毕业论文课题相关文献综述
1前言
酶被越来越广泛的应用于有机化学中,酶在有机介质中表现出来的催化多样性在有机合成领域呈现指数增长,它为有机合成提供了更广阔途径。随着酶学研究的不断发展,酶催化作为一种绿色有效的工具受到人们的极大关注。工业生产关系着人们日常生活的各个方面，但是传统化工生产存在耗能大，环境污染严重等弊端，为了应对能源危机和环境污染等问题，寻找绿色高效的催化过程日益受到国际社会的关注。生物催化具有高效、专一、温和和环境友好的特点，能很好地弥补化学工业的不足，用生物催化取代化学催化是未来化工界的一大趋势，也一直是学术界的研究热点。
随着人们对自然界中生物质资源和农业副产品开发利用的重视和低聚木糖生理功能研究的深入，作为生物质资源降解酶系主要成员的木聚糖酶也成为近几年研究的热点。β-1,4-内切木聚糖酶能够作用于木聚糖主链内部，通过随机切割的方式将木聚糖降解为低聚木糖和少量木糖。作为一种绿色高效的生物催化剂，木聚糖酶已被广泛应用在饲料、造纸、医药、能源及食品等工业领域中。虽然目前国内外已有大量木聚糖酶已被克隆和表达，但多数酶常常难以满足工业应用中经常遇到或需要的极端环境，因而限制了该酶的应用范围。
2木聚糖
植物细胞壁主要是由纤维素,半纤维素和木质素等物质组成。其中半纤维素的主要成分是木聚糖,是仅次于纤维素含量,占世界第二丰富的可再生生物资源,约占植物细胞干重15%一35%[1]。木聚糖主要存在于植物细胞的次生壁中,处于木质素及其它多聚糖之间,起着连接作用;但在有些植物的初生壁中也有发现,如在monocots中,具有保护作用2l]。木聚糖是一种杂合多聚分子,主链上由多个吡喃木糖基通过β一1,4一木糖苷键相连而成。也有报道指出海藻中含有由β一1,3一糖苷键连接的木聚糖[3],另外在海草类植物如掌形禾状骨针草中发现了混合有β一1,4一糖苷键与β一1,3一糖苷键的木聚糖[4]。木聚糖是异源多糖,依来源不同它的侧链取代基亦有多种,如O一乙酞基,L一阿拉伯呋喃糖基,4一O一甲基葡萄糖醛酸残基等仁[5],在木聚糖中还有少量通过L一阿拉伯糖残基连接的阿魏酸和香豆酸(见图1一1)。另外,无取代基的同型木聚糖亦有存在,但仅见于茅草,烟草,和某些种子的外壳中[6],一般依来源不同可将木聚糖分为硬木木聚糖软木及禾本科植物木聚糖两类[7-9]
3木聚糖酶
3.1介绍
木聚糖酶（Xylanase）属于蛋白酶类，具有蛋白的共有特点，尤其具有特异性极强的催化活性，木聚糖酶不是一种单一酶，而是多种酶共同组成的酶系，该酶能对木聚糖进行催化降解，但是降解的产物并不是单糖类，而是分子量比木聚糖低的低木聚糖和木糖。可见，要想彻底降解木聚糖，需要多种酶的协同作用来完成。作为一种蛋白，该酶亦能作为营养物质供异养动物体利用，研究发现，该酶能促进动物体内益生菌双歧杆菌的数量[10]，所以在饲料生产中可作为饲料添加剂来使用。作为一种酶，该酶能对植物纤维中的成分进行降价，从而提高纸张质量。可见，对木聚糖酶进行研究有着非常重要的经济意义[11]。
3.2结构特点
木聚糖酶在分子水平上包括功能性和非功能性的结构域和连接区域。功能性结构域又是由催化区域和底物结合区域组成的。由于构成这些区域的氨基酸分子族在结构与空间位置上的不同从而能够更好的区分这些区域。连接区域内的序列的氨基酸的经基常常会被糖基化。虽然不同的微生物产生的木聚糖酶在性质方面可能具有很大的差别,但是在结构方面它们具有共同点,即它们中有的仅含有单一的催化结构域,但有的却含有多结构域。木聚糖酶的多结构域通常包括催化结构域(Catalyticdomain,CD）、纤维素结合结构域(Cellulose-bindingdomain,CBD)、木聚糖结合结构域(Xylan-bindingdomain,XBD)、连接序列(Linkersequence)、热稳定结构域(Thermostabilizingdomain,TSD)、重复序列(Repeatedsequence)以及一些功能尚未确定的非功能区。不同的结构域在木聚糖酶的酶促反应中发挥着不同的作用。
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