Основная информация и классификация целлюлазы
Целлюлаза— тип фермента, играющего биокаталитическую роль в разложении целлюлозы. Это белок, способный расщеплять целлюлозу на олигосахариды и моносахариды.
Целлюлозообразующие ферменты широко распространены в природе. Бактерии, грибы и животные могут их производить.Целлюлаза.Целлюлазас Обычно используемые в производстве, они происходят из грибов, к типичным родам которых относятся Триходерма, Аспергилл и Пенициллиум.
Штаммы, которые производятЦеллюлаза подвержены деградации, что приводит к снижению способности производить ферменты.
ПроизводствоЦеллюлазаБактериальная продукция относительно невелика и представлена в основном бета-глюкан-эндонуклеазами, большинство из которых не обладает деградирующей активностью в отношении кристаллической целлюлозы. Продуцируемые ферменты в основном находятся внутри клеток или адсорбируются на клеточной стенке и не секретируются в культуральную среду, что затрудняет их экстракцию и очистку. Поэтому исследований бактерий сравнительно мало. ОднакоЦеллюлазасВырабатываемые бактериями растворы обычно имеют оптимальный диапазон рН от нейтрального до слабощелочного. За последние 20 лет, благодаря успешному применению нейтральных растворов,Целлюлазас и щелочнойЦеллюлазас в процессах стирки и отделки хлопчатобумажных тканей, а также в производстве моющих средств бактериальныеЦеллюлазаПрепараты показали хорошие перспективы применения.
Целлюлозные ферменты широко используются как в пищевой, так и в экологической промышленности. Добавление Целлюлазас
Из-за трудности очисткиЦеллюлазас, они обычно содержат гемицеллюлазы и другие родственные ферменты, такие как амилаза, протеаза и т. д., которые находят практическое применение.
Существуют различные типыЦеллюлазас с широким спектром источников. Структура и функцииЦеллюлазасИз разных источников результаты сильно различаются. Из-за высокой продуктивности и высокой активности грибовЦеллюлазас, тоЦеллюлазасВ основном в животноводстве и кормовой промышленности используются грибковыеЦеллюлазас.
Классификация
По составу и функции
ЦеллюлазасВ зависимости от их каталитических функций, эндо-1,4-β-D-глюкангидролазу или эндо-1,4-β-D-глюканазу (КФ 3.2.1.4) можно разделить на эндо-1,4-β-D-глюкангидролазу (ЭГ) грибов, Цен (Цен) бактерий, экзо-1,4-β-D-глюканазу (КФ 3.2.2.1.91), ЦБГ грибов, Цекс (Цекс) бактерий и БГ. Эндо-1,4-глюканаза случайным образом расщепляет аморфные области внутри цепей полисахаридов целлюлозы. Генерируются олигосахариды различной длины и новые концы цепей. Экзоглюканаза действует на концы этих восстанавливающих и невосстанавливающих цепей полисахаридов целлюлозы, высвобождая глюкозу или целлобиозу. β-глюкозидаза гидролизует дисахариды целлюлозы с образованием двух молекул глюкозы. ГрибковыеЦеллюлазасобладают высокой продуктивностью и активностью и используются в основном в животноводстве и производстве кормов из грибковых источников.
По механизму деградации
Главное отличие междуЦеллюлазареакция и общая ферментативная реакция заключается в том, чтоЦеллюлазаЭто многокомпонентная ферментная система, и структура субстрата чрезвычайно сложна. Из-за нерастворимости субстрата адсорбцияЦеллюлазазаменяет процесс образования ЕС-комплексов между ферментом и субстратом.Целлюлазасначала специфически адсорбируется на субстрате целлюлозе, а затем разлагает целлюлозу на глюкозу посредством синергического действия нескольких компонентов.
В 1950 году Риз и соавторы предложили гипотезу C1-Сх, которая предполагает, что для полного гидролиза целлюлозы до глюкозы разные ферменты должны работать совместно. Синергетический эффект, как правило, заключается в том, что фермент C1 сначала атакует аморфную область целлюлозы, образуя новый свободный конец, необходимый для Сх, а затем фермент СХ отщепляет фибриллярный дисахаридный фрагмент от восстанавливающего или невосстанавливающего конца полисахаридной цепи. Наконец, β-глюкозидаза гидролизует фибриллярный дисахаридный фрагмент до двух глюкозных фрагментов. Однако синергетический порядокЦеллюлазаЭто не является абсолютным, и последующие исследования показали, что для гидролиза натуральной целлюлозы необходимо сосуществование фермента C1 Сх и β-глюкозидазы. Если сначала использовать фермент C1 для кристаллизации целлюлозы, затем удалить фермент C1 и добавить фермент Сх, то такая последовательность действий не сможет гидролизовать кристаллическую целлюлозу.
