半纖維素酶

半纖維素主要由木聚糖和甘露聚糖組成，是飼料中的關鍵抗營養因子，可阻礙營養成分消化，降低動物生長性能。半纖維素酶為複合酶系，主要包括木聚糖酶和甘露聚糖酶，其功能是降解半纖維素，消除抗營養性。

半纖維素是植物細胞壁的主要組成成分之一，廣泛存在於飼料中，是飼料中的主要抗營養成分。半纖維素是由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體，這些糖是五碳糖和六碳糖，包括木聚糖、甘露聚糖和半乳糖等。單胃畜禽消化道並不能分泌半纖維素酶，其腸道共生的微生物可少部分分泌木聚糖酶和甘露聚糖酶等半纖維素酶，從而部分降解飼料中的半纖維素。反芻動物瘤胃含有豐富的微生物區系，對半纖維素的利用率可達 60%～80%，而單胃動物對半纖維素的利用率較低。半纖維素酶可降解飼料中的半纖維素為單糖或寡糖，解除其對營養因子的阻礙作用，進而消除抗營養性，提高營養成分消化率和利用率。

β-木聚糖酶可由多種微生物分泌產生，分子量大小為 8～145 ku。通常分子量較小的木聚糖酶（<30 ku）為鹼性木聚糖酶，分子量較大的木聚糖酶（>30 ku）為酸性木聚糖酶。木聚糖酶的研究主要集中在細菌木聚糖酶。芽胞桿菌產生的木聚糖酶最適 pH 值範圍為 5.5～9.0，多數為 6.0；最適反應溫度為 50～75 ℃，多數為60 ℃；分子量集中在 16～56 ku，多數為 20～30 ku。除了細菌可產生木聚糖酶外，某些真菌和放線菌也能分泌該酶。真菌一般產生低分子量的鹼性木聚糖酶。

與木聚糖酶類似，β-甘露聚糖酶也可由多種生物分泌，這些生物包括 Littorina brevicula（一種低等海洋動物）、魔芋（天南星科植物）、豆角類植物、微生物等。不同來源的 β-甘露聚糖酶底物特異性、蛋白一級結構、基因序列及酶學性質都有一定差異。然而飼用甘露聚糖酶主要來源於微生物（包括細菌、放線菌和真菌），原因是該來源的 β-甘露聚糖酶具有活性較高、提純方便、最適溫度和 pH 值範圍較廣等特點。研究較多的 β-甘露聚糖酶來源於木霉、酵母、麴黴（黑麴黴和黃麴黴）、芽胞桿菌（枯草芽胞桿菌和地衣芽胞桿菌）、弧菌、假單細菌、嗜熱桿菌、鏈黴菌等。

在飼料中添加半纖維素酶可以促進動物對脂肪和蛋白質的消化及吸收，提高飼料的轉化率；半纖維素酶與蛋白酶組成的酶製劑還能提高豬仔的日增重，降低豬仔死亡率。

半纖維素酶可以分解咖啡中的半乳糖為低聚糖，大大降低咖啡的粘度，從而降低了速溶咖啡的生產成本；半纖維素酶可以水解穀物麵粉中的木聚糖產生木寡糖從而大大改善了麵包的質地結構和鬆軟度。

用半纖維素酶對硫酸鹽紙漿進行漂白，有很大的增強作用，並且半纖維素酶通過提高紙漿可漂白性而減少氯的需用量從而減輕了對環境的污染，並提高紙的白度，同時降低生產成本。半纖維素酶對硫酸鹽紙漿的預漂白是未來製漿和造紙工業中的一個重要發展方向。