纖維素酶是一種無毒、無害、無副作用的綠色生物制劑，是可再生的重要資源和能源。動物飼料中添加適量纖維素酶可提高飼料利用率，在促進動物生長、減少糞便排放、改善生態環境和防治動物疾病等方而均有明顯效果，且在很大程度上避免了因添加抗生素、激素等物質所產生的負面影響，有明顯的經濟效益和環保意義。
    纖維素在植物體中的含量最多，約占植物干重的1/2，是自然界數量最大的可再生自然資源。纖維素是由2000~10000個葡萄糖分子組成的長鏈大分子，除反芻動物借瘤胃微生物可以利用纖維素外，其他高等動物幾乎不能消化和利用纖維素，飼料資源匱乏阻礙了我國畜牧業的發展，因此，成功開發這一潛在飼料資源顯得尤為迫切和重要。纖維素酶作為一種綠色飼料添加劑，

 能將飼料中的纖維素降解成可消化吸收的還原糖(如：二糖或葡萄糖)，提高飼料的營養價值。目前，纖維素酶在反芻動物生產應用中取得了良好的生產效益和巨大的經濟效益。
1 纖維素酶的分類和來源
1.1 纖維素酶的種類
    纖維素酶包括多種水解酶，纖維素酶是指能降解纖維素的一類酶的總稱。是由多種水解酶組成的復雜酶系，主要來自于真菌和細菌。根據纖維素酶的不同功能，可分為三大類:內切纖維素酶、外切纖維素酶和β-葡萄糖苷酶。還有分解纖維素的其他酶類，如木聚糖酶(Xylase)和果膠酶。
1.1.1 葡聚糖內切酶
    又稱為C1酶，這類酶作用于纖維素內部的非結晶區，隨機水解β-1，4-糖苷鍵，將長鏈纖維素分子截短，產生大量帶非還原性末端的小分子纖維素。葡聚糖內切酶相對分子質量介于23~146ku，如真菌的異構酶EGI為54ku，EGIII約為49.8ku，而纖維粘菌EG有兩種菌的內切酶相對分子質量只有6.3ku。
1.1.2 葡聚糖外切酶
    這類酶作用于纖維素線狀分子末端，水解1，4-β-D糖苷鍵，每次切下1個纖維二糖分子，故又稱為纖維二糖水解酶Cellobio-hydrolase，CBH)，外切酶的相對分子質量介于38~18ku，如木酶的CBH有2種異構酶，CBHI相對分子質量約為66ku，CBHII約為53ku。
1.1.3 β-葡萄糖苷酶
    這類酶一般將纖維二糖和短鏈的纖維寡糖水解生成葡萄糖分子，一般不直接作用于纖維素分子，β-葡萄糖苷酶相對分子質量約為76ku。內切酶首先切割纖維素鏈使暴露出末端，然后外切酶連續切割纖維二糖單位，而β-葡萄糖苷酶通過水解纖維二糖或纖維糊精完成協同反應全過程。
1.2 纖維素酶的來源
    纖維素酶按其來源主要有微生物來源，動物性來源和生物工程來源。
1.2.1 微生物來源
    能分泌產生纖維素酶的微生物主要有霉菌、擔子菌等真菌、也包括少量細菌、放線菌，人們研究的纖維素酶主要來自絲狀真菌，如綠色木霉、李氏木霉、根霉、青霉等、其中木霉應用最為廣泛。絲狀真菌能產生大量的纖維素酶(20g•L-1)，其中尤以木酶屬的產量最高。
    真菌產生的纖維素酶三類酶都有、能分泌到菌體外、一般、但相互間發生強烈的協同作用不聚集形成多酶復合體。而細菌分泌的纖維素酶量少(低于0.1g•L-1)，而且產生的酶會吸附于細胞壁上難以分離、故很少用細菌作纖維素酶的產生菌種。
1.2.2 動物性來源
    反芻動物依靠瘤胃微生物消化飼料中的纖維物質因此可以利用瘤胃液獲得纖維素酶的粗酶制劑。
    在瘤胃微生態體系中，主要的纖維分解菌有產琉拍酸擬桿菌、黃化瘤胃球菌、和白色瘤胃球菌，溶纖維丁酸弧菌也可產生纖維素酶。
1.2.3 生物工程來源
    生物技術的發展，使飼用纖維素酶有了新的來源。迄今，人們已從四十多種細菌和數種真菌中克隆纖維素酶基因，其中一些纖維素酶基因已在大腸桿菌和酵母在得到表達。

[1] [2] [3] 下一頁