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纤维素酶的成份及其反应

资料来源；薛迪庚——北京纺织研究所1996。4

目前我们使用的纤维素酶，原先主要用在饲料糖化方面，对我们用于织物后整理存在着隐患。这必须从纤维素酶与其它水解酶不同性质谈起。纤维素酶不是单一酶，而是若干种酶的复合酶。从降解纤维素作用来说，它主要存在着三种组成，各具特定的降解功能:

（1）C₁酶(exo-酶)它是一种外切酶，作用于无取代基的还原端（以二糖形式切断）；

（2）Cx酶(endo-酶)它是一科内切酶，随机作用于任何位置；

（3）β-葡萄糖苷酶，它作用于低聚糖，产物是葡萄糖。

50年代，Reese提出著名的C1-Cx假设，通过实验提出了纤维素结晶体的松弛作用:

C₁酶 Cx酶

纤维素结晶体————→纤维素无定形体--------→可溶性低聚糖

60年代，人们进一步认识到β-葡萄糖苷酶能将可溶性低聚糖如纤维二糖及三糖分解成葡萄糖单体。

70年代初，人们获得了分离提纯出的C₁酶和Cx酶，确认了C₁酶只能作用于无取代基阻碍的还原端，对于CMC无活性；Cx酶能随机作用于葡萄糖任何位置，不受取代基的阻碍作用，对于CMC高活性。同时也认识了对天然纤维素，单独的C₁作用无论如何也不能够得到可观的产糖率，同样单独的Cx酶作用也不能形成有效的降解作用。

此后的研究，进一步确认了协同作用是纤维素酶作用于天然纤维素降解的真实途径。协同作用强度(降解率)大于各单一酶作用强度的总和；而不是同一发酵酶产生的单一酶种，往往不能间单叠加以获得协同效果。

根据以上理论和认识，纤维素酶三种组合的作用可如下图所示:

由Cx酶作用产生的断片更容易受C1酶的作用，低糖断片被β-葡萄糖苷酶水解成单糖。

天然纤维素大分子聚集体由大量结晶区和维系其间的少量无定形区构成，由纤维素酶催化的水解作用可能如下图所示；

通过实验，凡含C1酶成份较少的纤维素酶对棉纤维损失较少，如下表所示

真菌名称	C1酶	Cx酶	棉纤维水解情况
	单位	单位	重（%）	产糖（%）
绿色木霉 Trichoderma Viride	50	50	53	58
Chrysosporium Pruinosdm	30	70	19	11
Pestalotipsis Westerdijkii	0.7	60	8	4