最近有些忙碌，今天终于有时间和大家聊一聊“纤维素酶分为哪三种酶”的话题。如果你对这个话题还比较陌生，那么这篇文章就是为你而写的，让我们一起来探索其中的奥秘吧。

内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶能检测出来吗

当然可以检测出来的，可以使用内切葡聚糖酶的酶活测定方法内切葡聚糖酶的酶活测定方法。

纤维素酶是有外切葡聚糖酶(exoglucanase)、内切葡聚糖酶(endo-glucanase)和p葡萄糖苷酶(β-1,4-glucosiase)三种酶组成的一种复合酶,它能够降解纤维素,使其生成纤维二糖、葡萄糖。纤维素水解酶系一个重要的组分是p-葡萄糖苷酶,p-葡萄糖苷酶活力的大小严重影响纤维素酶降解纤维素的水平。

所有的纤维素酶都一样的结构吗？

纤维素酶

cellulase

是酶的一种，在分解纤维素时起生物催化作用。

纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有木酶属(Trichoderma)、曲霉属（Aspergillus）和青霉属(Penicillium）。

产生纤维素酶的菌种容易退化，导致产酶能力降低。

纤维素酶在食品行业和环境行业均有广泛应用。在进行酒精发酵时，纤维素酶的添加可以增加原料的利用率，并对酒质有所提升。

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

纤维素酶种类繁多，来源很广。不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。

一、真菌纤维素酶的种类

自然界中很多真菌都能分泌纤维素酶。由许多具有高协同作用的酶组成，习惯上，将纤维素酶分成三类：

内切葡聚糖酶(Cx )、外切葡聚糖酶(C1 )、β一葡萄糖苷酶(βG )。

1、C1-酶：这是对纤维素最初起作用的酶，它破坏纤维素链的结晶结构，起水化作用。即C1-酶是作用于不溶性纤维素表面，使结晶纤维素链开裂、长链纤维素分子末端部分游离，从而使纤维素链易于水化。

2、Cx-酶：这是作用于经C1-酶活化的纤维素、分解β-1，4键的纤维素酶。主要包括内切-1,4-β-葡聚糖酶和外切-1,4-β-葡聚糖酶。前者是从高分子聚合物内部任意位置切开β-1,4键，主要生成纤维二糖、纤维三糖等。后者作用于低分子多糖，从非还原性末端游离出葡萄糖。

3、β-葡萄糖苷酶：即为将纤维二糖、纤维三糖及其它低分子纤维糊精分解为葡萄糖。

上述三种纤维素酶在分解纤维素时，任何一种酶都不能裂解晶体纤维素，只有三种酶共同存在并协同作用时，才能完成水解过程。

分解纤维素的微生物的分离知识点

　纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起，其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。你知道纤维素的微生物怎么分离的吗?下面我给你分享分解纤维素的微生物的分离知识点，欢迎阅读。

　 分解纤维素的微生物的分离知识点

　一、纤维素与纤维素酶

　1.纤维素的化学组成

　含C、H、O三种元素，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是葡萄糖，人体内没有纤维素酶，所以人体不能直接以纤维素为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成葡萄糖释放到无机环境。

　2.纤维素的分布

　棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。纤维素产生于植物的光合作用，地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨。研究土壤中分解纤维素的微生物将给我们的生活带来很大变化。

　3.纤维素酶的组分

　纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种组分。前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

　二、纤维素分解菌的筛选

　1.方法

　刚果红染色法，常用的有两种，一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。

　2.原理

　(1)含纤维素的培养基中加入的刚果红，可与纤维素形成红色复合物。

　(2)当纤维素被纤维素酶分解后，形成的纤维二糖、

　葡萄糖不和刚果红发生这种反应，红色复合物就无法形成，培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

　三、实验设计

　1.实验流程

　土壤取样?选择培养(此步可省略)?梯度稀释?将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上?挑选产生透明圈的菌落。

　2.土壤取样

　采取土样时，可以选择富含纤维素的环境。

　3.选择培养

　(1)目的：增加纤维素分解菌的浓度，确保能够从样品中分离得到所需要的微生物。

　(2)操作方法：将土样加入装有30 mL选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下振荡培养1～2_d，直至培养液变混浊，也可重复选择培养。

　4.涉及的生物技术

　主要有：培养基的制作、无菌操作技术、稀释涂布平板法、选择培养基的作用、土壤取样等。

　 分解纤维素的微生物的分离习题

　1.微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是(A)

　A.C1酶和Cx酶

　B.C1酶和葡萄糖苷酶

　C.Cx酶和葡萄糖苷酶

　D.C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶

　解析：纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，其中C1酶和Cx酶能将纤维素分解成纤维二糖，而葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。

　2.关于纤维素酶的叙述中，错误的是(A)

　A.牛、羊等草食动物可以合成纤维素酶，从而利用纤维素

　B.纤维素酶是一种复合酶，至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分

　C.纤维素可被纤维素酶水解成葡萄糖，为微生物提供营养物质

　D.分解纤维素的细菌、真菌、放线菌，都是通过产生纤维素酶来分解纤维素的

　解析：牛、羊等草食动物不能合成纤维素酶，它们之所以能利用纤维素是因为它们的瘤胃中有许多微生物可分泌纤维素酶;纤维素被纤维素酶分解后的产物是葡萄糖，葡萄糖可作为微生物的营养物质;能分解纤维素的微生物都能产生纤维素酶，它们通过纤维素酶来分解纤维素。

　3.要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在(C)

　A.加入指示剂的鉴别培养基上

　B.含有蛋白胨的固体培养基上

　C.只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上

　D.含四大营养要素的培养基上

　解析：选择纤维素分解菌的培养基中应含有该种菌生长发育所需的营养条件，其他菌种在这种培养基中不能生存。

　4.分离土壤中纤维素分解菌所用到的方法是(B)

　①稀释倒平板法　②涂布平板法　③单细胞挑取法　④选择培养基分离

　A.①② B.②③④

　C.②③ D.①③④

　解析：分离土壤中的纤维素分解菌时，先进行选择培养，以增大纤维素分解菌的浓度，即富集培养，梯度稀释后涂布平板、培养，最后运用挑取单细胞法以获得纯培养。

　5.从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计正确的是(B)

　A.土壤取样?梯度稀释?稀释涂布平板?发酵培养

　B.土壤取样?选择培养?稀释涂布平板?挑选菌落

　C.土壤取样?梯度稀释?选择培养?挑选菌落

　D.土壤取样?梯度稀释?稀释涂布平板?选择培养?挑选菌落

　解析：土壤取样之后，应先经过选择培养，以增大目的菌株的浓度，然后为避免一个培养基上的菌落太多，需进行稀释涂布平板。

　6.刚果红能与哪项物质形成红色复合物(B)

　A.纤维二糖　　 B.纤维素

　C.葡萄糖　　　 D.麦芽糖

　7.纤维素酶的测定方法一般是(B)

　A.对纤维素进行定量测定

　B.对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定

　C.对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定

　D.对纤维素分解菌进行定量测定

　解析：进行纤维素酶的测定，测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。

　8.在分离纤维素分解菌过程中往往需要震荡，其作用不包括(D)

　A.使细菌能与培养基混合均匀

　B.使细菌能充分吸收氧气

　C.使细菌能快速繁殖

　D.防止细菌失水

　解析：纤维素分解菌属好氧型细菌，充分震荡，一方面可促进细菌与培养基混合均匀，有利于其吸收营养，另一方面让细菌能充分与空气接触，有利于吸收氧气，以上两方面都能促进细菌快速繁殖。

　9.在加入刚果红的培养基中会出现如图所示透明圈，产生的透明圈是(D)

　A.刚果红与纤维素形成的复合物

　B.刚果红与纤维二糖形成的复合物

　C.纤维素分解后形成的葡萄糖导致的

　D.以纤维素分解菌为中心形成的

　解析：刚果红可以与纤维素结合形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红?纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

　10.下列是关于?检测土壤中细菌总数?实验操作的叙述，其中错误的是(D)

　A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

　B.取104、105 、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上

　C.将实验组和对照组平板倒置， 37 ℃恒温培养24～48 h

　D.确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

　解析：确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的进行记数，求平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数。

纤维素酶生产

纤维素酶是一种重要的酶产品，它是一种复合酶，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。纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力，将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种，是酶制剂工业中的一个新的增长点。

产纤维素酶的微生物有很多，迄今为止国内外共记录了产纤维素酶的菌株大约53个属的几千个菌株，包括细菌、真菌和放线菌。目前，用于纤维素酶生产的主要是真菌类，世界纤维素酶市场中有20%是来自于木霉属和曲霉属，其中木霉属被公认是产纤维素酶最高的菌种之一，是当前生产上应用较多的菌种。

自从第二次世界大战中Reese从美军军装上发现了木霉，木霉纤维素酶的工业化生产越来越引起人们的重视，T.ressei成为世界范围内最主要的纤维素酶生产菌株。它的优点在于具有培养粗放、适应性强的特点，适于固体培养和液态深层发酵，它的酶系纤维素酶活性高并且能生产大量的胞外蛋白，它的胞外纤维素系统由60%～80%的外切葡聚糖苷酶，20%～36%的内切葡聚糖苷酶和1%的β-葡聚糖苷酶组成，这些酶协同作用将纤维素转换成葡萄糖。

诱变选育是提高菌株酶活的一种有效方法，以T.ressei Rut C-30突变菌株为例，它是通过3步诱变得到的（覃玲灵等，2011）。首先，在代谢物抑制条件下，通过水解纤维素酶活的筛选，进行紫外线诱变，得到菌株M7；其次，通过化学诱变（亚硝基胍）和一个过程与前者相似但更严格的酶活筛选之后，从M7中分离出了菌株NG14，在胞外蛋白和纤维素酶活力方面，NG14 与亲本株以及其他可用的纤维素酶突变株相比都提高了几倍（Eveleigh et al.，1979）；最后，对NG14经过紫外线诱变，经过2-脱氧葡萄糖的抗性筛选后，得到菌株Rut C30（Kang et al.，2006；Wick et al.，1957）。Rut C30刚分离出来时纤维素酶的产量能够达到15FP units/（L·h），能产出大约20mg/mL的胞外蛋白，与它的亲本菌株NG14相比，胞外蛋白的产量多了2倍，达到2%，在工业发酵罐中的产量超过30g/L，达到了工业需求的酶产量；与其他木霉菌株相比，Rut C30产的外切葡聚糖苷酶稳定性最高，在pH5.0，50℃的条件下培养30d，只有28%的酶失活（Esterbauer H et al.，1991）。

T.ressei突变菌株QM9414，MCG77，MCG80，Rut C30，CL-847，VTT-D和SVG是生产完整纤维素酶系的优良菌株。当以上菌株在添加纤维素（如滤渣、棉、微晶纤维素等）或处理的木质纤维素（木材、秸秆）的无机盐培养基中培养时，可以分泌产生纤维素酶（H.Esterbauera et al.，1991）。以上菌株在实验室摇瓶发酵培养条件下，每消耗1 g碳源平均可产生250mg的纤维素酶蛋白，蛋白活性为0.5～1.0U/mg，产量为50～150FP units/（L·h），补料分批连续培养可增加酶的浓度和产量。

Mach和Seiboth等研究发现，以纤维素、木聚糖或者其他植物聚合物甚至乳糖等工农业副产品为培养基，木霉也可以产生高浓度的纤维素酶和半纤维素酶（Mach et al.，2003；Seiboth et al.，2007）。木霉属纤维素酶近来已经工业化生产，除国际大品牌公司Genencor，NovoNordisk外，国内有湖南尤特尔酶制剂等公司已大规模生产纤维素酶。

木霉纤维素酶的发酵生产主要有两种模式：固态发酵和液态发酵。

固体发酵法是以玉米等农作物秸秆为主要原料，其投资少，工艺简单，产品价格低廉，目前国内绝大部分纤维素生产厂家采用该技术生产纤维素酶（乞永立等，2000）。中国科学院过程研究所陈洪章等在纤维素酶的固态发酵领域进行了研究，并设计了100m3的纤维素酶固态发酵反应器及其配套设备，实现了以汽爆秸秆为原料的纤维素酶的大型生产，最高产量达210FPA/g干曲。然而固体发酵法生产的纤维素酶很难提取、精制。目前，我国纤维素酶生产厂家只能采用直接干燥法粉碎得到固体酶制剂或用水浸泡后压滤得到液体酶制剂，其产品外观粗糙且质量不稳定，发酵水平不稳定，生产效率较低，易污染杂菌。

液体发酵生产工艺过程是将玉米秸秆粉碎至20目以下进行灭菌处理，然后送发酵釜内发酵，同时加入纤维素酶菌种，发酵时间约为70h，温度低于60℃。采用除菌后的无菌空气从釜底通入进行通气搅拌，发酵完毕后的物料经压滤机板框过滤、超滤浓缩和喷雾干燥后制得纤维素酶产品。液态深层发酵由于具有培养条件容易控制、不易染杂菌、生产效率高等优点，已成为国内外重要的研究和开发方向。李忠兴等（1999）以T.koningii T215为菌种，在30t气升反应器中进行了纤维素酶的发酵生产，平均CMC酶活达78.3IU/mL。

南京农业大学陆兆新等研究了用覆盖不同高分子的纱布固定化木霉细胞纤维素酶的活性，其中覆盖poly（HPMA）载体固定化木霉的纤维素酶活最高，达3.5IU/mL。用固定化木霉细胞产生的纤维素酶不经提纯分离，直接水解辐射和低浓度NaOH预处理的稻麦秆，其葡萄糖产率随辐照剂量和水解时间的增加而增加，电子辐射和4%NaOH处理的稻秆葡萄糖产率达19%，而麦秆达22%，认为固定化木霉细胞酶液能很好地水解辐射预处理的稻麦秆。该研究成果“辐射和生物技术相结合提高纤维素酶水解效率的基础研究”在1999年获农业部科技进步奖二等奖。

由于纤维素酶是多组分复合物，各组分的底物专一性不同，而且不同来源的纤维素酶其组成及各组分的比例有较大的差异，致使纤维素酶活力的测定方法复杂而不统一。传统纤维素酶活测定方法很多，如微晶纤维素酶活测定方法、滤纸酶活（FPA）测定方法、水杨苷酶活测定方法、染色纤维素法、滤纸崩溃法、棉线切断法、羧甲基纤维素钠盐（cmC-Na）酶活性测定方法、棉花糖法、CMC粘度降低法、荧光定糖法平板法等（尹娟等，2009）。利用新型传感器测定纤维素酶活性已越来越多地应用于生产过程中，生物传感器适应于复杂体系的实时及在线测定，具有快速测定、简便易携、高灵敏度、高专一性，而且检测样品一般可反复多次使用、不需另加其他试剂、不需要预处理、不要求样品清晰度等优点，在监测与控制中显示出巨大的优势。

分解纤维素的微生物有哪些

分解纤维素的微生物的分离

导学诱思

1．纤维素是

类物质，

是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。

2．纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即

、

和

，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成

。正是在这三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类所利用。

3．在做纤维素酶分解纤维素的实验过程中，如果没有摇床，可以采用何种方法代替？

木霉纤维素酶的组成

纤维素酶系是指能够水解纤维素β-1，4-葡萄糖苷键，使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称（张海生等，2003；Li et al.，2005）。它是多组分酶系，一般研究认为其包括三种水解酶（Fritscher et al.，1990；Saha et al.，2009），即内切葡聚糖酶（endo-1，4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4，Cx 酶或简称 EG），外切葡聚糖酶［exo-l，4-β-D-glu-canase，EC3.2.1.91，也称C1酶或外切纤维二糖水解酶（CBH）］和β-葡萄糖苷酶（β-glucoside glucohydrolase，EC3.2.1.21，简称βG，亦称纤维二糖酶），三种水解酶的作用分别如下：

10.1.1.1 C1-酶

它是对纤维素最初起作用的酶，会破坏纤维素链的结晶结构，起水化作用。C1-酶可以作用于不溶性纤维素表面，使结晶纤维素链开裂、长链纤维素分子末端部分游离，从而使纤维素链易于水化。

10.1.1.2 Cx-酶

它作用于经C1-酶活化的纤维素，分解β-1，4键。主要包括内切-1，4-β-葡聚糖酶和外切-1，4-β-葡聚糖酶。前者是从高分子聚合物内部任意位置切开β-1，4键，主要生成纤维二糖、纤维三糖等；后者则作用于低分子多糖，从非还原性末端游离出葡萄糖。

10.1.1.3 β-葡萄糖苷酶

可将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。

上述三种纤维素酶在分解纤维素时，任何一种酶都不能单独裂解晶体纤维素，只有三种酶共同存在并协同作用时，才能完成水解过程，将纤维素彻底水解为葡萄糖（Saha et al.，2009）。

纤维素酶活力用什么方法测定？

纤维素酶活力的测定 一、目的学习和掌握3,5-二硝基水杨酸（DNS）法测定纤维素酶活力的原理和方法，了解纤维素酶的作用特性。二、原理纤维素酶是一种多组分酶，包括C1 酶、CX 酶和?0?7?0?0-葡萄糖苷酶三种主要组分。其中C1酶的作用是将天然纤维素水解成无定形纤维素，CX 酶的作用是将无定形纤维… 3．C1 酶活力的测定 将5mg/mL 的原酶液稀释10～15 倍后用于测定C1 酶活力，以脱脂棉为底物。取4 支洗净烘干的20mL具塞刻度试管，编号后各加入50mg 脱脂棉，加入1.5mL 0.05MpH5.0 的柠檬酸缓冲液，并向1 号试管中加入1.5mL DNS 溶液以钝化酶活性，作为空白对照，比色时调零用。将4 支试管同时在45℃水浴中预热5～10min，再各加入适当稀释后的酶液0.5mL，45℃水浴中保温24h。取出后立即向2、3、4 号试管中各加入1.5mL DNS溶液以终止酶反应，充分摇匀后沸水浴5min，取出冷却后用蒸馏水定容至20mL，充分混匀。以1 号试管溶液为空白对照调零点，在540nm 波长下测定2、3、4 号试管液的光密度值并记录结果。 根据3 个重复光密度的平均值，在标准曲线上查出对应的葡萄糖含量，按下式计算出C1 酶活力（U/g）。在上述条件下反应24h，由底物生成1?0?7?0?0mol 葡萄糖所需的酶量定义为一个酶活力单位（U）。 式中：24 为酶活力定义中的24h。 4．CX 酶活力的测定 将5mg/mL 的原酶液稀释5 倍后用于测定CX 酶活力，以CMC 为底物。 取4 支洗净烘干的20mL 具塞刻度试管，编号后各加入1.5mL 0.51％CMC 柠檬酸缓冲液，并向1 号试管中加入1.5mL DNS 溶液以钝化酶活性，作为空白对照，比色时调零用。 将4 支试管同时在50℃水浴中预热5～10min，再各加入稀释5 倍后的酶液0.5mL，50℃水浴中保温30min 后取出，立即向2、3、4 号试管中各加入1.5mL DNS 溶液以终止酶反应，充分摇匀后沸水浴5min，取出冷却后用蒸馏水定容至20mL，充分混匀。以1 号试管溶液为空白对照调零点，在540nm 波长下测定2、3、4 号试管液的光密度值并记录结果。 根据3 个重复光密度的平均值，在标准曲线上查出对应的葡萄糖含量，按下式计算出CX 酶活力（U/g）。在上述条件下，每小时由底物生成1?0?7?0?0mol 葡萄糖所需的酶量定义为一个酶活力单位（U）。 5．?0?7?0?0-葡萄糖苷酶活力的测定 取4 支洗净烘干的20mL 具塞刻度试管，编号后各加入1.5mL 0.5％水杨酸苷柠檬酸缓冲液，并向1 号试管中加入1.5mL DNS 溶液以钝化酶活性，作为空白对照，比色时调零用。将4 支试管同时在50℃水浴中预热5～10min，再各加入酶液0.5mL，50℃水浴中保温30min，取出后立即向2、3、4 号试管中各加入1.5mL DNS 溶液以终止酶反应，充分摇匀后沸水浴5min，取出冷却后用蒸馏水定容至20mL，充分混匀。以1 号试管溶液为空白对照调零点，在540nm 波长下测定2、3、4 号试管液的光密度值并记录结果。 根据3 个重复光密度的平均值，在标准曲线上查出对应的葡萄糖含量，按下式计算出?0?7?0?0-葡萄糖苷酶活力（U/g）。在上述条件下，每小时由底物生成1?0?7?0?0mol 葡萄糖所需的酶量定义为一个酶活力单位（U）。 五、结果计算 1．葡萄糖（G）标准曲线的制作（表2） 表2 标准曲线测定数据列表

今天关于“纤维素酶分为哪三种酶”的探讨就到这里了。希望大家能够更深入地了解“纤维素酶分为哪三种酶”，并从我的答案中找到一些灵感。