木聚糖酶

木聚糖酶可从动物、植物和微生物中获得，目前木聚糖酶的生产主要依靠真菌、细菌等微生物的发酵。木聚糖酶水解木聚糖，是以随机方式作用于木聚糖主链，使之降解为低聚木糖及木糖。木聚糖的催化机制主要为双替位机制(Double displacementmechanism)，也有极少数的木聚糖酶执行单替位机制(Sing le displacement mechanism)。木聚糖酶是一种可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的多组分复合酶系，在半纤维多聚糖资源的利用以及工业应用方面有巨大潜力。

木聚糖的结构复杂，在主链上常常连有种类不一的支链。因而要降解利用木聚糖，亦需要相应的各种酶的作用。木聚糖酶广义上说是一种多聚复合酶，是能降解木聚糖的一类酶的总称。它在自然界中来源极为广泛，存在于细菌、真菌、蜗牛、甲壳动物、反刍动物、海洋藻类、陆地植物组织等。被报道的产木聚糖酶的微生物有木霉、曲霉、青霉、链霉菌、细菌等，其中被研究较多的是木霉、曲霉、细菌所产生的木聚糖酶，且不同来源的木聚糖酶它们的酶学性质也有所差异。

1.木聚糖酶在造纸中的应用

制浆和造纸工业中常常用氯来进行漂白，将对环境造成一定的破坏。而木材半纤维素主链中的两种基本成分是木聚糖和葡甘露聚糖，木聚糖酶能够水解木聚糖，它能增强纸浆纤维的多孔性，有利化学药品的渗透，从而提高木质素的提取率，用少量的氯来达到漂白效果。

2.木聚糖酶在饲料中的应用

在谷物细胞壁中含有阿拉伯木聚糖等抗营养因子，从而会影响家禽对营养的吸收。木聚糖酶伴随着葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、植酸酶等运用于动物饲料中，这些酶能够破坏阿拉伯木聚糖等抗营养因子的完整性，从而减小原材料的粘度，促进动物对饲料营养物质的消化吸收。

3.木聚糖酶在食品工业中的应用

木聚糖酶已广泛的被用在面包加工制作业上，木聚糖酶能作用于水不溶性的木聚糖主干，释放出水溶性的阿拉伯木聚糖，降低水不溶性木聚糖的分子量，提高面包的烘焙质量。阿拉伯木聚糖的广泛水解所引起的水在面筋及淀粉的分配，使得面团更加柔软且更有粘性。小麦中的木聚糖会影响面团的流变学特性和面制品的品质，而木聚糖酶能够有效的改变生面团的流变性质。

聚糖酶的纯化技术与纯度是决定其生产成本及市场竞争力的重要因素。在传统工艺中，微生物产木聚糖酶大部分是通过色谱法得到纯化。虽然色谱法具有较高的分辨率，但多步纯化耗时、回收率低，不适合高纯度木聚糖酶的产业化生产。目前，研究者在研究基于双水相纯化技术(Aqueous Two-Phase，ATPS)的衍生技术、三相分离体系(Three-phase parti tioning ，TPP)和扩张床吸附技术(Expanded bed adsorption ，EBD)。通过TPP 纯化Aspergillus niger 木聚糖酶，活性回收率达60 %，纯化倍数达95 倍。用扩张床吸附技术纯化木聚糖酶，虽然最大只有21 .8 %的活性回收率和30 倍纯化，但该技术有经济、省时、木聚糖酶发酵液不需沉淀澄清等优点。