摘要：纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中，本文论述了纤维素酶的性质，重点介绍了纤维素酶的作用机理、应用及其研究进展，并对其研究前景做了展望。 关键词：纤维素酶；纤维素；作用机理；
1 半导体胶水 引言
纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力，已被国内外业内人士看好，将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种，甚至在中国
完全有可能成为第一大酶种，因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。 纤维素占植物干重的35%-50%[1],是世界上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。对人类而言，它又是自然界中最大的可再生物质。纤维素的利用和转化对于解决目前世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题具有十分重要的意义[2]。 1 纤维素酶的性质
纤维素酶是一种重要的酶产品，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活力。 纤维素酶是四级结构，,产生纤维素酶的菌种容易退化，导致产酶能力降低。由于纤维素酶难以提纯，实际应用时一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶，如淀粉酶（amylase）、蛋白酶（Protease）等。
金属防水接头纤维素酶的断键机制与溶菌酶一样，遵循双置换机制。纤维素与酶相互作用中，是酶被底物分子所吸附，然后进行酶解催化，酶的活性较低，仅为淀粉酶的1/100[3]
纤维素酶对底物分子的分解，必须先发生吸附作用。纤维素酶的吸附不仅与自身性质有关，也与底物密切相关，但纤维素酶的吸附机制总体并未弄清，仍需进一步研究[4]。
2 纤维素酶的作用原理
（2）、纤维素酶制剂可激活内源酶的分泌，补充内源酶的不足，并对内源酶进行调整，保证动物正常的消化吸收功能，起到防病，促生长的作用。
（3）、消除抗营养因子，促进生物健康生长。半纤维素和果胶部分溶于水后会产生粘性溶液，增加消化物的粘度，对内源酶造成障碍，而添加纤维素酶可降低粘度，增加内源酶的扩散，提高酶与养分接触面积，促进饲料的良好消化。
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（4）、纤维素酶制剂本身是一种由蛋白酶、淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等组成的多酶复合物，在这种多酶复合体系中一种酶的产物可以成为另一种酶的底物，从而使消化道内的消化作用得以顺利进行。也就是说纤维素酶除直接降解纤维素，促进其分解为易被动物所消化吸收的低分子化合物外，还和其他酶共同作用提高奶牛对饲料营养物质的分解和消化。
（5）、纤维素酶还具有维持小肠绒毛形态完整，促进营养物质吸收的功能。
3 纤维素的应用及前景
纤维素酶可广泛用于食品、纺织、饲料、酿酒、石油勘探、中药成分提取等众多领域，特别是在纺织、洗涤、造纸和生物能源等工业应用上具有重要地位。自20世纪90年代开始，酸性纤维素酶用于牛仔布的水洗整理，从而开始了纤维素酶在工业上的大规模应用，这也是目前纤维素酶应用最成功、用量最大的领域。在牛仔布的水洗整理上酸性纤维素酶具有用量少、效果快的特点，但服装返染严重；中性纤维素酶反应条件温和而且不易返染，
织物档次得到提高，已普遍代替酸性酶。但在棉织物的整理上，如去球脱毛以及增柔等，酸性纤维素酶特别是木霉产生的纤维素酶仍具有更多的优势。利用纤维素酶对棉织物的整理并不需要纤维素酶的所有组分，如进行棉织物的脱毛、去球等整理，仅有内切酶就可产生明显的效果，但是棉织物的减量也较严重，影响了织物的强度，通过基因工程改变内切酶和外切酶的比例，可以在一定程度上解决这个问题。
在进行酿酒发酵时添加纤维素酶可显著提高酒精和白酒的出酒率及原料的利用率，降低溶液的黏度，缩短发酵时间，而且酒的口感醇香，杂纯油含量低。用纤维素酶处理啤酒糟蛋白酶解率10%以上[5]。在白酒的应用出酒率可提高13%，而且不影响酒的感官品质[6]。
在酿造酱油过程中添加纤维素酶，可使大豆原料的细胞膜膨胀软化破坏，使包藏在细胞中的蛋白质和碳水化合物释放。
用纤维素酶添加日粮饲喂鸡，对蛋形指数、蛋壳厚度未产生明显影响，但添加0.1%和0.3%的纤维素酶降低了破蛋率[7]。
纤维素酶用于造纸工业，是利用外切纤维素酶只从末端切断纤维素的作用原理，提高纸张的光洁度。碱性纤维素酶用于洗涤剂工业，可以提高棉织物的洗净度，起主要作用的是内切酶（CMC酶），是近些年来洗涤剂工业竞相开发的新酶种之一。这两种工业应用涉及
的纤维素酶只需要纤维素酶系中的单一组分，基因工程技术可以在其中得到广泛的应用。
纤维素酶将来最大的用途，或者可以使其产量得到巨大增长的工业需求将是纤维素乙醇的开发。自上世纪70年代石油危机以来，世界各国都致力于开发新的可再生能源，而生物乙醇是被普遍看好的新型燃料。进入21世纪，利用纤维素酶转化纤维素物质产生葡萄糖进而发酵获得生物乙醇，可以避免对粮食作物的大量损耗，引起了各国政府和研究机构的重视，这其中的关键是纤维素酶的成本问题。由于纤维素酶发酵活力较低，因此其应用成本也较高。同时纤维素酶相比其他糖苷水解酶类，比活力至少要低1-2个数量级，如滤纸酶的比活力为1IU／托板mg左右，CMC的比活力约为10IU／mg，从而造成酶的作用效率较低。这是两个限制纤维素酶应用的瓶颈问题，也是纤维素酶研究的热点与难点。目前通过传统的菌种诱变和基因工程技术可以较大幅度地提高目的蛋白的表达量，从而提高酶的发酵水平，如诺维信公司与美国能源部合作，将制造纤维素乙醇中的酶制剂成本由2001年的每加仑5美元降低到2004年的30美分，2005年又降低到每加仑18美分。还可以通过改善发酵条件和工艺，如采用固体发酵来大幅度降低发酵成本。但是提高酶降解天然纤维素的效率则需要深入研究纤维素酶的结构与功能以及作用方式，进而对其进行有效改造；或者通过筛选新的产酶菌种，发现具有开发潜力的新酶源。
总之，纤维素酶是目前糖苷酶类中惟一尚有大量亟待解决问题的酶，也是有着巨大工业和市场潜力的酶。进一步阐明纤维素酶的结构与功能，研究纤维素酶的基因表达与调控的关系；针对不同工业需要研制不同组分比例的纤维素酶；提高纤维素酶水解天然纤维素的比活力；开发适应不同温度（低温或高温纤维素酶）的纤维素酶是当前纤维素酶的主要研究趋势。
参考文献
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[2]胡利勇，钟卫鸿.纤维素酶基因克隆及其功能性氨基酸研究进展[J].生物技术，2003,13（2）：43-45.
[3]严岩，张全福.纤维素酶的性质、应用及其环保意义[J].农业环境与发展，1997（1）：17-20.
[4]钟发刚，王新华.饲用纤维素酶研究进展[J].中国微生态学杂志，2002,14（5）：308-309.
[5]邱雁临，纤维素酶的研究和应用前景[J].粮食与饲料工业。2001,8:30-31.
[6]尚维，刘，纤维素酶在清纯型优质白酒中应用初探[J].酿酒科技，1996,2；20-21.
真空吸砂机[7]井长伟，纤维素酶在畜牧业中的应用[J].中国饲料，2002,7；9-13.按摩鞋垫
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