木聚糖作用机理(木聚糖降解)

木聚糖降解

苎麻酶——化学脱胶方法，其特征是：酶法用的是果胶酶产生菌由具有高活力的果胶酶、木聚糖酶、和β－甘露聚糖酶进行混合酶和化学法结合的苎麻脱胶技术，不仅能使苎麻胶质中的果胶得到降解，还能使胶质中的木聚糖、半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖以及半乳葡萄甘露聚糖得到充分降解，得到安全松散、无硬并条的残胶率为1.06％、（原麻含胶量为28.16%）线密度1887.0克，断裂强度为10.13CN/dtex（强力62.3CN）的优质苎麻纤维。该技术，缩短了工艺流程，减少了化学试剂的品种和用量，减轻了对环境的污染，降低了生产成本. 采用化学的方法欲很有效地去除与苎麻纤维素紧密结合的胶质 ,须经历复杂的物理化学作用过程 ,如润湿、渗透、溶胀、水解、氧化、置换、络合、净洗等。复杂的作用过程制约了苎麻脱胶工艺的顺利完成。其设备投资大 ,流程长 ,高能耗高水耗 ,仍是目前苎麻脱胶的一大特点。当今国内外苎麻化学脱胶的发展趋势是向短流程、高效、快速和连续化的方向发展。

木聚糖降解产物

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。

木聚糖酶水解木聚糖

木聚糖酶是可以用来水解木聚糖的物质，而木聚糖醇是一种调味剂。

木聚糖降解菌

白酒复合酶是用于白酒生产加工工业的复合酶制剂。是采用优良菌株经液体深层发酵制得，为提高原料利用率，增加白酒产量而设计的。

作用机理

　　生产白酒的淀粉质原料主要是玉米、小麦等粮食作物和红薯（干）、木薯（干）、等非粮食作物。在这些植物的果实和根茎里，除了大量的淀粉多糖外，还有部分非淀粉多糖、蛋白质、灰份、维生素和生物素等。白酒工厂在对原料进行液化、糖化时使用高温α-淀粉酶和糖化酶，可以对淀粉多糖进行率的转化，但对非淀粉多糖、蛋白质、灰份等物质却无法水解，要靠发酵的酵母自身分泌的内源酶来进行水解利用。

然而，由于作用环境和酵母本身的特点，这种分解是缓慢的，低效率的。

现代酶工程技术的发展为充分利用上述物质提供了可行的技术手段，白酒复合酶正是针对白酒生产中存在的这些特点而设计的。通过纤维素酶将原工艺条件下不能利用的纤维素分解为葡萄糖，增加醪液中的可发酵糖，提高酒份；通过β-葡聚糖酶分解多聚葡萄糖为单糖，降低醪液黏度，增加可发酵糖，提高酒份，消除DDGS饲料中的抗营养因子；通过木聚糖酶分解戊聚糖为低聚木糖、木糖和低聚阿拉伯糖、阿拉伯糖、降低醪液黏度，降低酵母死亡率，消除DDGS饲料中的抗营养因子；通过植酸酶分解灰份中的植酸为磷酸，为酵母提供营养，同时消除植酸对蛋白酶活力的拮抗作用，消除DDGS饲料中的抗营养因子；通过蛋白酶将原料中的高分子肽分解为酵母可直接利用的氨基酸和小肽，提高酵母生长优势，抑制挥发酸，缩短发酵周期；通过果胶酶降低醪液黏度，提高细胞中的可溶性物质的溶出量，改善酵母的生长增殖环境。</a></a>复合酶制剂，它含有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等各种酶，是形成白酒香味成分的催化剂，只有采取赤水河流域小麦制的大曲，才含有数量和品种最多的微生物，其代谢产物是非常丰富的，并最终决定了白酒香型成分的多样性。

木聚糖降解菌群

1、理化项目：蛋白质、水分、灰分、粗纤维、淀粉含量、氰化物、挥发性盐基氮、游离棉酚、颗粒长度、分化率、铵盐、碘酸钙、硫酸锰、硫酸锌、甜菜碱、糖精钠、吸氨量等；

2、重金属及微量元素：氟、钙、硒、铁、铜、锰、磷、钾、镁、铅、铬、镉、汞等；

3、维生素类：维生素A\D3\E\B1\B2\K3、烟酸、叶酸、泛酸、氯化胆碱、烟酰胺、核黄素含量等；

4、农药残留：六六六、滴滴涕、有机氯、有机磷及其他农药类；

5、兽药残留：沙丁胺醇、克伦特罗、莱克多巴胺、三聚氰胺、氯霉素、四环素、土霉素等；

6、生物毒素类：黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素等；

7、微生物类：菌落总数、大肠菌群、沙门氏菌、志贺氏菌、霉菌等；

8、氨基酸类：丝氨酸、l-天冬氨酸、谷氨酸等18种氨基酸；

9、其他：二噁英、碘化钾、氯化钴含量等。

木聚糖溶解

酸处理

纤维素水解试剂有浓酸、稀酸和无水无机酸．稀酸预处理是较常用而成熟的方法之一．

酸水解可分为高温水解和低温水解．低温水解温度为100 ℃或100 ℃以下，而大多数高温水解是160~220 ℃．

该方法温度和酸浓度越剧烈木质纤维素的处理效果越好，但其产生的发酵抑制产物（甲酸、乙酸、糠醛、经甲基糠醛、糖醛酸、己糖酸等不稳定生成物）相对增加，因此多采用稀酸和低温处理，常用为稀硫酸．

经稀硫酸处理后，半纤维素水解，可以大大增加纤维素的水解性．纤维素被降解主要转化成葡萄糖；半纤维素则生成多种单糖（木糖、阿拉伯糖、甘露糖等）；木质素则降解成多种单环芳香族化合物．Orozco, Ahmad等用不同浓度的磷酸，不同温度下在微波发生器内处理原料草．结果为在磷酸浓度2.5%，温度175℃为草水解的最佳条件．Curreli等用2%稀HSO4水解半纤维素，1%NaOH+H2O2水解木质素，最后酶解得到纯度较高的纤维素．

碱处理碱处理法主要用的碱有氨水、Ca(OH) 2，NaOH和碱性过氧化氢．其原理是利用木质素能溶解于碱性溶液来破坏其中的木质素结构，机理是基于OH-削弱纤维素和半纤维素之间的氢键及木聚糖半纤维素和其它组分内 部分子之间酯键的皂化作用．

随着酯键的减少木质纤维原料的空隙率增加，半纤维素部分溶解、纤维素则因水化作用而膨胀，纤维素的结晶度也有所降低．但是碱处理的主要缺点在于氢氧化钠成本较高且不易回收，废液会造成环境污染．

Kim等采用15%氨水循环浸没玉米秸秆可以高效去除70%~85%的木质素（近红外光谱分析测定），溶解40%~60%的半纤维素，保留完整的纤维素组分．酶解纤维素水解率为99%．电镜照片显示经氨水处理后生物质结构变形，纤维素暴露．酸催化有机溶剂处理有机溶剂萃取木素的研究最早开始于造纸行业．

有机溶剂处理酸催化有机溶剂法最为常用．有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮、乙烯基乙二醇、三甘醇及四氢化糠基乙醇，有机酸指草酸、乙酰水杨酸和水杨酸．它是利用有机溶剂在高温条件下，依靠溶液的H+来进攻亚甲基醌结构中的碳负离子，从而破坏LCC复合物，脱出木素．

有机溶剂处理可降低成本，避免阻碍微生物生长、酶法水解和发酵的化合物生成．但同时存在腐蚀和毒性等问题的限制，容易造成坏境污染．氧化处理臭氧处理是利用氧气、臭氧、过氧化氢等强氧化剂将木质素氧化分

木聚糖分解

研究表明，饲料中添加木聚糖酶，可显著降低阿拉伯木聚糖分子大小，将其分解成较小聚合度的低聚木糖，从而改善饲料性能，消除或降低因粘度增加而引起的抗营养作用。

通常该酶与α-淀粉酶、蛋白酶等酶制剂成复合酶，特别适合添加于采用小麦和大麦为基础的家禽日粮。

木聚糖是还原性糖吗

木糖和木糖醇是有区别的

木糖一种单糖，分子式C4H9O4CHO。木糖是木聚糖的一个组分，木聚糖广泛存在于植物中。木糖也存在于动物肝素、软骨素和糖蛋白中，它是某些糖蛋白中糖链与丝氨酸（或苏氨酸）的连接单位。

在自然界迄今还未发现游离状态的木糖。木糖是生产木糖醇的原料，一般不能被通常的酵母发酵，而多种细菌能食用木糖，生成许多重要产物，如乳酸和乙酸

的甜度与蔗糖相当，但热量只有蔗糖的60%。木糖广泛存在于各种植物中，可从白桦、覆盆子、玉米等植物中提取，木糖醇主要由木糖的加氢还原得到，纯的木糖醇，外形为白色晶体或白色粉末状晶体。对于人体来说，木糖醇也不是一种“舶来品”，它本就是人们身体正常糖类代谢的中间体。

木聚糖降解温度

1、普鲁兰酶

普鲁兰酶能水解淀粉和糊精中的支链α-D-1，6葡萄糖苷键生成含有α-D-1，4葡萄糖苷键的直链低聚糖。所以，该酶可以和糖化酶或者α-淀粉酶一起使用，生产高麦芽糖浆。pH最适范围：4.2～4.6；温度最适范围：55～65℃。

2、 α-乙酰乳酸脱羧酶

α-乙酰乳酸脱羧酶可催化α-乙酰乳酸分解为2，3-丁二醇。双乙酰含量是影响啤酒风味的重要因素，对啤酒质量具有决定性的影响，是品评啤酒成熟与否的主要依据。它的形成途径为：糖类→丙酮酸→α-乙酰乳酸→双乙酰。α-乙酰乳酸脱羧酶可调节双乙酰前体物质走支路代谢途径从而控制双乙酰的含量，能催化α-乙酰乳酸直接形成羟基丁酮，从而有效防止双乙酰的生成，使发酵周期大大缩短。温度最适范围：35～45℃；pH最适范围：5.0～6.5。

3、纤维素酶

纤维素酶是有绿色木霉经深层发酵制成的液体产品，是降解纤维素，生成葡萄糖的一组酶的总称。它是由C1酶，α-1，4-葡聚糖酶（也称CX酶），α-葡聚糖苷酶组成。C1酶能在降解天然纤维素的降解过程中起主导作用；CX酶水解溶解的纤维素衍生物或者膨胀和部分降解纤维素；α-葡聚糖苷酶能水解纤维二糖和短链的纤维寡糖生成葡萄糖。温度最适范围：50～55℃；pH最适范围：4.0～5.0。

4、糖化酶

又称葡萄糖淀粉酶，它能将淀粉从非还原性末端水解α-1，4-葡萄糖苷键，产生葡萄糖，也能缓解水解α-1，6-葡萄糖苷键，转化成葡萄糖。

pH最适范围：4.0～4.5；温度最适范围：58～60℃；剂：大部分重金属；参考用量：50U/g。

木聚糖降解酶

纤维素酶

纤维素酶(β1,4-4-葡聚糖葡聚糖水解酶)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶,它不是单一的酶,但多组分酶系统的协同作用,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-糖苷酶,等,,木聚糖酶的活性高。

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(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)。

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