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纖維素酶 |
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9012-54-8 |
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中文名稱纖維素酶中文同義詞纖維素酶,從黑曲霉所得;Β-1,4-葡聚糖葡萄糖苷水解酶;1,4-Β-D-葡聚糖葡糖苷水解酶;纖維霉素>25U/MG;纖維素酶R-10(+4°C);纖維素酶(里氏木霉);纖維素酶(液體);4-葡聚糖葡糖苷水解酶英文名稱cellulase英文同義詞Celluase;cellulasefromtrichodermalongibrachia-tum;qianweimeis;Fungalcellulase;1,4-[1,3:1,4]-BETA-D-GLUCAN;1,4-[1,3:1,4]-BETA-D-GLUCAN4-GLUCANO-HYDROLASE;IUB:3.2.1.4;MEICELASECAS號9012-54-8分子式NULL分子量0EINECS號232-734-4相關類別酶和輔酶;標準品;酶類;治療用酶;生化試劑-培養(yǎng)基類;化學試劑;化工產品-有機化工;輔酶/酶;酶;生化試劑;生物化學品;酶和微生物制劑;酶制劑;Biochemistry;Enzyme;Glycohydrolase;Hydrolase;3.2.x.xGlycosidases;3.x.x.xHydrolases;ApplicationIndex;食品添加劑;輔酶;環(huán)境試劑盒;有機化工;有機硼化合物,季銨鹽類;氨基酸類;酶與輔酶;生化試劑-酶類;其他原料;原料;生物酶;生化試劑-酶和輔酶;植物提取物;化工材料;添加劑;醫(yī)藥、農藥及染料中間體;精細化工原料;科研出口類;化工產品;Carbohydratehydrolysis&PTManalysis;CarbohydrateHydrolysisEnzymeClassIndexMol文件MolFile結構式纖維素酶性質密度1.2g/mLat25°C蒸氣壓0.004Paat25℃儲存條件2-8°C溶解度在去離子水中的溶解度為5.0mg/mL（無菌；存在0.15%聚六亞甲基雙胍(PHMB)。）形態(tài)粉末顏色白色水溶解性Solubleincoldwater.LogP-1.3at20℃EPA化學物質信息Cellulase(9012-54-8)纖維素酶用途與合成方法生物酶纖維素酶是催化降解纖維素水解而生成葡萄糖和低聚合度纖維的一組酶的總稱，包括葡聚糖內切酶、葡聚糖外切酶和纖維二糖酶3個主要組分，它不是單一種酶，而是起協(xié)同作用的多組分酶系。纖維素酶是一種灰白色粉末或液體。1906年Seilliere在蝸牛的消化液中發(fā)現(xiàn)了纖維素酶。纖維素酶可將纖維中的β-1，4-葡萄糖苷鍵水解，生成可溶性的聚合物及D-葡萄糖。根據酶的來源，其相對分子質量最低為5000，最高達400000。最適pH值為4.0～5.0。最適溫度40～60℃。某些金屬離子Mg2+、Cl2+及中性鹽可使本酶活化，另外一些金屬離子Ag2+、Cu2+、Mn2+、Hg2+和染料可使本酶失活。釀酒時添加纖維素酶能提高糖化效果和出酒率，并降低醪液的黏度。纖維素酶主要來源于黑曲霉和木霉。圖1為纖維素酶來源纖維素酶的來源非常廣泛，昆蟲、軟體動物、原生動物、細菌、放線菌、真菌等都能產生纖維素酶。1.細菌:細菌產生纖維素酶的量較低，主要是EG，大多數(shù)對結晶纖維素沒有活性，而且所產生的酶是胞內酶或吸附在細菌壁上，很少能分泌到細胞外，增加了提取純化的困難，在工業(yè)上實際很少采用。目前研究較多的是纖維素粘菌屬、生孢纖維粘菌屬和纖維桿菌屬。2.放線菌:對放線菌的研究很少。分枝桿菌和原放線菌幾乎不產纖維素酶或產量極低，產量稍高的主要是黑紅旋絲放線菌、玫瑰色放線菌、纖維放線菌和白玫瑰放線菌。3.真菌:目前用于生產纖維素酶的微生物大多屬于真菌，研究較多的有木霉屬、曲霉屬、根霉屬和漆斑霉菌。它們能產生大量的纖維素酶，其中尤以木霉屬的產量居多。李氏木霉和綠色木霉等是木霉屬中酶活性較高的菌種。真菌產生三類纖維素酶，能分泌到菌體，一般不聚集形成多酶復合體，但相互發(fā)生強烈的協(xié)同作用。目前已制成制劑的有綠色木霉、黑曲霉、鐮刀霉，以及擬青霉和斜臥青霉等纖維素酶。4.酵母:由于纖維素酶工業(yè)化生產的需要，要求提高酶的產量、外分泌性和耐熱性。近來對纖維素酶基因克隆研究較多。雖然幾乎所有已克隆的基因都能在大腸桿菌中表達，但由于提取困難和表達水平低，目前將基因表達方面的研究轉向于真核表達系統(tǒng)，目前應用較多的是酵母表達系統(tǒng)。酵母不產生毒素，用其表達纖維素酶基因，其產物高度糖基化，經正確加工修飾后可直接分泌至培養(yǎng)基，表達水平高。如酵母表達的CHBⅡ、EGⅠ的產量可達100mg/L以上，并具有正常的生物學活性。種類纖維素酶包括多種水解酶，是一類復合酶類，一般將纖維素酶分為三類：1.內切葡聚糖酶(endoglucanase)，又稱內-(1→4)-β-D-葡聚糖酶、內纖維素酶或(1→4)-β-D-葡聚糖-1，4-葡聚糖水解酶(EC3.2.1.4)，它可催化纖維素無定形區(qū)內或微纖絲表面上(1→4)-β-D-葡聚糖鏈內的任何位點。2.外切葡聚糖酶，又稱外(1→4)-β-D-葡聚糖酶、外纖維素酶或(1→4)-β-D-葡聚糖纖維二糖水解酶(EC3.2.1.91)，可從β-D-葡聚糖鏈的非還原性末端上酶解釋放纖維二糖(有時還有少量葡萄糖)。3.β-葡糖苷酶，又稱纖維二糖酶或β-D-葡糖苷葡糖水解酶(EC3.2.1.21)，可水解纖維二糖和水溶性纖維糊精為葡萄糖。許多纖維素分解菌會產生多種同工酶。能降解纖維素的生物主要是大量真菌、部分細菌和少數(shù)原生動物，但其降解活力取決于纖維素的聚合和結晶度以及與半纖維素和木質素的結合程度。結晶纖維素對纖維素酶的降解呈高度抗性，在微纖絲中的多數(shù)葡聚糖鏈是纖維素酶不能進入的，且任何被內葡聚糖酶裂解后的氫鍵由于葡聚糖鏈的穩(wěn)定傾向而極易重新形成。結晶纖維素的降解須由內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶兩者的協(xié)同作用。外切葡聚糖酶因易從由內切葡聚糖酶作用而形成的新創(chuàng)造的末端中移除纖維二糖，因而可防止糖苷鍵的重新形成。這兩種酶相互起著連貫和協(xié)調作用，但它們都受纖維二糖抑制，β-葡聚糖苷酶的作用通常是纖維素降解中的限速步驟。纖維素酶是一類誘導酶，并受分解代謝產物的阻遏?；碧鞘抢w維素酶的優(yōu)良天然誘導物。阻遏物包括葡萄糖和其他易被利用的基質。依據濃度的不同，纖維二糖既可作誘導物也可作阻遏物。應用纖維素酶現(xiàn)在已廣泛地應用于紡織、日用化工、造紙、食品發(fā)酵、工業(yè)洗滌、煙草、石油開采、廢水處理及飼料等各Chemicalbook個領域，其應用前景十分廣闊。天然纖維素酶存在于微生物、某些昆蟲和植物中。植物種子萌發(fā)時，纖維素酶水解種皮纖維素，利于出苗。草食反芻動物消化道內的共生細菌和原生動物能分泌纖維素酶，將纖維素水解為可被吸收的糖。利用微生物分泌的纖維素酶進行農副產品加工，可生產優(yōu)質飼料和葡萄糖。農業(yè)上應用綠色木霉(富含纖維素酶的一種真菌)進行飼料發(fā)酵，可提高纖維素類飼料的營養(yǎng)價值。纖維素酶制品是分離植物原生質體的主要試劑之一，在植物細胞融合實驗中，常用纖維素酶或蝸牛酶分解去除細胞壁，以分離獲得需要的原生質體。大多數(shù)工業(yè)用的纖維素酶都是葡萄糖苷內切酶，含有一個催化區(qū)和一個纖維素連接區(qū)。沒有纖維素連接區(qū)則酶對于纖維素的活性很低。有人對纖維素酶和蛋白酶進行了對照研究，發(fā)現(xiàn)纖維素酶的活性與吸附的強弱關系更大。Trichodermareesei的纖維二糖水解酶催化區(qū)域169位的氨基酸殘基Tyr能協(xié)助葡萄糖環(huán)轉換成更容易反應的構型。圖2為Sigma公司提供的纖維素酶來源于黑曲霉以上信息由Chemicalbook的曉楠編輯整理。纖維素酶在洗滌劑工業(yè)中的應用纖維織物，特別是棉纖維織物，經過穿用和多次洗滌之后，往往會出現(xiàn)很多微纖維的絨毛。這些絨毛同玷污在衣物上的有機、無機污漬一起纏繞成許多小球，結果使衣物表面變得灰暗，板結。為解決這一問題，早在1970年國外專利中就提出了用纖維酶來消除這些微纖維的想法，但這個想法久久未能變成現(xiàn)實。直到1985年，采用腐殖根霉發(fā)酵的方法，制得了世界上第一個洗滌劑用的纖維素酶，其商品命名為Cellulase。1987年又推出了一種細菌纖維素酶，并成功地用于Attack洗衣粉。從此，纖維素酶也就正式加入了洗滌劑酶的行列?，F(xiàn)在，纖維素酶在洗滌劑中的應用還不算太普及，但一些大公司的名牌產品已在采用，如美國P&G公司的一些洗衣粉中，就含有了這種纖維素酶。纖維素酶與其他洗滌劑酶的作用機理不同，它不是直接催化污漬中的某種物質分解，使其變?yōu)橄礈焖扇芙獾奈镔|而達到洗凈的目的，而是由纖維素酶對織物上的微纖維作用，達到整理、翻新織物的目的。因為天然纖維，特別是棉纖維，是由葡萄糖構成的高分子物質。分子中的糖僅以β-1，4-葡萄糖方式聯(lián)結，形成一個直線型的大分子。這種分子集結成束，就稱為原纖維，很多原纖維的集結，就成為微纖維。在正常情況下，纖維是以晶體方式排列，所以它的表面光滑，柔軟，外觀光亮。但經穿著、摩擦和反復洗滌之后，一些微纖維就會脫離其結晶區(qū)域，在纖維表面或纖維之間形成很多微纖維。這些微纖維相互纏繞成絨球后，不僅因裹入的污物使衣物變臟，而且由于光在小球上發(fā)生了散射，不論單色或彩色衣物都顯得灰暗。若要從衣物上去掉這些絨球，那么就需要選擇適當?shù)睦w維素酶，才可很好地完成這一任務。也就是說，必須選用符合下述條件的酶，才可在洗滌劑中應用。纖維素與纖維素酶纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類天然有機高分子化合物，棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產物，此外，木材、作物秸稈等也富含纖維素，許多商品纖維素都是由天然纖維素制得的。纖維素是直鏈的葡萄糖聚合物，以β-1，4鍵相連結。纖維素束通常以氫鍵相連結以形成一個較大的單體。關于在這樣的單體中纖維素分子數(shù)以及它們是如何組織的，有許多不同的觀點。有一種觀點認為，一個纖維素分子中有些區(qū)域是有序結構，結構堅實且非柔性(晶態(tài)纖維素)，而另一些區(qū)域則是有柔性的像琴弦一樣的“纏繞”結構(非晶態(tài)纖維素)，當纖維素纖維吸入水分時，它們會溶脹，溶脹作用只限于纖維的非晶態(tài)區(qū)域，晶態(tài)區(qū)域的堅實的氫鍵網格使它們不發(fā)生溶脹。酶所能起作用的鍵的數(shù)量取決于纖維素的溶脹程度，為了使纖維素酶能有效地水解纖維素，通常需進行預處理以提高纖維的溶脹性。纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖，正是在這三種酶的協(xié)同作用下，纖維素最終被水解成葡萄糖，為微生物的生長提供營養(yǎng)，也可以為人類所利用。參考資料：賀雙桂等主編.高中數(shù)理化生公式定理圖解.桂林：廣西師范大學出版社.2009.毒性由黑曲霉及李氏木霉提取者，ADI不作特殊規(guī)定。由青霉(Penicillium。funicolosum)制得者，ADI未作規(guī)定(FAO/WHO，2001)。使用限量GB2760-2002：食品發(fā)酵工藝用，5～6g/kg干物質(指得自綠色木霉)?；瘜W性質灰白色無定形粉末或液體。溶于水，幾乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚。對熱較穩(wěn)定，即使在100℃下保持10min，仍可保持原活性的20%。一般最適作用溫度為50～60℃，最適Ph值4.5～5.5。由黑曲霉及李氏木霉提取的產品ADI不作特殊規(guī)定，由青霉制得ADI未作規(guī)定(FAO/WHO，1994)。用途纖維素酶是一種消化酶。用于治療消化不良、食欲不振。用途1、酶制劑。2、主要用于谷類、豆類等植物性食品的軟化、脫皮；3、用于降低咖啡提物的粘度，最高允許用量為100mg/kg；4、用于釀造原料的預處理；5、用于脫脂大豆粉和分離大豆蛋白制造中的抽提；6、用于淀粉、瓊脂和海藻類食品的制造；7、消除果汁、葡萄酒、啤酒等中由纖維類所引起的混濁；綠茶、紅茶等的速溶化等。用途用于生化研究、植物細胞雜交研究，用以催化水解纖維素分子為低聚纖維素和酶，醫(yī)藥上常用作消化酶。用途纖維素酶主要用于谷物、豆類等植物食品的軟化、脫皮；控制(降低)咖啡抽進物黏度，最高允許用量100mg/kg；釀造原料預處理；淀粉、瓊脂和海藻類食品的制造；消除果汁中由纖維素類引起的混濁；綠茶、紅茶等的速溶。作為飼料添加劑，有助于動物對飼料的消化吸收。它能將纖維素多糖中的β-1,4-葡聚糖水解為β-糊精生產方法一般用黑曲霉(Aspergillusniger)或李氏木霉菌(Trichodermareesei；T.longibrachiatum)進行培養(yǎng)，然后將發(fā)酵液用鹽析法使之沉淀并精制而成。由此所制得的商品中除纖維素酶外，尚含有半纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、脂酶、木聚糖酶、纖維二糖酶和淀粉葡糖苷酶。生產方法以綠色木酶菌種為原料，發(fā)酵后硫酸銨分級沉淀、精制得產品。生產方法一般用黑曲霉或李氏木霉菌進行培養(yǎng)，然后將發(fā)酵液用鹽析法使之沉淀并精制而成。由此所制得的商品中除纖維素酶外，尚含有半纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、脂酶、木聚糖酶、纖維二糖酶和淀粉葡萄苷酶。 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聯(lián)系人： |
金經理 |
地 址： |
湖北省武漢市東湖新技術開發(fā)區(qū)光谷大道03號 |
郵 編： |
430000 |
電 話： |
18995560451 |
手 機： |
15102708508 |
傳 真： |
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