植物内切β-木聚糖酶的研究进展

β-木聚糖酶是与细胞壁半纤维素降解密切相关的一类酶。本文总结了植物木聚糖酶的特征和分类,介绍了其在植物生长发育中的功能,概述了其在啤酒酿造等行业中的应用现状,以期为深入开展植物源β-木聚糖酶的研发提供理论依据。     

饲用半纤维素酶的研究进展

饲用半纤维素酶为一复合酶系，主要是由甘露聚糖酶、木聚糖酶、半乳糖酶等组成。文章主要介绍了半纤维素酶中的两个重要组分β-甘露聚糖酶和β-木聚糖酶，对其酶的来源、酶的基因工程及其在饲料工业中的应用做了综述。     

木质层孔菌产木聚糖酶和β-葡聚糖酶的研究

研究了木质层孔菌不同发酵条件对木聚糖酶、β-葡聚糖酶性能的影响,并对其酶作用特性进行了研究结果表明:木质层孔菌产木聚糖酶最适碳源为麸皮,氮源为蛋白胨,最适发酵温度为25℃;而产β-葡聚糖酶最适碳源为木糖,氮源为酵母膏,最适发酵温度为28℃。就产酶时间而言,在发酵前60 h菌株均不产生β-葡聚糖酶和木聚糖酶,在72 h才有微量的酶产生,到192～240 h两种酶均达到产酶高峰,并以216h产酶最高;两种酶的最佳缓冲液均为柠檬酸缓冲液,木聚糖酶的最适作用pH值5.0,最适反应温度为50℃,而β-葡聚糖酶最适作用pH值4.6,最适反应温度为60℃。     

黑曲霉木聚糖酶和β-葡聚糖酶cDNA片段克隆和序列分析

木聚糖酶（1,4-β-xylanase, EC 3.2.1.8)以内切方式水解木聚糖分子中β-1,4-木糖苷键，其水解产物主要为木二糖及木二糖以上的寡聚木糖，也有少量的木糖和阿拉伯糖。该酶不仅对于降解自然界大量存在的半纤维素起着重要作用，而且也具有潜在的应用前景，如在造纸工业中用它作为纸浆的漂白剂,饲料工业中可提高纤维类饲料的消化利用率。β-1,3-1,4-葡聚糖酶(EC 3.2.1.73)能分解大麦中以β-1,3和β-1,4混合键连接的结构性非淀粉多糖β-D-葡聚糖，属于半纤维素物质。在啤酒工业中应用β-1,3-1,4-葡聚糖酶，可提高麦汁分离速度，减少啤酒混浊度和胶状沉淀物，从而改善啤酒质量；在大麦日粮中，可改善谷物营养价值，提高畜禽生长速度和饲料转化率。因而木聚糖酶和β-1,3-1,4-葡聚糖酶作为重要经济价值酶，对于生物资源的开发利用具有重要作用。研究结果表明，微生物的木聚糖酶存在着多态性，有关黑曲霉木聚糖酶基因在国内尚未见报道。β-1,3-1,4-葡聚糖酶及其基因方面的报道主要为芽孢杆菌，在真菌中仅报道厌氧菌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因。我们克隆了黑曲霉FS6的木聚糖酶和β-1,3-1,4-葡聚糖酶的cDNA片段并分析了序列。……     

响应面法优化单酶复配酶解辐照玉米秸秆的研究

[目的]优化单酶复配酶解纤维素的条件。[方法]以经1 200 kGy~(60)Coγ-射线辐照处理过的玉米秸秆为原料,采用响应面分析法,对外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶等酶进行优化。[结果]4个因素对酶解产还原糖的影响主次顺序依次为木聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和内切葡聚糖酶。得到最优酶添加量为外切葡聚糖酶1.07 U/g、内切葡聚糖酶31.53 U/g、β-葡萄糖苷酶20.81 U/g和木聚糖酶81.96 U/g。在上述条件下,试验验证还原糖产量372.624 mg/g与预测值能够很好地吻合。[结论]该中心组合设计响应面优化单酶复配酶解辐照玉米秸秆的方法可靠,可为单酶复配提供参考。     

完美组合多功能生物活性复合预混料

完美组合多功能生物活性复合预混料是采用国际领先的现代生物技术,选用乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌群等6科18属80多种益生元、益生素、有机酸的微生物和β-甘露聚糖酶、纤维分解酶、果胶酶、蛋白酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、α-淀粉酶等生物复合酶、酶活化剂及加入从丹参、党参、玄参、杜仲、石斛、黄芪、柴胡、丁香、牛蒡、板蓝根、黄连、元参、金银花、连翘、黄芩等天然植物中破壁提取及精制化处理而成的复方中草药提取物等原料组合而成。     

木聚糖酶的开发与应用

木聚糖酶是可以降解木聚糖的水解酶,分为内切酶和外切酶。木聚糖是以木吡喃糖为单位的由β-1,4键连接的半纤维素,在自然界中含量占生物量的30%。不同微生物产生的木聚糖酶,具有不同的酶学特征及应用领域。利用微生物发酵开发木聚糖酶应用于造纸工业、食品工业、饲料工业、制药工业等众多领域,既有利于资源利用,又利用环境保护。     

不同储存条件对木聚糖酶和β-葡聚糖酶活性的影响

采用DNS（3，5-二硝基水杨酸）法对在不同储存条件下储存的4种酶制剂（分别为A酶，B酶，C酶，D酶）中的β-葡聚糖酶和木聚糖酶的活力进行了测定。结果表明，经过不同时间和温度储存的酶制剂，其活力均有不同程度的损失。通过测定找到β-葡聚糖和木聚糖酶酶制剂的最佳储存条件。     

黑曲霉内切β-木聚糖酶三维结构模建及分子进化分析

内切β-木聚糖酶是一类木聚糖降解酶,对黑曲霉来源的内切β-木聚糖酶核酸序列进行序列比对,构建进化树;采用同源模建方法模建内切β-木聚糖酶的三级结构,并预测内切β-木聚糖酶的二级结构。进化树将内切β-木聚糖酶分成3个组：第1组和第2组的3-D结构相似,而第3组的3-D结构和前2者差别较大。第1组合有1个α-螺旋和13个β-折叠二级结构,二硫键位于Cysf119和Cysm之间;第2组合有1个α-螺旋和13个β-折叠二级结构;第3组合有13个α-螺旋、3个3,10-螺旋和9个β-折叠二级结构,二硫键位于Cys281和cys287之间,而且第3组还含有一个复杂的β-α-β结构域。该研究为黑曲霉内切β-木聚糖酶的结构,功能和蛋白质工程研究提供了一定的理论基础。     

不同酶制剂对降低大麦、小麦和黑麦粘性的作用

用不同酶谱、不同剂量的酶制剂对大麦、小麦和黑麦抽提液进行降解粘度的调控试验,通过数学分析得出,对大麦降粘度,β-葡聚糖酶起主导作用,木聚糖酶作用较小;对黑麦和小麦降粘度,以木聚糖酶作用为主.     

β-1, 3-葡聚糖酶与植物的抗病性

综述了β-1,3-葡聚糖酶在植物抗病性方面的研究进展。β-1,3-葡聚糖酶在体外抑制病原物的生长;病 原物的侵染诱导植物β-1,3-葡聚糖酶活性升高和产生新的β-1,3-葡聚糖酶同工酶,这些高活性的β-1,3-葡聚糖 酶或特异性的同工酶提高了植物的抗病性;组成型表达β-1,3-葡聚糖酶基因的转基因植物,可有效地抵抗病 原物的侵袭。由于β-1,3-葡聚糖酶和病原菌的多样性及其它们在植物体内分布的不同,使得各种β-1,3-葡聚糖 酶在植物抗病性中的作用也不尽一样。     

植物β-半乳糖苷酶研究进展

植物β-半乳糖苷酶是一类糖苷水解酶,能够从β-D-半乳聚糖或寡聚糖支链非还原末端切除β-D-半乳糖残基。β-半乳糖苷酶广泛分布于各种植物中,通过对细胞壁的重塑参与植物生长发育过程。总结了植物β-半乳糖苷酶生化与分子生物学方面的最新研究进展,并就其结构域及催化机制、生化特性、亚细胞定位和表达模式、生理功能等方面展开详述。     

镰刀菌 Q7-31T 菌株植物细胞壁降解酶系的结构

为探究植物细胞壁降解酶高效降解细胞壁的机制,用 RT-PCR 方法对 Q7-31T 菌株植物细胞壁降解酶基因片段进行克隆,使用 Prot-Param、SOPMA、ProtScale Server 等软件对质谱鉴定结果进行生物学分析。结果表明：将 Q7-31T 菌株植物细胞壁降解相关酶归为 GH5家族内切葡聚糖酶、GH7家族内切葡聚糖酶、GH7家族外切葡聚糖酶和 GH10家族内切木聚糖酶4类酶。这些相关酶类为中等分子量大小,二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲4种元件构成,其中无规则卷曲的数量最高;均为亲水性酶,磷酸化位点比例较高,存在1～2个糖基化位点;均存在较高比例的催化结构域,三级结构呈中空的 C 字形。结论：少量的糖基化位点、高比例的催化结构域、多变的三维构象、大量的磷酸化位点与高效的协同作用方式可能决定 Q7-31T 菌株的植物细胞壁降解酶对细胞壁的高效降解。     

双功能木聚糖酶研究进展

植物细胞壁的降解需要多种酶的参与协作,能够同时具有木聚糖酶、纤维素酶或其他辅酶活性的双功能酶在降低生产成本、提高催化效率等方面都具有一定的优势。随着分子生物学技术的完善,很多新的双功能酶得到分离和鉴定。以双功能木聚糖酶为主,综述了近年来在双功能木聚糖酶结构、功能及作用机理等方面的研究进展,并对其在工业生产中的应用潜力进行了探讨。     

复合酶制剂对双低菜籽壳降解效果的研究

复合酶制剂以纤维素酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶及其含量按L9(34)的正交试验设计分为9个处理组,处理后的菜籽壳用瘤胃尼龙袋法测定24h降解率,并与对照组(未处理)进行比较。结果表明,处理组与对照组比较,差异显著。而处理组中以纤维素酶0.3846g、β-葡聚糖酶0.1667g、木聚糖酶0.2000g和α-淀粉酶0.0125g(均为500g双低菜籽壳的含量)这一配比处理21h后降解率最高。     

酶法提高草莓出汁率的工艺优化

采用单一果胶酶处理草莓,通过正交试验优化酶解工艺,当加酶量0.04%、pH 4.0、酶解温度40℃、酶解时间60min时,草莓出汁率最高,为91.21%,比对照组(直接挤压榨汁)提高29.97%。采用复合酶(果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶)处理,草莓出汁率比对照组(直接挤压榨汁)提高30.94%,比单一果胶酶处理提高0.97%,复合酶解最佳条件为:果胶酶添加量0.04%、纤维素酶添加量0.03%、木聚糖酶添加量0.02%、β-葡聚糖酶添加量0.04%、酶解温度40℃p、H 4.0、酶解时间60 min。     

里氏木霉(Trichoderma reesei)产β-葡聚糖酶和木聚糖酶的条件研究

比较了不同发酵条件对里氏木霉产β-葡聚糖酶和木聚糖酶性能的影响.结果表明,里氏木霉产两种酶的最佳碳源和氮源各异,其中木霉产木聚糖酶的最佳碳源为乳糖,氮源为牛肉膏;而产β-葡聚糖酶的最佳碳源为麸皮,氮源为硫酸铵. 在培养条件方面,里氏木霉产木聚糖酶和β-葡聚糖酶的最适起始pH值分别是4.0和5.0,最适发酵温度均为30 ℃.研究还表明吐温20、吐温80和甜菜碱等3种表面活性剂均具有促进木霉产酶作用,其中甜菜碱对产木聚糖酶的效果较好,而吐温20对产β-葡聚糖酶效果较佳.就产酶进程而言,木霉在培养20 h之后开始产木聚糖酶,而产β-葡聚糖酶比产木聚糖酶滞后约4 h,它们分别在48 h和44 h时产酶量达到高峰.     

β—1，3—葡聚糖酶及其在植物抗真菌病基因工程中的应用

β-1，3-葡聚糖酶是植物抗真菌的病的重要抗性物质之一，可由多种生物因子和非生物因子诱导产生。将外源β-1，3-葡聚糖酶基因导入植物，转基因植物株显示出良好的抗真菌能力，是植物抗真菌病防治的有效新途径。研究表明，外源β-1，3-葡聚糖酶与其它防卫蛋白具有协同作用。本文对β-1，3-葡聚糖酶的诱导，分类及其与病原真菌分泌物之间的相互作用，转基因研究及协同表达等进行了评述。     

红色亚栖热菌耐热木聚糖酶的克隆表达及生物信息学分析

从自主分离的Meiothermus.rubber菌株的基因组中克隆到木聚糖酶基因,并进行了超量表达、重组酶的纯化和酶学性质研究。结果表明,重组木聚糖酶Mru是热稳定性酶,最适反应温度为65℃,能够有效降解木聚糖产生木糖和木二糖。生物信息学分析发现,木聚糖酶Mru与数据库中来自亚栖热菌的木聚糖酶的同源性为60%~100%。在木聚糖酶Mru的结构模型中,GH10木聚糖酶的保守位点大多位于β折叠,α螺旋保守性很低。本研究揭示,木聚糖酶Mru代表一类新型热稳定性GH10木聚糖酶。     

秸秆酶贮饲料的袋装调制技术

1秸秆酶贮饲料制作的机理 秸秆的酶贮饲料制作技术就是在秸秆中加入一定比例的饲料酶类。对秸秆中的植物细胞壁进行酶化处理．常用的饲料酶的主要成份是纤维素酶、木聚糖酶、β－葡萄糖酶、果胶酶等。秸秆中的纤维索和半纤维素与木质素之间的化学键在酶的催化作用下,使难消化的大分子物质转变为易消化的小分子物质．调制酶贮饲料的秸秆中加入玉米面、麦麸皮和食盐能够改变秸秆的适口性,