2010年第46卷第15期

ReviewPapers·综

述

β-甘露聚糖酶研究进展

崔

栩1，曹云鹤1，李瑞国2*

100193；100036）

（1.中国农业大学，动物营养学国家重点实验室，北京

2.中国生物技术发展中心，国际合作处，北京

摘

要：β-甘露聚糖酶是水解以β-1,4-D-吡喃甘露糖为主链的甘露寡糖、甘露多糖的内切水解酶。β-甘露聚

在动物饲粮中添加β-甘露聚糖酶能够促进饲料转化效率、提高机体糖酶能够消除β-甘露聚糖的抗营养作用，

免疫机能。本文从β-甘露聚糖酶的来源、提纯方法、酶学性质、作用机理及应用等方面，对β-甘露聚糖酶做一简要介绍。

关键词：β-甘露聚糖酶；酶学性质中图分类号：S816.701.5

文献标识码：A

0258-703315-0069-04文章编号：（2010）

甘露聚糖是由β-1,4-D-吡喃甘露糖连接而成的线状多聚体，是半纤维素的第二大组分，广泛存在于自然界中，它是多种植物细胞壁的主要组成成分。甘露聚糖在许多植物性饲料原料中含量很高，如豆粕中半乳甘露聚糖占非淀粉多糖含量的22.7%、小麦为11.9%、菜籽粕为19.6%、麸皮为33.7%[1]。研究表明，甘露聚糖影响动物对营养物质的利用，是一种抗营养因子。β-甘露聚糖酶是水解以β-1,4-D-吡喃甘露糖为主链的甘露寡糖、甘露多糖（甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖）的内切水解酶，在饲料工业中作为一种绿色饲料添加剂，用于消除β-甘露聚糖的抗营养作用。本文从β-甘露聚糖酶的来源、提纯方法、酶学性质、作用机理及应用等方面，对β-甘露聚糖酶做一简要介绍。1

β-甘露聚糖酶的来源

β-甘露聚糖酶在自然界中广泛存在，在动物（如海洋软体动物）、发芽植物的种子中（如长角豆、瓜豆、芦笋、番茄、胡萝卜等）和微生物中均有所发现，其中微生物是β-甘露聚糖酶的主要来源。细菌、真菌和放线菌中均有多种是产β-甘露聚糖酶的常见类群，如细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌，木霉、酵母、青霉、多孔菌、核盘菌，真菌中的曲霉、

放线菌中的链霉菌等[2]。对于合成β-甘露聚糖酶的曲霉菌、里氏木微生物研究较多的是枯草芽孢杆菌、

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2010-01-15；2010-05-14收稿日期：修回日期：

资助项目：教育部新世纪优秀人才支持计划（NCET-07-0807）作者简介：崔栩（1985-），男，山东潍坊人，硕士*通讯作者

应用于工业生产β-甘露聚霉菌及链霉菌等。目前，

糖酶的菌种也多为芽孢杆菌、曲霉、酵母等。微生物来源的β-甘露聚糖酶具有许多优点，如酶活性高、生产成本低、提取方便，具有pH、温度作用范围广以及底物专一性较高等特点。不论在工业生产还是理论研究中，微生物来源的β-甘露聚糖酶均已得到了广泛应用。22.1

β-甘露聚糖酶的分离纯化及酶学性质分离纯化

目前关于动、植物以及微生物中甘

露聚糖酶的研究大多集中在对酶的分离、纯化、理化性质、对其降解产物的鉴定以及对应编码基因的克隆表达上。甘露聚糖酶的纯化对于进行详细的生化及分子生物学研究和测定其氨基酸序列及三维结构都是必需的[3]。

甘露聚糖酶的纯化基于多种程序的组合，如超滤、硫酸铵沉淀、凝胶过滤、疏水相互作用以及离子交换层析等。对于纯化方法的选择往往是通过经验和实验室研究习惯进行的[4]。从黑曲霉中纯化β-甘露聚糖酶主要分为3个步骤：硫酸铵沉淀、亲和层Stalbrand[6]运用析、离子交换层系和凝胶过滤层析[5]。离子交换层析和亲和层析色谱聚焦从里氏木霉（Tri－chodermareesei）中提纯得到了β-甘露聚糖酶。嗜热杆菌Thermotoganeapolitana5068中稳定的α-半乳糖苷酶和β-甘露聚糖酶则是通过离子交换、疏水相互作用和凝胶过滤色谱等方法相结合获得的[7]。从贻贝（贝壳类）消化道中分离的2种甘露聚糖酶是运用其亲和性、凝胶过滤和离子交换等方法相结合而获得的[8]。用超滤和色谱从T4木霉菌株中可获得同

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