选择性。在有机合成领域，酶已经被作用催化剂选择性的合成有机混合物。所有的天然高分子聚合物生产都是通过酶的体催化得到的[2]。 1961年国际酶学委员会（Enzyme mittee，EC）根据酶所催化的反应类型和机理，把酶分成6大类。如表1所示： 表1 酶的分类及其反应本质 大类 反应本质 亚类 亚—亚类 氧化还原酶 电子转移 供体中被氧化基团的性质 受体的类型

　　转移酶 基团转移 被转移基团的性质 被转移的基团的进一步描述 水解酶 水解 被水解的键的类型（酯键、肽键） 底物的类型：糖苷、肽等 裂合酶 键裂开 被裂开的键：C-S、C-N等 被消去的基团

　　异构酶 异构化 反应的类型 底物的类别、反应的类型和手性的位置 连接酶 键形成 被合成的键：C-C、底物S1、底物S2、. - . 可修编.

　　自然界中，一切生命现象都与酶有关，生物体的新代过程都在酶的催化作用下进行，并受酶的控制和调节。如果离开了酶，新代就不能进行，生命也就停止。因此，酶学的研究有着重大的理论和实践意义。近年来，分子生物学领域，在不断涌现的新方法和新技术的推动下，使酶的结构与功能的关系愈加清晰。本文以纤维素酶为具体例子，详细介绍了纤维素酶的来源、结构、催化机制、应用等容。 2 纤维素酶的概念 自1906年从蜗牛消化道发现纤维素酶以来，陆续报道了细菌、放线菌、丝状真菌等许多微生物中纤维素酶的存在。1954年开始，美军Natick实验室就已研究了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，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。 2.1 纤维素酶的来源 不同的微生物合成的纤维素酶在组成上有显著的差异，对纤维素的降解能力也大不相同。自然界可以产生纤维素酶的微生物主要有细菌、放线菌、真菌等。由于放线菌的纤维素酶产量极低，研究很少；细菌的产量也不高，且主要是切葡聚糖酶，大多数菌所产纤维素酶对结晶纤维素没有活性，另外，所产生的酶是胞酶或吸附于细胞壁上，很少能分泌到细胞外，增加提取纯化难度，在工业上很少应用。目前，用于生产纤维素酶的微生物菌种大多都是丝状真菌,其中产酶活力较强的菌种为木霉属(Trichoder-ma)、曲霉属(Aspergillus). - . 可修编.

　　和青霉属(Penicillium)，特别是里氏木霉(Trichoderma reesei)及其近缘菌株较为典型。丝状真菌具有产酶的诸多优点：产生的纤维素酶为胞外酶，便于酶的分离和提取；产酶效率高，且产生纤维素酶的酶系结构较为合理；同时可产生许多半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等。同时,其生长环境粗放、酶易提取，且菌株安全无毒,因而里氏木霉被公认为是最具有工业应用价值的纤维素酶生产菌[3]。 2.2 纤维素酶的结构 关于纤维素酶的结构，第一次报道是Pettersson和Bhikhabhai关于里氏木霉的I型外切纤维素酶的氨基酸序列中，发现其与来自同物种的切葡聚糖酶相关[4]。丝状真菌所产的典型游离纤维素酶分子具有多结构域的构架，包括碳水化合物结合模块(Cellulose-binding module，CBM)，其通过柔性的连接肽 (Linker) 连接至催化结构域 (Catalyticdomain，CD) 上，另外部分酶分子还含有其他结构域。构成厌氧细菌纤维小体的纤维素酶分子一般由一个对接模块 (Dockerin) 通过连接肽与一个催化结构域 (CD) 连接，其中对接模块可与支架蛋白(Scaffoldin，又称作脚手架蛋白)的粘连模块 (Cohesin) 结合，而支架蛋白一般还会存在一个 CBM[5]。CBM 在结合及降解天然纤维素的过程中具有重要作用；而 CD 则主要是催化糖苷键的断裂。纤维素酶包括三个酶活性：切葡聚糖酶（Endoglucanase，EG；EC 3.2.1.4），可以切断纤维素链的β-1,4键；外切葡聚糖酶(Cellobiohydrolase ， CBH ；EC 3.2.1.91 ，EC3.2.1.176)又称纤维二糖水解酶，可以移除自由链端的纤维二糖；β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase ，BGL；EC 3.2.1.21)，可以水解纤维二糖成为葡萄糖单元[6]。 不同来源、不同组分的纤维素酶分子量差别较大，如Geotrichum candidum产生的一种切葡聚糖酶，其分子量为130000D，而斜卧青霉的EG的一个组分，. - . 可修编.

　　分子量仅24000D。纤维素酶分子的一级结构都具有类似的结构，即由球状的催化结构域、链结区和纤维素结合结构域（CBD）三部分组成。从酶分子的高级结构来说，不同来源的酶分子又具有不同的高级结构。如Clostridium cellulovorans包括两个多纤维素酶体，每个小体又都包含9个相同组分的亚单位，而其中一个小体的酶活性是另一个小体活性的4倍，足以说明纤维素酶组成的复杂性[7]。 2.3 纤维素酶的家族 根据蛋白质结构域中氨基酸序列的相似性，将不同物种来源的碳水化合物活性酶类(Carbohydrate-Active enZYmes，CAZy)分成不同的蛋白质家族，将蛋白质氨基酸序列相似度高于30%的归为同一GH家族 。其中糖苷水解酶现已有 131 个家族，纤维素酶类分布在至少 17 个 GH 家族中，是糖苷水解酶数据库中家族数目最多的一类水解酶类。不同家族的纤维素酶具有不同的演化历史和进化起源，因此不同GH家族之间的亲缘关系不同，有的亲缘关系比较近，如 GH7 家族只含有线 家族只含有细菌产生的水解酶类等；有的亲缘关系较远，如 GH9 家族的纤维素酶，产生该类酶的生物种类广泛，有细菌 (包括好氧菌和厌氧菌)、真菌、植物与动物 (原生动物与白蚁)，另外 GH5 与 GH12 家族的成员也广泛分布于古菌、细菌与真菌三类生物中。 不同的微生物产生的纤维素酶属于不同的类别，如隶属于丝状真菌的瑞氏木霉Trichoderma Reesei (红褐肉座菌 Hypocrea jecorina 的无性型)，其分泌的纤维素酶主要分布于 GH5，GH6，GH7，GH12，GH45 与 GH61 家族；放线菌中的褐色高温单孢菌 Thermobifida fusca 主要有来自 GH5，GH6，GH9 与 GH48 家族的相关纤维素酶基因；而好氧细菌中哈氏噬纤维菌 Cytophaga hutchinsonii 主要产生 GH5 与 GH9 家族的相关纤维素酶[8]；厌氧细菌中的热

　　纤维素酶的组成纤维素酶是一类非常重要的酶，在工业上可以广泛应用于制纸、造纸、制药、冶金等行业。

　　纤维素酶由一些特殊的蛋白质组成，其最终的结构是纤维素蛋白质结构，可以大致分为两大类：一类是非结构性蛋白质，它们不具有任何特定的三维结构；另一类是结构性蛋白质，它们拥有特定的三维结构。

　　非结构性蛋白质又可以分为四类：纤维素酶I、纤维素酶II、纤维素酶III和纤维素酶IV。

　　纤维素酶I是非常重要的酶，它能够分解纤维素聚合物，从而释放纤维素进入细胞内，从而改变细胞的功能。

　　纤维素酶II和III可以分解长链糖醛核酸（即甘露醇和糖类），使它们变成细胞可以利用的热量。

　　纤维素酶A是一种受酶参与的多功能性蛋白质，主要用于催化糖苷水解反应以及分解多糖。

　　纤维素酶B和C则具有多基因作用，它们可以指导多糖的结合、拆装和结构变化，从而改变多糖的催化行为。

　　结构性蛋白质拥有特定的三维结构，可以解释其与糖基化反应的特异性，而非结构性蛋白质具有分解纤维素聚合物的能力，可以实现细胞内材料的转移。

　　此外，多糖酶的功能也受到多种多样的因素的影响，包括pH、温度、氧化、离子强度等，因而对于纤维素酶的作用，还需要在实验室中进一步研究。

　　总之，纤维素酶是一类复杂的蛋白质，其组成由非结构性蛋白质（如纤维素酶I、II、III和IV）和结构性蛋白质（如纤维素酶A、B 和C）组成。

　　从结构上讲，非结构性蛋白质可以解释纤维素酶的分解能力，而结构性蛋白质则可以用于改变多糖的催化行为。

　　此外，纤维素酶的功能还受到多种外界因素的影响，因此需要在实验室中进行进一步的探究。

　　纤维素酶是一类有机物质，它具有活性，可以促进有机物质（如细菌或植物）分解纤维素及其衍生物的能力。

　　通过纤维素酶，一些有机物被分解成较小的分子，纤维素酶有助于提高植物和动物消化系统中有机物质的可用性。

　　纤维素酶是一类多组分的酶，它组成的主要成分包括腺苷脂糖苷酶（α-amylase）、β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）、羟乙酸酶（pectate lyase）和纤维素酶（cellulase）。

　　α-amylase催化淀粉及其衍生物的水解反应，其作用是切割面粉淀粉的碳水化合物，如亚麻甘油醛四乙酸脂（MAL）、糊精、淀粉素和淀粉素水解酶。

　　β-glucosidase是一种酶，可以催化半糖、醣基醇、二糖等多种餐食添加剂的水解反应，发挥糖分解作用，如β- 半乳糖苷、香蕉醛苷、葡萄糖醋酸苷等。

　　羟乙酸酶（pectate lyase）是一类能水解植物纤维中杯鞣质（pectin）的酶，分解植物细胞膜上的乙酰脱氢苷酸（ALD）。

　　纤维素酶（cellulase）是一类催化植物纤维素水解反应的酶，可以分解膳食纤维、纤维素、脂多糖等，从而改变植物细胞壁结构，帮助植物挤压纤维成分，对动物的消化和吸收有正面作用。

　　纤维素酶具有多种作用，它可以破坏植物细胞壁，提高植物食物的品质、改善植物营养，促进植物发育和生长，有利于从植物中提取功能性材料。

　　此外，纤维素酶还有助于提高动物消化系统中有机物的可用性，帮助动物有效地消化纤维素，增加营养吸收。

　　纤维素酶的生物学特性和应用研究纤维素酶是一种能够降解植物细胞壁纤维素的酶类，它对于利用植物中的纤维素资源、生产生物质燃料等方面具有重要的应用价值。

　　一、纤维素酶的生物学特性1.来源纤维素酶可以从多种来源中获得，包括微生物、真菌、动物和植物等。

　　其中，微生物是主要的产生纤维素酶的来源，如枯草芽孢杆菌、三杆菌、木霉等。

　　内切型可以在纤维素纤维中间切开部分链，末端型只能在纤维素分子的末端进行降解。

　　4.作用机制纤维素酶通过作用于纤维素，切割其分子链，水解纤维素成纤维素单糖，分解出来的纤维素单糖可进一步被微生物利用。

　　二、纤维素酶的应用研究1.生物燃料生产纤维素酶的发现和研究为生物燃料生产提供了关键的技术支持。

　　生产生物燃料需要使用大量的纤维素酶，因此如何提高纤维素酶酶活和稳定性，成为了生物燃料生产的重要研究方向。

　　当前，许多现代工艺技术使用纤维素酶来制造乳酸、啤酒、面包等食品，以改善其口感和质量。

　　比如利用含纤维素的植物残渣或餐厨垃圾，通过纤维素酶消解，可将纤维素转化为生物炭等高价值产物。

　　纤维素酶作为一种生物催化剂可以在生物反应中起到重要的作用，比如能在生产某些药物时加速反应速度，提高效率。

　　未来，随着生物技术的迅猛发展，在纤维素酶应用研究方面将不断有新的突破，为人类生产生活提供更多更好的选择。

　　纤维素酶科技名词定义中文名称：纤维素酶英文名称：cellulase定义：编号：EC 3.2.1.4。

　　所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；酶（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布纤维素酶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。

　　由于纤维素酶在饲料、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。

　　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。

　　纤维素酶的三种组分1. 引言纤维素是植物细胞壁中最主要的多糖之一，由纤维素纤维组成。

　　纤维素酶是由多种不同的组分组成的复合酶，在纤维素降解过程中发挥着重要作用。

　　本文将介绍纤维素酶的三种主要组分：β-葡萄糖苷酸基转移酶（CBH）、内切割酶（EG）和β-葡萄糖苷酸基水解酶（BGH）。

　　2. β-葡萄糖苷酸基转移酶（CBH）2.1 结构CBH是一类能够将β-葡萄糖苷基从纤维素链上转移至其他底物上的酶。

　　它通常由一个N-末端信号肽、一个CBM（纤维素结合模块）和一个催化域组成。

　　2.2 功能CBH的主要功能是将纤维素链上的葡萄糖苷基转移到其他底物上，如糖链或其他纤维素链。

　　它通过将纤维素链上的葡萄糖苷基转移到其他底物上，打破了纤维素链的结构，从而使得后续的降解酶能够更容易地接触到纤维素并进行降解。

　　3. 内切割酶（EG）3.1 结构EG是一类能够在纤维素链内部切割β-1,4-葡萄糖苷键的酶。

　　3.2 功能EG的主要功能是在纤维素链内部切割葡萄糖苷键，从而产生较短的纤维素片段。

　　它通过内切割纤维素链，产生较短的片段，为后续降解酶提供了更多的降解位点，从而加速了纤维素的降解过程。

　　4. β-葡萄糖苷酸基水解酶（BGH）4.1 结构BGH是一类能够水解纤维素链上β-葡萄糖苷键的酶。

　　Hale Waihona Puke 纤维素酶分类根据催化机理和催化位点的不同，分为β-1,4-葡 萄糖苷酶、β-葡萄糖甾苷酶和β-葡萄糖异甾苷酶。

　　近年来，随着基因工程技术的发展，人们对纤维素酶的结构和功能有了更深入的认识，并通过改造酶基因和优 化酶工艺，提高了酶的催化活力和稳定性。

　　纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类物质，具有重要的生物学功能。它在 生物制纤、能源生产和农业领域有着广泛的应用。

　　纤维素酶是一类具有降解纤维素能力的酶，主要作用是将纤维素分解为可溶 性的糖类，从而提供能量源和原料，促进生物体的生长和代谢。

　　另外，还有一些研究表明，纤维素酶的晶体结构与其热稳定性、pH稳定性等性质密切相关，通过对其晶体结构的解析，可以有效调控其性质。

　　目前，随着科技的不断发展，纤维素酶的晶体结构分析已经成为了该领域的一个热点话题。

　　不仅有越来越多的研究集中在纤维素酶的晶体结构分析上，而且还有越来越多的技术应用在晶体结构分析上，例如X射线衍射技术、多重波长蛋白质晶体学等。

　　总之，纤维素酶的晶体结构分析对于深入了解其分子机制和调控方式具有非常重要的意义。

　　随着科技的不断发展和技术的不断创新，我们相信在不久的将来，纤维素酶的晶体结构分析将会带来更多的新发现和新进展。

　　纺织用纤维素酶纤维素是一种常见的天然聚合物，存在于植物细胞壁中，是植物结构的重要组成部分。

　　纤维素是由纤维素纤维组成的复杂聚合物，由葡萄糖分子通过β-1,4-葡萄糖苷键连接而成。

　　纤维素酶能够通过水解纤维素的β-1,4-葡萄糖苷键，将纤维素分解为较小的可溶性寡糖和葡萄糖，从而实现对纤维素的降解。

　　纤维素酶I主要作用于纤维素晶体的表面，将纤维素分解为可溶性纤维素和微晶纤维素。

　　纤维素酶II则作用于纤维素的内部链结，将纤维素分解为可溶性寡糖和葡萄糖。

　　首先，在食品工业中，纤维素酶可以用于酿造、酿酒和食品加工等过程中，帮助分解植物细胞壁中的纤维素，提高产品的质量和口感。

　　其次，在生物能源领域，纤维素酶可以用于生物质能源的生产中，将纤维素转化为可用于发酵的糖类物质，用于生产生物乙醇和生物氢等能源。

　　纺织品通常由纤维素纤维构成，而纤维素酶可以帮助降解纤维素纤维表面的纤维素，使其变得柔软而有弹性。

　　这种处理后的纤维素纤维具有更好的手感和舒适度，被广泛应用于纺织品的生产中。

　　此外，纤维素酶还可以用于纺织品的漂白和染色过程中，帮助去除纤维素的残留物和改善染色效果。

　　纤维素酶可以用于纺织品的预处理过程中，帮助降解纤维素，使纤维变得柔软、有弹性，并且能够提高纤维的染色性能。

　　纤维素酶可以用于纺织品的漂白和染色后处理过程中，帮助去除纤维素的残留物，提高纺织品的柔软度和舒适度。

　　虽然目前纤维素酶用于植物药效成分提 取的研究尚不多见,但得出的结果比较一致, 即酶解预处理能明显提高植物药有效成分的 提取率。

　　利用纤维素酶 对纤维素纤维织物 进行生物处理,即酶 降解整理,可使纺织 物的硬度适当下降 的同时,使织物表面 变得光滑，织物获 得蓬松,手感厚实柔 软,增大了纤维素的 无定型区。

　　β-1，4-内切葡聚糖酶（Endoβ-Glucanase ，简称EG,Cx）, 主要作用于无定形纤维素,水 解产生纤维糊精,纤维寡糖. β-1,4-外切葡聚糖（纤维二糖 水解）酶（Cellobiohydrolase， CBH,C1 ）,主要作用于结晶 纤维素,产生纤维二糖. β-葡萄糖苷酶（βGlucosidase，βG）,水解纤 维二糖为葡萄糖。

　　不同微生物合成的纤维素酶在组成上有显著的差异，对 纤维素的降解能力也大不相同。 放线菌的纤维素酶产量极 低，研究很少。细菌的产量也不高，且主要是内切葡聚糖 酶，大多数细菌所产纤维素酶对结晶纤维素没有活性，另 外，所产生的酶是胞内酶或吸附于细胞壁上，很少能分泌 到细胞外，增加提取纯化难度，在工业上很少应用。而丝 状真菌具有产酶的诸多优点。

　　对于天然结晶纤维素的水解，首先需要EG酶随机水解切 断无定形区的纤维素分子链，使结晶纤维素出现更多的纤 维素分子基端，为CBH酶水解创造条件，然后CBH酶作用 于纤维素末端基释放出纤维二糖，纤维二糖再由CB酶水解 成葡萄糖，在上述三类酶的协同作用下完成对纤维素的降 解。因此，纤维素的完全降解有赖于这三类酶的合适的比 例，比例不当时会显著影响它们对纤维素的降解活力。

　　纤维素酶(cellulase)是指能水解纤维素β-1,4葡萄糖苷键， 使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称。它不是 单一酶，而是起协同作用的多组分酶系。

　　纤维素占植物干重的35％～50％，是地球上分布最 广、含量最丰富的碳水化合物。

　　纤维素酶的研究概述纤维素酶是一类能够降解植物细胞壁中主要成分纤维素的酶。

　　纤维素是一种由葡萄糖分子组成的结构复杂的多糖，是植物细胞壁的主要组分之一、纤维素酶的研究对于生物能源开发、食品工业和生物材料等领域具有重要意义。

　　本文将对纤维素酶的研究进行概述，并重点介绍纤维素酶的分类、产生机制以及应用前景。

　　纤维素酶I主要作用于纤维素链的内部，将纤维素链的内部结构打断，形成较短的纤维素链。

　　纤维素酶II主要作用于纤维素链的末端，将纤维素链的外部结构进行逐渐剥离，形成葡萄糖单元。

　　纤维素酶I和II是纤维素降解的主要酶类，而纤维素酶III则是降解纤维素后期产物的关键酶。

　　纤维素酶的产生机制也是研究的重点之一、目前已经发现了很多能够产生纤维素酶的微生物，如Trichoderma reesei、Clostridium thermocellum等。

　　这些微生物通过基因表达调控、产酶培养条件的优化以及基因工程等手段，能够高效产酶。

　　纤维素酶的研究不仅对于生物能源开发具有重要意义，还在食品工业和生物材料领域具有广阔的应用前景。

　　纤维素酶可以将纤维素降解为葡萄糖等可直接利用的碳源，为生物能源的生产提供了重要的技术支持。

　　此外，纤维素酶还可以应用于食品工业中，用于果汁榨取、奶酪生产等过程中的纤维素降解。

　　通过研究纤维素酶的分类、产生机制以及应用前景，可以更好地理解纤维素在生物体内的降解过程，并为生物能源开发、食品工业和生物材料等领域的发展提供重要的技术支持。

　　真菌(mainly)： 木霉属、曲霉属和青霉属，如 绿色木霉菌,康宁木霉菌,黑曲霉，绳状青霉、变幻青霉等.

　　细菌: 好氧菌：如纤维单胞菌属、纤维弧菌属、噬胞菌属 厌氧菌：厌氧性的芽孢梭菌属、产琥珀酸拟杆菌、牛黄瘤胃球菌、白色瘤胃球菌、溶纤维丁酸弧菌等 超古菌：激烈火球菌等.

　　放线菌: 好氧放线菌：生二素链霉菌 高温单孢菌属:弯曲高温单孢菌及假诺卡氏菌属等

　　① 一是对天然纤维素的降解能力比较弱，但可大量合成分泌到胞外的纤维素降解酶系，酶的组分是 游离的，如常见的木霉、青霉的纤维素酶系；

　　② 二是对天然纤维素降解能力强，但分泌到胞外的纤维素酶系活力较低，如担子菌类等； ③ 三是对天然纤维素分解能力强，但基本无纤维素酶分泌到胞外，如厌氧细菌的纤维素酶系。

　　目前在加酶洗衣粉中 使用的共有4种：蛋白 酶、脂肪酶、淀粉酶、 纤维素酶。它们有着 对污垢的特殊去污能 力，并且具有在洗衣 粉配方中所占成本较 少而洗涤效果提高很 大的特性。

　　纤维素是自然界中十分丰 富的资源，可通过用纤维 素酶来有效利用农副产品 的脚料秸秆和糠类来作为 饲料，进而提高畜禽的生 产性能，提高饲料的消化 率和利用率，改善饲料的 营养价值，提高经济效益， 故而纤维素酶具有广阔的 发展前景!

　　纤维素酶处理硫酸盐浆能够提高成纸的抗张指数；纤维素酶还能够提高薄页纸的柔软性；纤维素酶处理纸浆，还可改 善纤维压缩性，使纸页微孔性下降、密度提高、透明度提高。

　　纤维素与纤维素酶性质的初步研究纤维素是地球上取之不尽的生物能源，纤维素酶是用于水解纤维素的一类酶[1]，可将纤维素水解为葡萄糖，继而进一步发酵成乙醇等化工原料，在医药、化工、食品等行业具有实际的用途。

　　标签：纤维素纤维素酶酶复合物酶活一、纤维素1.纤维素组成和结构纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。

　　是植物细胞壁的主要成分，且不溶于水及一般有机溶剂，是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界含碳量的50%以上。

　　其分子是由100-200条螺旋长链通过氢键结合而形成的纤维束，由于氢键的存在使纤维素水解变得困难。

　　在纤维素中，分子排列整齐，定向良好，密度大的部分形成纤维素的结晶区，相反排列不整齐，定向差，密度小的部分形成纤维素的无定形区。

　　2.纤维素性质纤维素大分子的基环是D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量约50000～2500000，相当于300～15000个葡萄糖基脱水葡萄糖[2]，其分子式为：（C6H10O5）n，其化学组成含碳44.44%、氢6.17%、氧49.39%。

　　纤维素加热到约150℃时不发生显著变化，超过此温度会由于脱水而逐渐焦化。

　　3.纤维素作用纤维素是地球上最古老丰富的天然高分子，是取之不尽用之不竭的可再生资源。

　　此外，经分离纯化的纤维素可以制造人造丝以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物;也可制成甲基纤维素、聚阴离子纤维素等醚类衍生物，用于食品、化工、农业及医药等方面。

　　真菌一般用来生产纤维素酶，其中比较典型的有曲霉属、青霉属和木酶属纤维素酶种类繁多，来源很广。

　　• 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%,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

　　纤维素酶（β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶）是降解纤维 素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单体酶，而是起协 同作用的多组分酶系，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。作用于纤维素以及从纤维素衍生出来的 产物。微生物纤维素酶在转化不溶性纤维素成葡萄糖以及 在果蔬汁中破坏细胞壁从而提高果汁得率等方面具有非常 重要的意义。 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，比较典型的有木霉属、曲霉属和青霉属。

　　纤维素酶将来最大的用途，或者可以使其产量得到巨 大增长的工业需求将是纤维素乙醇的开发。

　　• 按组成与功能 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-Dglucanase，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。纤维素酶在生活中的应用

　　纤维素酶在生活中的应用纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶类，它在生活中有着广泛的应用。

　　一、纤维素酶的定义纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶类，它能够将纤维素分解成为单糖，从而使其能够被生物体吸收利用。

　　二、纤维素酶的作用纤维素是一种由纤维素分子组成的多糖，它是植物细胞壁的主要成分。

　　由于纤维素分子结构复杂，普通的消化酶无法将其分解，因此纤维素酶的作用就显得尤为重要。

　　此外，纤维素酶还能够促进植物细胞壁的降解，从而使植物细胞能够更好地吸收营养物质。

　　三、纤维素酶的应用1. 饲料添加剂纤维素酶可以作为饲料添加剂，用于提高动物的饲料利用率。

　　由于动物的消化系统无法分解纤维素，因此添加纤维素酶可以帮助动物更好地消化饲料，提高饲料的利用率，从而减少饲料的浪费。

　　2. 纺织品加工纤维素酶可以用于纺织品加工，它能够去除纤维素纤维表面的毛羽，使纤维表面更加光滑，从而提高纺织品的质量。

　　3. 生物质能源开发纤维素酶可以用于生物质能源的开发，它能够将生物质中的纤维素分解成为单糖，从而提高生物质能源的利用效率。

　　4. 食品加工纤维素酶可以用于食品加工，它能够将食品中的纤维素分解成为单糖，从而提高食品的口感和营养价值。

　　5. 环境保护纤维素酶可以用于环境保护，它能够降解植物细胞壁中的纤维素，从而促进植物的生长和更新，减少土壤的侵蚀和水土流失。

　　总之，纤维素酶在生活中有着广泛的应用，它能够提高饲料利用率、改善纺织品质量、促进生物质能源开发、提高食品的口感和营养价值、促进植物的生长和更新等。