Pagrindinė informacija ir celiuliozės klasifikacija
Celiuliazėyra fermento tipas, atliekantis biokatalizinį vaidmenį skaidant celiuliozę. Tai baltymas, galintis skaidyti celiuliozę į oligosacharidus arba monosacharidus.
Celiuliozės fermentai yra plačiai paplitę gamtoje gyvenančiuose organizmuose. Bakterijos, grybeliai ir gyvūnai gali gamintiCeliuliazė. TheCeliuliazės dažniausiai gamyboje naudojami grybai yra iš grybų, kurių tipinės gentys yra Trichoderma, Aspergillus ir Penicillium
Štamai, kurie gaminaCeliuliazė yra linkę skaidytis, todėl sumažėja fermentų gamybos pajėgumas.
GamybaCeliuliazėbakterijų išskiriamas kiekis yra santykinai mažas, daugiausia sudarytas iš beta gliukanų endonukleazių, kurių dauguma neskaido kristalinės celiuliozės. Gaminami fermentai dažniausiai yra ląstelės viduje arba adsorbuojami ant ląstelės sienelės ir nėra išskiriami į kultūros terpę, o tai apsunkina ekstrahavimą ir gryninimą. Todėl bakterijų tyrimų atlikta gana mažai. TačiauCeliuliazėsbakterijų gaminamų medžiagų optimalus pH intervalas paprastai yra nuo neutralaus iki šiek tiek šarminio. Per pastaruosius 20 metų, sėkmingai taikant neutraliusCeliuliazės ir šarminisCeliuliazės medvilninių audinių skalbimo ir apdailos procesuose bei ploviklių pramonėje bakterijosCeliuliazėPasirengimai parodė geras taikymo perspektyvas.
Celiuliozės fermentai plačiai naudojami tiek maisto, tiek aplinkosaugos pramonės šakose. Pridėjus Celiuliazės
Dėl sunkumų valantCeliuliazės, praktiškai juose paprastai yra hemiceliulazių ir kitų susijusių fermentų, tokių kaip amilazė, proteazė ir kt.
Yra įvairių tipųCeliuliazės su įvairiais šaltiniais. Struktūra ir funkcijaCeliuliazėsiš skirtingų šaltinių labai skiriasi. Dėl didelės grybų gamybos ir didelio aktyvumoCeliuliazės,Celiuliazėsdaugiausia naudojami gyvulininkystėje ir pašarų pramonėje yra grybaiCeliuliazės.
Klasifikacija
Pagal sudėtį ir funkciją
Celiuliazėspagal jų katalizinės reakcijos funkcijas galima suskirstyti į endo-1,4-β-D-gliukanazo hidrolazę arba endo-1,4-β-D-gliukanazę (EC 3.2.1.4), EG iš grybų, Cen iš bakterijų, exo-1,4-β-D-gliukanazę (EC 3.2.2.1.91), CBH iš grybų, Cex iš bakterijų ir BG. Endo-1,4-gliukanazė atsitiktinai skaido amorfinius regionus celiuliozės polisacharidų grandinėse. Sukuria skirtingo ilgio oligosacharidus ir naujus grandinės galus. Egzogliukanazė veikia šių redukuojančių ir neredukuojančių celiuliozės polisacharidų grandinių galus, išskirdama gliukozę arba celobiozę. β-gliukozidazė hidrolizuoja celiuliozės disacharidus, susidarant dviem gliukozės molekulėms. GrybelisCeliuliazėspasižymi dideliu produktyvumu ir aktyvumu, daugiausia naudojami gyvulininkystėje ir pašarų gamyboje iš grybų.
Pagal degradacijos mechanizmą
Pagrindinis skirtumas tarpCeliuliazėreakcija ir bendroji fermentinė reakcija yra ta, kadCeliuliazėyra daugiakomponentė fermentų sistema, o substrato struktūra yra itin sudėtinga. Dėl substrato netirpumo, adsorbcijaCeliuliazėpakeičia ES kompleksų susidarymo procesą tarp fermento ir substrato.Celiuliazėpirmiausia specifiškai adsorbuojasi ant substrato celiuliozės, o tada, veikiant keliems komponentams sinergiškai, skaido celiuliozę į gliukozę.
1950 m. Reese ir kt. pasiūlė C1 Cx hipotezę, kuri teigia, kad skirtingi fermentai turi veikti kartu, norėdami kruopščiai hidrolizuot celiuliozę į gliukozę. Manoma, kad sinerginis efektas yra tas, kad C1 fermentas pirmiausia atakuoja amorfinę celiuliozės sritį, sudarydamas naują laisvą galą, reikalingą Cx, o tada CX fermentas atskiria skaidulinį disacharido vienetą nuo redukuojančio arba neredukuojančio polisacharido grandinės galo. Galiausiai β-gliukozidazė hidrolizuoja skaidulinį disacharidą į du gliukozės vienetus. Tačiau sinerginė tvarkaCeliuliazėnėra absoliutus, ir vėlesni tyrimai parodė, kad C1 Cx ir β-gliukozidazė turi egzistuoti kartu, kad hidrolizuotų natūralią celiuliozę. Jei C1 fermentas pirmiausia naudojamas celiuliozei kristalizuoti, tada C1 fermentas pašalinamas ir pridedamas Cx fermentas, ši veiksmų seka negali hidrolizuoti kristalinės celiuliozės.
