什么是纖維素酶?
纖維素酶是主要由真菌、細菌和原生動物產生的幾種酶中的任何一種,可催化纖維素分解、纖維素和一些相關多糖的分解。該名稱也用于任何天然存在的混合物或各種此類酶的復合物,它們連續或協同作用以分解纖維素材料。
纖維素酶將纖維素分子分解成單糖(“單糖”),例如β-葡萄糖,或更短的多糖和寡糖。纖維素分解具有相當大的經濟意義,因為它使植物的主要成分可用于消費和用于化學反應。所涉及的特定反應是水解的1,4-β-D-的糖苷鍵的纖維素,半纖維素,地衣淀粉和谷類的β-d葡聚糖。由于纖維素分子相互之間結合牢固,與其他多糖(如淀粉)的分解相比,纖維素分解相對困難。
大多數哺乳動物自身消化纖維素等膳食纖維的能力非常有限。在許多食草動物(如牛和羊等反芻動物和馬等后腸發酵罐)中,纖維素酶是由共生細菌產生的。內源性纖維素酶由幾種類型的后生動物產生,例如一些白蟻、蝸牛、和蚯蚓。
近日,纖維素酶也已經在綠色微藻(發現萊茵衣藻,Goniumpectorale和團藻carteri)和屬于他們的催化結構域(CD)GH9家庭顯示最高序列同源性后生動物內源性纖維素酶。藻類纖維素酶是模塊化的,除了一些成員中假定的Ig樣和未知結構域外,還包括假定的新型富含半胱氨酸的碳水化合物結合模塊(CBM)、富含脯氨酸/絲氨酸(PS)的接頭。來自胸甲藻的纖維素酶由兩個由接頭隔開的CD和一個C端CBM組成。
幾種不同種類的纖維素酶是已知的,它們在結構和機理上不同。與“纖維素酶”名稱相關的同義詞、衍生物和特定酶包括內切-1,4-β-D-葡聚糖酶(β-1,4-葡聚糖酶、β-1,4-內切葡聚糖水解酶、內切葡聚糖酶D、1,4-(1,3,1,4)-β-d葡聚糖4-葡聚糖水解酶),羧甲基纖維素(CMC酶),微晶纖維素酶,纖維糊精酶,纖維素酶甲,木粉AP,堿纖維素酶,纖維素酶A3,9.5纖維素酶,和pancellaseSS.裂解木質素的酶偶爾被稱為纖維素酶,但這種舊用法已被棄用;它們是木質素修飾酶。