各種形式的木聚糖酶之間的協(xié)同作用

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木聚糖酶的體系中由各種具有特殊功能的酶，這可以使微生物能夠最大化的來(lái)降解木聚糖。由于木聚糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分子中含有大量的不同類型的取代基。要將木聚糖徹底分解,需要不同的木聚糖酶之間和木聚糖酶與木糖苷酶、葡萄糖醛酸糖苷酶、乙酰酯酶等其它類型的酶的協(xié)同作用。

由于木聚糖組成與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,木聚糖降解酶制劑實(shí)際上是參與木聚糖酶解過程中諸多酶系的混合物。因此,木聚糖酶制劑的活性并不單指作用于木糖—木糖鍵的內(nèi)切木聚糖酶或β-木糖甙酶的活性,而是表征了所有參予水解木聚糖上特定糖甙鍵的酶共同效應(yīng)的總和。

內(nèi)切木聚糖酶與乙酰基木聚糖脂酶  在木聚糖的水解過程中，酶之間的協(xié)同反映在作用于1，4-β-D木聚糖骨架（β-1，4-內(nèi)切木聚糖酶）和側(cè)鏈（α-L-arabinofuranosidase，α-葡(萄)糖醛酸酶，乙酰基木聚糖脂酶）水解酶之間。乙酰基木聚糖脂酶與內(nèi)切木聚糖酶之間的協(xié)同作用導(dǎo)致有效地降解乙酰基木聚糖（Biely等，1986）。乙酰基木聚糖脂酶將乙酰基從木聚糖的骨架上水解下，提高了內(nèi)切木聚糖酶對(duì)主鏈的水解。而內(nèi)切木聚糖酶水解產(chǎn)生的短的具有乙酰基的聚合體能夠?yàn)橹柑峁┳銐虻牡孜铮?/font>Biely等，1985，1986）。同樣，乙酰木聚糖酯酶作用于乙酰化的木聚糖后釋放出醋酸，除去了乙酰基的屏蔽作用,使木聚糖主鏈更易于接近內(nèi)切木聚糖酶活性中心，提高了催化效率。而內(nèi)切木聚糖酶水解主鏈產(chǎn)生的乙酰化低聚木糖，則又是酯酶更好的基質(zhì)。彼此相互促進(jìn)，加速了總反應(yīng)的進(jìn)行。

內(nèi)切木聚糖酶與β-木糖甙酶  內(nèi)切木聚糖酶與β-木糖甙酶之間也同樣存在協(xié)同作用。加入β-木糖甙酶后能加速內(nèi)切木聚糖酶對(duì)底物水解。其作用機(jī)理看來(lái)主要是降低了終產(chǎn)物——木二糖對(duì)內(nèi)切木聚糖酶的抑制作用。例如,燕麥木聚糖用Bacillusstearothemphillus的內(nèi)切木聚糖酶與β-木糖甙酶一起處理,可以使這種基質(zhì)幾乎完全轉(zhuǎn)化成木糖,沒有β-木糖甙酶,內(nèi)切木聚糖酶的催化效率要低得多(Nanmori,T等1990)。β-木糖苷酶對(duì)木聚糖的水解減輕了終產(chǎn)物對(duì)內(nèi)切木聚糖酶的抑制作用。而α-L-arabinofuranosidase提高了阿拉伯木聚糖的糖化作用。內(nèi)切木聚糖酶與α-葡萄糖苷酸酶、酚酸酯酶之間的協(xié)同效應(yīng)也有不少報(bào)道，它們聯(lián)合使用皆表現(xiàn)出催化活性的增強(qiáng)。　　

不同的內(nèi)切木聚糖酶  不同的內(nèi)切木聚糖酶之間也有協(xié)同增效作用。例如，F.Succinogenes分泌兩類不同的內(nèi)切木聚糖酶及，具有脫支活性，可以在主鏈水解在低聚木糖之前除去阿拉伯糖殘基，這樣酶 就更易于將木聚糖主鏈水解。

木聚糖酶與纖維素酶的協(xié)同作用　木聚糖酶與纖維素酶及其它多糖水解酶的催化作用也存在密切的關(guān)系。 Clostridiumpapyrosolvenc7菌株也有這樣一種多重復(fù)合的纖維素酶——木聚糖酶系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)纖維素與木聚糖表現(xiàn)水解活性。在Humicolalanugiosa中純化出一種β-葡萄糖甙酶，對(duì)纖維二糖活性極強(qiáng)，但同時(shí)可以緩慢外切水解低聚木糖。較長(zhǎng)時(shí)間水解后，幾乎可以將全部低聚木糖轉(zhuǎn)化為木糖單糖。

但應(yīng)當(dāng)注意的是，幾種酶在一起時(shí)，有時(shí)起協(xié)同作用,但有時(shí)無(wú)協(xié)同作用甚至起相互抑制作用，其抑制作用的機(jī)制有兩個(gè)，一是一種酶與木聚糖的緊密結(jié)合遮擋了第二種酶與之結(jié)合的位點(diǎn)；二是一種酶作用于底物改變了底物原有的分子構(gòu)型。

　

RobertB.Hespell等人(1997)收集了國(guó)際上不同廠商生產(chǎn)的木聚糖酶,分別用燕麥木聚糖、山毛櫸木聚糖、玉米木聚糖來(lái)評(píng)價(jià)酶的活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在一種底物上酶A的活性比酶B高,而在另一種底物上酶B的活性卻可能比A高,或高或低,相差可達(dá)3-4倍。這表明,木聚糖酶的活性只能是指在特定木聚糖上的相對(duì)活性,不同來(lái)源的木聚糖有其特定適應(yīng)的酶系。造成這種差異的原因在于:不同來(lái)源的木聚糖組成與結(jié)構(gòu)不一樣,不同來(lái)源的木聚糖酶中各酶系活力的差別也不相同。