用于增加纖維素材料的消化率的方法和組合物的制作方法
【專利說明】用于增加纖維素材料的消化率的方法和組合物
[0001] 對(duì)生物材料保藏庫的參考
[0002] 本申請(qǐng)包含對(duì)生物材料保藏的參考，該保藏通過引用結(jié)合在此。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)動(dòng)物飼料的方法，該方法包括對(duì)纖維素材料的處理，這可提 高纖維素材料的消化率。本發(fā)明還涉及能夠增加纖維素材料的消化率的組合物和/或其任 何組合，其采用一種或多種微生物和/或酶，并且涉及可被用在這類方法中的組合物。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 在動(dòng)物飼料中可使用大量的谷物產(chǎn)品，主要是玉米。由于在如乙醇和丁醇等生物 燃料產(chǎn)品生產(chǎn)中使用農(nóng)作物，因此需要用于動(dòng)物飼料的其它能量和蛋白來源。一種來源是 天然植物性材料。
[0006] 然而，存在著一項(xiàng)挑戰(zhàn)，因?yàn)樘烊恢参镄圆牧?，尤其是農(nóng)作物秸桿材料、纖維性材 料和/或其它農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品（agricultural side streams)、以及傳統(tǒng)上用于青IC的材料，包 括在許多生物系統(tǒng)中不能消化的或可緩慢/部分消化的非常大量的纖維素材料，這些生物 系統(tǒng)包括并且尤其是動(dòng)物，特別是反芻動(dòng)物，如牛、山羊、綿羊、長(zhǎng)頸鹿、野牛、駝鹿、麋鹿、牦 牛、水牛、鹿、駱駝、羊駝、駱駝、羚羊、叉角羚等等。相應(yīng)地，當(dāng)給反芻動(dòng)物飼喂纖維素植物性 材料時(shí)，特別是飼喂農(nóng)作物秸桿材料、纖維性材料以及其它農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品時(shí)，被處理過的材料 中的相當(dāng)大的一部分不能被消化或只能被部分消化。
[0007] 美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?, 545, 418披露了通過用氧化鈣與氫氧化鈉一起使用或不與氫 氧化鈉一起使用對(duì)蔗渣進(jìn)行軟化并同時(shí)防止纖維素和半纖維素的大量分解而制備而成的 一種堿處理蔗渣、由堿處理蔗渣制備而成的蔗渣飼料和發(fā)酵蔗渣飼料、和它們的制品和應(yīng) 用，以及用于對(duì)堿處理蔗渣進(jìn)行發(fā)酵的細(xì)菌（即乳桿菌屬（Lactobacillus spp.))。
[0008] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01392268披露了用于獲得一種可轉(zhuǎn)化底物的木質(zhì)纖維素材料 的一種預(yù)處理方法，該可轉(zhuǎn)化底物在生物精煉、生物能源、生物醫(yī)藥、食品加工、輕工化工產(chǎn) 品、生物飼料和肥料的生產(chǎn)中是需要的，該方法采用了擔(dān)子菌屬（Basidiomycete sp.)菌株 或菌群，其可選擇性地破壞木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行對(duì)多種木質(zhì)纖維素材料在開放的條件 下進(jìn)行固體發(fā)酵的持續(xù)預(yù)處理。
[0009] 美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?, 326, 037披露了用于對(duì)選自由豬、家禽和反芻動(dòng)物組成的組的 動(dòng)物進(jìn)行處理的一種方法，以增加動(dòng)物生產(chǎn)性能，該方法包括隨其飼料給予動(dòng)物可增加生 產(chǎn)性能的量的一種生物，該生物選自于由以下各項(xiàng)組成的組：布氏乳桿菌（Lactobacillus buchneri)，開菲爾乳桿菌（Lactobacillus kefir)，類開菲爾乳桿菌（Lactobacillus parakefir)、以及類布氏乳桿菌（Lactobacillus parabuchneri) 〇
[0010] 美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?, 494, 675公開了用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料的一種方法，該方法包括添 加經(jīng)過處理而使之更易于被動(dòng)物消化的纖維素材料，并且添加隨蒸餾器干燥向經(jīng)處理的纖 維素材料中加入干酒糟或具有可溶物的干酒糟。
[0011] WO 2012/027374披露了用以提高動(dòng)物飼料的消化率的酶以及這些酶的組合物。
[0012] 對(duì)于可增加纖維素材料的消化率的方法仍然存在需求。
[0013] 發(fā)明概述
[0014] 在第一方面中，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料的方法，該方法包括：
[0015] (a)對(duì)纖維素材料進(jìn)行預(yù)處理，以分離和/或釋放纖維素、半纖維素和/或木質(zhì) 素；
[0016] (b)用至少一種芽孢桿菌（Bacillus)接種經(jīng)過預(yù)處理的纖維素材料；
[0017] (C)對(duì)經(jīng)過接種的預(yù)處理的纖維素材料進(jìn)行孵育；并且
[0018] (d)向經(jīng)過預(yù)處理的纖維素材料加入蛋白源，以生產(chǎn)該動(dòng)物飼料；
[0019] 其中步驟⑷是在步驟（a)、（b)或（C)之后發(fā)生的，或與步驟（b)或（C)同時(shí)發(fā) 生。
[0020] 在第二方面中，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料的方法，該方法包括：
[0021] (a)對(duì)纖維素材料進(jìn)行預(yù)處理，用以分離和/或釋放纖維素、半纖維素和/或木質(zhì) 素；
[0022] (b)用至少一種微生物接種經(jīng)過預(yù)處理的纖維素材料；
[0023] (C)將經(jīng)過接種的預(yù)處理的纖維素材料在基本上厭氧的條件下進(jìn)行孵育；并且
[0024] (d)用至少一種酶對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的纖維素材料進(jìn)行處理；并且
[0025] (e)向經(jīng)過預(yù)處理的纖維素材料加入蛋白源，以生產(chǎn)該動(dòng)物飼料；
[0026] 其中步驟⑷是在步驟（a)、(b)、（c)或（e)之后發(fā)生的，或與步驟（b)、（c)或（e) 同時(shí)發(fā)生，并且步驟（e)是在步驟（a)、（b)、（c)或（d)之后發(fā)生的，或與步驟（b)、（c)或 (d)同時(shí)發(fā)生。
[0027] 在第三方面中，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料的方法，該方法包括：
[0028] (a)對(duì)纖維素材料進(jìn)行預(yù)處理，用以分離和/或釋放纖維素、半纖維素和/或木質(zhì) 素；
[0029] (b)在pH7. 5-11下，例如在pH8-10下，用一種或多種酶對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的纖維素材 料進(jìn)行處理，這個(gè)或這些酶選自于由以下各項(xiàng)組成的組：乙酰木聚糖酯酶，a -L-阿拉伯呋 喃糖酶，β -葡糖苷酶，β -木糖苷酶，纖維二糖水解酶，纖維二糖脫氫酶，內(nèi)切半乳糖苷酶， 內(nèi)切葡聚糖酶，阿魏酸酯酶，以及木聚糖酶。
[0030] (C)向經(jīng)過預(yù)處理的纖維素材料加入蛋白源，以生產(chǎn)該動(dòng)物飼料，其中步驟（C)是 在步驟（a)或（b)之后發(fā)生的，或與步驟（b)同時(shí)發(fā)生。
[0031] 本發(fā)明的方法可增加纖維素材料的可消化性。
[0032] 在第四方面中，本發(fā)明涉及包括由本發(fā)明的方法生產(chǎn)的纖維素材料的動(dòng)物飼料添 加劑和組合物以及一種蛋白源。
[0033] 在一個(gè)最后實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于增加玉米秸桿的消化率的一種組合物，該 組合物包括至少一種微生物，該微生物能夠在基本上厭氧的條件下接種一種經(jīng)過化學(xué)處理 的玉米稻桿。
[0034] 定義
[0035] 乙酰木聚糖醋酶：術(shù)語"乙酰木聚糖醋酶（Acetylxylan Esterase) "的意思是一種 羧酸酯酶（EC3. I. 1. 72)，其催化乙酰基自聚合木聚糖、乙酰化木糖、乙?；咸烟恰ⅵ?-萘 基乙酸酯、和對(duì)硝基苯基乙酸酯的水解。為了本發(fā)明的目的，用0. 5mM對(duì)硝基苯基乙酸酯作 為底物，在含有0.01%TWEENTM20(聚氧乙烯山梨醇酐月桂酸酯）的50mM乙酸鈉（pH5.0) 中，對(duì)乙酰木聚糖酯酶的活性進(jìn)行測(cè)定。一個(gè)單位的乙酰木聚糖酯酶被定義成是能夠在pH5 和25°C的條件下每分鐘釋放1微摩爾對(duì)硝基酚鹽陰離子的酶量。
[0036] a -L-阿拉伯呋喃糖酶：術(shù)語" a -L-阿拉伯呋喃糖酶 (a -L-Arabinofuranosidase) "的意思是一種a -L-阿拉伯呋喃糖苷阿拉伯呋喃糖水解酶 (EC3. 2. 1. 55)，其催化在a -L-阿拉伯糖苷中的末端非還原性a -L-阿拉伯呋喃糖苷殘基 的水解。該酶作用于a-L-阿拉伯呋喃糖苷、含有（1，3)_和/或（1，5)_鍵的a-L-阿拉伯 聚糖、阿拉伯木聚糖以及阿拉伯半乳聚糖。已知a-L-阿拉伯呋喃糖酶還已知為阿拉伯糖 苷酶、α-阿拉伯糖苷酶、a-L-阿拉伯糖苷酶、α-阿拉伯呋喃糖酶、多糖a-L-阿拉伯呋 喃糖酶、a-L-阿拉伯呋喃糖苷水解酶、L-阿拉伯糖苷酶、或a-L-阿拉伯聚糖酶。為了本 發(fā)明的目的，對(duì)a -L-阿拉伯呋喃糖酶活性進(jìn)行測(cè)定，該測(cè)定使用在每毫升的IOOmM乙酸鈉 (ρΗ5)溶液中的5mg中等粘度小麥阿拉伯糖基木聚糖（Megazyme International Ireland， Ltd.，Bray，Co.，威克洛郡，愛爾蘭），總體積是200微升，在40°C下持續(xù)30分鐘，隨后通過 ΑΜΙΝΕΧ?ΗΡΧ-87Η柱色譜法（美國(guó)伯樂公司（Bio-Rad Laboratories，Inc.)，赫拉克勒 斯，CA，USA)進(jìn)行阿拉伯糖分析。
[0037] α -葡萄糖醛酸酶：術(shù)語" α -葡萄糖醛酸酶（a -Glucuronidase) "是指可催 化a-D-葡萄糖苷酸水解成為D-葡萄糖醛酸酯和醇的一種a-D-葡萄糖苷酸葡萄糖醛 酸水解酶（EC3. 2. 1.139)。為了本發(fā)明的目的，可根據(jù)de Vries，1998,《細(xì)菌學(xué)雜志》 (J. Bacteriol. ) 180 :243-249的方法確定α -葡萄糖醛酸酶的活性。一個(gè)單位的α -葡萄 糖醛酸酶等于在pH5、40°C的條件下每分鐘能夠釋放1微摩爾葡萄糖醛酸或4-0-甲基葡萄 糖醛酸的酶量。
[0038] 淀粉酶：術(shù)語"淀粉酶（Amylase)"的意思是可水解低聚糖和多糖中的1，4-α-葡 糖苷鍵的一種酶，包括下述類別的酶：α -淀粉酶（EC3. 2. I. 1)、β -淀粉酶（EC3. 2. 1. 2)、 葡糖淀粉酶（EC3. 2. 1. 3)、α -葡糖苷酶（EC3. 2. 1. 20)、G4-淀粉酶（EC3. 2. 1. 60)、異淀粉 酶（EC3. 2. 1. 68)、G6-淀粉酶（EC3. 2. 1. 98)、麥芽糖 α -淀粉酶（EC3. 2. 1. 133)、環(huán)糊精葡 萄糖基轉(zhuǎn)移酶（EC2. 4. 1. 19)、以及淀粉酶III (EC2. 4. 1. 161)。
[0039] β-葡糖苷酶：術(shù)語"β-葡糖苷酶（β-Glucosidase)"是指可催化末端非還 原性β-D-葡萄糖殘基的水解伴隨釋放β-D-葡萄糖的β-D-葡萄糖苷葡糖水解酶 (E. C. 3. 2. 1. 21)。為了本發(fā)明的目的，使用對(duì)硝基苯基-β -D-吡喃葡糖苷作為底物對(duì) β -葡糖苷酶活性進(jìn)行測(cè)定，其根據(jù)下述文獻(xiàn)中的程序=Venturi等人，2002, "嗜熱毛殼菌 coprophiIum 亞種（Chaetomium thermophiIum var.coprophiIum)的細(xì)胞外 β-D-葡糖苷 酶：產(chǎn)生、純化及一些生化特性"，《基礎(chǔ)微生物學(xué)雜志》（J. Basic Microbiol.)42 :55-66。 一個(gè)單位的β -葡糖苷酶被定義為：在含有0. 01 % TWEEN? 20的50mM檸檬酸鈉中，在 25°C、pH4. 8,從作為底物的ImM對(duì)硝基苯基-β -D-吡喃葡糖苷每分鐘生成I. 0微摩爾對(duì)硝 基酚鹽陰離子。
[0040] β -木糖苷酶：術(shù)語" β -木糖苷酶（β -Xylosidase) "是指可催化短Ml - 4)-低 聚木糖的外切水解而將連續(xù)的D-木糖殘基從非還原端去除的一種β -D-木糖苷木糖水解 酶（E. C. 3. 2. 1. 37)。為了本發(fā)明的目的，一個(gè)單位的β -木糖苷酶被定義為：在含有0. 01% T\VEEN?20的IOOmM檸檬酸鈉中，在40°C、ρΗ5,從作為底物的ImM對(duì)硝基苯基-β -D-木 糖苷每分鐘生成1.0 微摩爾對(duì)硝基酚鹽陰離子。
[0041] 纖維二糖水解酶：術(shù)語"纖維二糖水解酶（CelIobiohydrolase) "是指一種 1，4-β-D-葡聚糖纖維二糖水解酶（E.C. 3. 2. 1.91以及E.C. 3. 2. 1. 176)，可催化纖維素、 纖維低聚糖或者任何含有β -1，4-連接葡萄糖的聚合物中的1，4-β -D-葡糖苷鍵的水 解，從而從鏈的還原端或非還原端釋放纖維二糖（Teeri，1997，"結(jié)晶纖維素的降解：纖維 二糖水解酶的新觀點(diǎn)"，《生物技術(shù)趨勢(shì)》（Trends in Biotechnology) 15 :160-167 ;Teeri 等人，1998，"里氏木霉（Trichoderma reesei)纖維二糖水解酶：為何如此高效作用于 結(jié)晶纖維素？"，《生物化學(xué)協(xié)會(huì)學(xué)報(bào)》（Biochem. Soc. Trans.) 26 :173-178)。按照下述文 獻(xiàn)中描述的程序?qū)w維二糖水解酶的活性進(jìn)行測(cè)定：Lever等人，1972,《分析生物化學(xué)》 (Anal. Biochem. )47 :273-279 ;van Tilbeurgh等人，1982,《歐洲生化學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)快報(bào)》 (FEBS Lett. )，149 :152-156 ;van Tilbeurgh 和 Claeyssens，1985,《歐洲生化學(xué)會(huì)聯(lián)合 會(huì)快報(bào)》（FEBS Lett. )，187 :283-288 ;以及To_e等人，1988,《歐洲生物化學(xué)期刊》伍111·· J. Biochem.) 170 :575-581。在本專利中，采用Tomme等人的方法對(duì)纖維二糖水解酶的活性 進(jìn)行測(cè)定。
[0042] 纖維素分解酶或纖維素酶：術(shù)語"纖維素分解酶（Cellulolytic Enzyme) "或"纖 維素酶（Cellulase)"是指可對(duì)纖維素材料進(jìn)行水解的一種或多種（例如數(shù)種）酶。這類 酶包括內(nèi)切葡聚糖酶、纖維二糖水解酶、β -葡糖苷酶、或它們的組合。測(cè)定纖維素分解活性 的兩種基本方法包括：（1)測(cè)定總纖維素分解活性，以及（2)測(cè)定個(gè)體纖維素分解活性（內(nèi) 切葡聚糖酶、纖維二糖水解酶和β-葡糖苷酶），如在Zhang等人，"纖維素酶改進(jìn)的前景：篩 選與選擇策略"，2006,《生物技術(shù)進(jìn)展》（Biotechnology Advances) 24 :452-481中所述的。 通常使用不溶性底物對(duì)總纖維素分解活性進(jìn)行測(cè)定，包括沃特曼一號(hào)（WhatmanN2 1)濾紙、 微晶纖維素、細(xì)菌纖維素、藻類纖維素、棉花、經(jīng)過預(yù)處理的木質(zhì)纖維素等。最常用的總纖維 素分解活性測(cè)定法是使用沃特曼一號(hào)濾紙作為底物的濾紙測(cè)定法。該測(cè)定法是由國(guó)際純粹 與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC)建立的（Ghose，1987，"纖維素酶活性的測(cè)定"，《純粹與應(yīng)用化 學(xué)》（Pure Appl. Chem.) 59 :257-68) 〇
[0043] 為了本發(fā)明的目的，通過在下述條件下由纖維素分解酶測(cè)定的纖維素材料水解 的升高來確定纖維素分解酶的活性：在PCS中（或其他經(jīng)過預(yù)處理的纖維素材料）l-50mg 纖維素分解酶蛋白/g纖維素，，在合適的溫度下，例如50°C、55°C或60°C，持續(xù)3-7天，與 不添加纖維素分解酶蛋白的對(duì)照組的水解相比較。典型的條件是：1ml反應(yīng)，洗滌或未洗 滌的PCS，5 %不溶性固形物，50mM乙酸鈉，pH5，ImM MnSO4，50 °C、55 °C或60 °C，72小時(shí)，由 ΑΜΙΝΕΧ?ΗΡΧ-87Η 柱（美國(guó)伯樂公司（Bio-Rad Laboratories，Inc.)，赫拉克勒斯，CA， USA)進(jìn)行糖分析。
[0044] 纖維素材料：術(shù)語"纖維素材料（Cellulosic Material) "是指任何含有纖維素的 材料。在生物質(zhì)的初生細(xì)胞壁中的主要的多糖是纖維素，第二最豐富的是半纖維素，第三是 果膠。細(xì)胞停止生長(zhǎng)之后生成的次生細(xì)胞壁還含有多糖，并通過聚合木質(zhì)素與半纖維素共 價(jià)交聯(lián)而被加強(qiáng)。纖維素是脫水纖維二糖的均聚物，并且由此是一種線性e-(i-4)-D-葡 聚糖，而半纖維素包括多種化合物，如木聚糖、木葡聚糖、阿拉伯木聚糖、以及甘露聚糖，以 具有一系列取代基的復(fù)雜支鏈結(jié)構(gòu)而存在。雖然纖維素一般是多形性的，但是植物組織中 發(fā)現(xiàn)的纖維素主要是一種平行葡聚糖鏈的不溶性晶體基質(zhì)。半纖維素通常與纖維素以及其 它半纖維素以氫鍵連接，這有助于穩(wěn)定細(xì)胞壁基質(zhì)。
[0045] 內(nèi)切葡聚糖酶：術(shù)語"內(nèi)切葡聚糖酶（Endoglucanase) "是指內(nèi)切-1，4-(1，3 ; l，4)-f3-D-葡聚糖4-葡聚糖水解酶（E.C.3.2. 1.4)，其催化纖維素、纖維素衍生物（如羧 甲基纖維素和羥乙基纖維素）、地衣淀粉中的1，4-β-D-糖苷鍵，混合的β-1，3-葡聚糖 如谷物β -D-葡聚糖或木葡聚糖、以及其它含有纖維素組分的植物材料中的β -1，4-鍵的 內(nèi)切水解?？赏ㄟ^測(cè)定底物粘度的下降或通過還原糖測(cè)定法測(cè)定的游離端的增加來確定 內(nèi)切葡聚糖酶的活性（Zhang等人，2006,《生物技術(shù)進(jìn)展》（Biotechnology Advances) 24: 452-481)。為了本發(fā)明的目的，使用羧甲基纖維素（CMC)作為底物，根據(jù)在Ghose，1987,《純 粹與應(yīng)用化學(xué)》（Pure and Appl. Chem.) 59 :257-268中所述的過程，在pH5、40°C下，確定內(nèi) 切葡聚糖酶的活性。
[0046] 家族61的糖苷水解酶：術(shù)語"家族61的糖苷水解酶（Family61GlyC〇Side Hydrolase) "或"家族GH61"或"GH61"是指屬于根據(jù)Henrissat，1991，"基于氨基酸序列的 相似之的糖基水解酶的分類"，《生物化學(xué)期刊》(Biochem. J.) 280 :309-316,以及Henrissat 和8&化〇(*，1996，"基于序列的糖基水解酶的分類的更新"，《生物化學(xué)期刊》出1〇(* 6111. J.) 316 :695-696的糖苷水解酶家族61的一種多肽。基于在一個(gè)家族成員中的極弱的內(nèi)切 1，4-β -D-葡聚糖酶的活性的測(cè)定，這個(gè)家族中的酶最初被分類為是一種糖苷水解酶家族。 這些酶的結(jié)構(gòu)和作用模式是不標(biāo)準(zhǔn)的，并且它們不能被視為真正的糖苷酶。然而，基于它們 在與纖維素酶或纖維素酶的混合物一起使用時(shí)可提高木素纖維素的分解，它們被分在CAZy 分類中。
[0047] 阿魏酰醋酶：術(shù)語"阿魏酰醋酶（Feruloyl Esterase) "是指一種4-羥基-3-甲 氧基肉桂?；?糖水解酶（EC3. I. 1. 73)，可催化4-羥基-3-甲氧基肉桂?；ò⑽乎＃┗?團(tuán)從酯化糖（通常是在天然生物質(zhì)底物中的阿拉伯糖）上的水解，以產(chǎn)生阿魏酸酯（4-羥 基-3-甲氧基肉桂酸酯）。阿魏酰酯酶也被稱為阿魏酸酯酶、羥基肉桂酰基酯酶、FAE-III、 肉桂酰酯水解酶、FAEA、cinnAE、FAE-I、或FAE-II。為了本發(fā)明的目的，使用0. 5mM對(duì)硝基 苯阿魏酸醋作為底物在50mM乙酸鈉中在pH5. 0對(duì)阿魏酰醋酶的活性進(jìn)行測(cè)定。一個(gè)單位 的阿魏酰酯酶相當(dāng)于是能夠在PH5和25°C每分鐘釋放1微摩爾對(duì)硝基酚鹽陰離子的酶量。
[0048] 半纖維素分解酶或半纖維素酶：術(shù)語"半纖維素分解酶（Hemicellulolytic Enzyme) "或"半纖維素酶（Hemicellulase) "是指可對(duì)半纖維素材料進(jìn)行水解的一種或多 種（例如數(shù)種）酶。參見例如Shallom和Shoham，2003，"微生物半纖維素酶"，《醫(yī)學(xué)病毒 學(xué)評(píng)論》（Current Opinion In Microbiology) 6 (3) :219-228)中所述的。半纖維素酶是 在植物生物質(zhì)的降解中的關(guān)鍵組分。半纖維素酶的實(shí)例包括但不限于乙酰甘露聚糖酯酶、 乙酰木聚糖酯酶、阿拉伯聚糖酶、阿拉伯呋喃糖酶、香豆酸酯酶、阿魏酰酯酶、半乳糖苷酶、 葡萄糖醛酸酶、葡糖醛酸酯酶、甘露聚糖酶、甘露糖苷酶、木聚糖酶和木糖苷酶。這些酶的底 物一一半纖維素一一是支鏈和直鏈多糖的異質(zhì)性組，其可通過氫鍵與植物細(xì)胞壁中的纖維 素微纖維相結(jié)合，交聯(lián)成堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)。半纖維素還可與木質(zhì)素共價(jià)連接，與纖維素一起形成 一種高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。半纖維素的可變結(jié)構(gòu)和組織需要許多酶的協(xié)同作用來使其完全降 解。半纖維素酶的催化模式是水解糖苷鍵的糖苷水解酶（GHs)、或水解醋酸酯或阿魏酸側(cè) 基團(tuán)的酯鍵的碳水化合物酯酶（CEs)。這些催化模式可基于其主要序列的同源性而被分配 到GH和CE家族中。具有總體上相似的折疊的某些家族可被分成族，按字母順序進(jìn)行標(biāo)記 (例如GH-A)。在碳水化合物活性酶（CAZy)數(shù)據(jù)庫中可得到這些酶以及碳水化合物活性酶 的最翔實(shí)和更新的分類?？筛鶕?jù)Ghose和Bisaria，1987,《純粹與應(yīng)用化學(xué)》（PureMppI. Chem.)59 :1739-1752中所述的方法在合適的溫度（例如50°C、55°C或60°C )和pH(例如 5. 0或5. 5)下對(duì)半纖維素分解酶的活性進(jìn)行測(cè)定。
[0049] 木質(zhì)素分解酶：術(shù)語"木質(zhì)素分解酶（ligninolytic enzyme) "是指可水解木質(zhì)素 聚合物的結(jié)構(gòu)的一種酶。可分解木質(zhì)素的酶包括木質(zhì)素過氧化物酶、錳過氧化物酶、漆酶 和阿魏酰酯酶，以及在本領(lǐng)域中描述的已知可解聚或以其他方式分解木質(zhì)素聚合物的其它 酶。還包括能夠水解在半纖維素糖類（主要是阿拉伯糖）與木質(zhì)素之間形成的鍵的酶。
[0050] 脂酶：術(shù)語"脂酶（Lipase) "是指可水解脂質(zhì)、脂肪酸、以及包括磷酸甘油脂、脂蛋 白、二?；视偷仍趦?nèi)的酰基甘油酯的酶。在植物中，脂質(zhì)被用作結(jié)構(gòu)組分來限制失水和病 原體感染。這些脂質(zhì)包括由脂肪酸衍生的蠟，以及角質(zhì)和軟木脂。脂酶包括下述類別的酶： 三酰甘油脂肪酶（EC3. I. 1. 3)、磷脂酶A2 (EC3. I. 1. 4)、溶血磷脂酶（EC3. I. 1. 5)、?；视?脂肪酶（EC3. I. 1. 23)、半乳糖脂酶（EC3. I. 1. 26)、磷脂酶Al (EC3. I. 1. 32)、二氫香豆素脂 肪酶（EC3. I. 1. 35)、2_乙酰-1-烷基甘油磷酸膽堿酯酶（EC3. I. 1. 47)、磷脂酰肌醇脫酰酶 (EC3. I. 1. 52)、角質(zhì)酶（EC3. I. 1. 74)、磷脂酶 C(EC3. 1. 4. 3)、磷脂酶D(EC3. 1. 4. 4)、1_磷脂 酰肌醇磷酸二酯酶（EC3. 1. 4. 10)、以及烷基甘油磷酸乙醇胺磷酸二酯酶（EC3. 1. 4. 39)。
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