木聚糖
木聚糖的加工工艺流程
木聚糖的加工工艺流程Processing of xylan involves several steps to extract the polysaccharide from plant material. The first step is the pretreatment of the raw material, which involves grinding, sieving, and mixing the material to increase its surface area for better extraction. Xylan canbe found in the hemicellulose component of plant cell walls, mainlyin hardwoods and agricultural residues such as straw and corn stover.木聚糖的加工需要几个步骤才能从植物材料中提取多糖。
第一步是原材料的预处理，涉及研磨、筛分和混合原料，以增加其表面积，有助于更好地提取。
木聚糖主要存在于植物细胞壁的半纤维素组分中，主要在硬木和农业废弃物（如稻草和玉米秸秆）中找到。
After pretreatment, the next step is the extraction of xylan using various solvents or hydrolysis methods. Solvents like alkali or acidic solutions can break down the cell wall structure and release xylan. Enzymatic hydrolysis is another method that utilizes enzymes to break down the hemicellulose into simpler sugars that can be further processed into xylan. Each method has its advantages and disadvantages in terms of efficiency and cost.在预处理之后，下一步是使用各种溶剂或水解方法提取木聚糖。
木聚糖酶的作用
木聚糖酶的作用
木聚糖酶是一种酶类，它能够分解木聚糖，为养殖业和畜牧业中的动物提供能量和营养。
木聚糖是由多个葡萄糖分子构成的多糖，是木质素的主要成分之一。
木质素是植物的重要结构材料，其中含有大量的木聚糖，这些木聚糖难以被动物消化吸收，需要通过酶的作用将它们分解为可以被吸收的单糖，从而提供能量。
除了在畜牧业中的应用，木聚糖酶也被广泛应用于食品加工和酿造工业。
在食品加工中，木聚糖酶可以帮助食品的消化和吸收，从而提高其营养价值。
在酿造工业中，木聚糖酶可以帮助酿酒或者制醋时，分解麦芽或者水稻等谷物中的木聚糖，提高其发酵效率和产量。
总之，木聚糖酶是一种重要的酶类，在畜牧业、食品加工和酿造工业等领域都有广泛的应用。
它能够帮助分解木聚糖和纤维素等难以消化的复杂碳水化合物，提供动物所需要的能量和营养，增强食物的营养价值和利用率，为人们的生活和健康做出重要贡献。
木聚糖酶
的来源
木聚糖酶在自然界分布广泛，可从动物、植物和微生物中获得。例如，海洋及陆地细菌、海洋藻类、真菌、 酵母菌、瘤胃和反刍动物细菌、蜗牛、甲壳动物、陆地植物组织和各种无脊椎动物中都有木聚糖酶存在。微生物 来源的木聚糖酶普遍存在于自然界中，且种类繁多，应用领域广泛，因此对微生物木聚糖酶的研究报道很多。日 前研究和应用得最多的是细菌和真菌来源的木聚糖酶，其中，细菌可以产生碱性和酸性木聚糖酶，而真菌只可产 生碱性木聚糖酶。真菌中以丝状真菌分泌的胞外酶最高。目前，木聚糖酶主要利用真菌和细菌等微生物进行发酵 生产 。
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木聚糖酶
存在于植物细胞壁中的异质多糖
01 产品特性
03 的组成
目录
02 产品活力 04 的来源
05 产品应用
07 贮存要求
目录
06 注意事项
木聚糖(xylan)是一种存在于植物细胞壁中的异质多糖，约占植物细胞干重的15%~35%，是植物半纤维素 (hemicellose)的主要成分。大多数木聚糖是一种结构复杂的、具有高度分枝的异质多糖，含有许多不同的取代 基。木聚糖的生物降解也因此需要一个复杂的酶系统，通过其中各种组分的相互协同作用来降解木聚糖。因此， 木聚糖酶是一组酶，而非一种酶。
每次开袋或开桶后，若未使用完，应扎紧袋口或拧紧桶盖，以免受潮或污染。对于酶粉尘敏感的人来说，吸 入酶粉尘可能会产生过敏反应。因此，建议使用固体酶制剂时，操作人员应穿工作服，带防尘面罩和手套，不要 让本品粉末溅入眼睛、口、鼻之中。
贮存要求
保质期 ：在规定的贮存条件下，固态酶为12个月，液态酶为6个月。建议密封储藏于干燥、低温的环境中 （≤20℃），最好在冷藏条件下（4-8℃）储藏。应置于干燥、通风、阴凉处，避免高温或阳光直射防曝晒、雨 淋，禁止与有毒有害物质混运、混存。
木聚糖酶主要用途
木聚糖酶主要用途
木聚糖酶是一种水解酶，可将木聚糖降解成低聚糖和木糖，具有广泛的应用领域。
其主要用途包括：
1. 改善消化系统功能：木聚糖酶可以分解食物中的木聚糖，使食物更容易被人体消化和吸收，还可以促进肠道蠕动，有助于改善便秘、消化不良等症状。
2. 促进营养物质的吸收：木聚糖酶可以分解食物中的蛋白质、脂肪等营养物质，使其更容易被人体吸收利用，有助于增强体质，提高免疫力。
3. 保护肝脏：木聚糖酶可以促进肝脏的代谢功能，有助于减轻肝脏负担，起到一定的保护肝脏的作用。
4. 调节血糖：木聚糖酶可以抑制胰岛素的分泌，还可以促进胰岛素的分泌，有助于调节血糖水平，避免出现血糖过高或过低的情况。
5. 预防心脑血管疾病：木聚糖酶可以降低血液中的胆固醇和甘油三酯水平，有助于预防心脑血管疾病。
此外，木聚糖酶还可以辅助降血压、降血脂等。
除此之外，木聚糖酶还可以应用于酿造、饲料工业等领域。
在酿造工业中，木聚糖酶可以分解酿造原料中的细胞壁和β-葡聚糖，降低物料的粘度，促进有效物质的释放。
在饲料工业中，木聚糖酶可以分解饲料中的非淀粉多糖，改善饲料性能，提高营养物质的吸收利用。
总的来说，木聚糖酶在各个领域中都具有重要的应用价值。
请注意，以上内容仅供参考，使用木聚糖酶时应注意安全性，建议在专业人员的指导下合理选用。
木聚糖
五、木聚糖酶的应用
1.木聚糖酶在造纸工业中的应用
自 1986年芬兰科学家率先使用木聚糖酶预漂白 硫酸盐浆以来 ,随着对木聚糖酶研究的深入 ,木聚 糖酶在造纸工业中发挥着越来越重要的作用。制 浆是造纸工业中的一道重要工艺 ,在硬木和软木 纸浆中 ,沉淀的木聚糖是木质素抽提的主要障碍 ， 加入木聚糖酶水解木聚糖 ,从而提高木质素的抽 提率。作为纸浆漂白助白剂 ,木聚糖酶的前处理 可以显著降低漂白用氯。若结合漂白工艺的改 革 ,可进一步实现无氯漂白 ,不仅可以改善漂白效 果还可以解决纸浆工业中的环境污染问题。
大多数已发现的耐热木聚糖酶都属于第 10家族。在 嗜热性细菌中 ,第 10家族的木聚糖酶中普遍含增加热稳 定性的结构域 ,它们与木聚糖酶的催化结构域紧密地结 合在一起。
3.木聚糖酶的等电点
不同木聚糖酶的等电点的变化范围在 pH3～10之间。
4.金属离子对木聚糖酶活性的影响
金属离子对不同来源的木聚糖酶的活性的影响各不相同。 来源于 Trichoder ma和 A. niger的木聚糖酶的活性受 Hg2 + 的抑制 ,而 Ca2 +则激活 A. niger的木聚糖酶的活性;来源于 A. lavatus的木聚糖酶的活性受 Co2 +和 Cu2 +的抑制;来源 于 A. phoenicis的木聚糖酶的活性受 Ag+、 Hg2 +、 Mn2 +的抑制。不同离子之间的相互作用对木聚糖酶的活性也 有影响。
青霉菌Paecilomyces thermophila J18能以
天然的农业废弃物小麦秸秆为碳源固体发 酵，得到了18580U/g （干基）碳源的木聚 糖酶，是国际上为数不多的报道产木聚糖 酶水平。
菌株Burkholderia sp. DMAX的固体发酵 条件优化后，木聚糖酶活力最高达5600U/g 细菌Bacillus pumilus以麦麸为固体培养基碳 源，在最适条件下，木聚糖酶活力为 21431U/g。
木聚糖酶
木聚糖酶外观性状粉剂、液体酶系活力5000，10000，20000（u/g）温度适用范围0-80（℃）木聚糖是一种是一种非淀粉多糖，主要存在于植物细胞的次生壁上，处于木质素和其它多聚糖之间，起着连接作用。
木聚糖是影响麦类原料在饲料中应用的最主要抗营养因子，小麦、黑麦和黑小麦中主要含有大量水溶性阿拉伯木聚糖。
常用的饲料原料玉米、豆粕中，木聚糖也是最主要的抗营养因子，增加肠道食糜黏度，影响动物消化吸收；影响消化道内源酶活性，刺激消化器官代偿性增大；影响脂肪的消化吸收；促使肠道有害微生物的增殖，影响动物健康；物理屏障作用，影响养分的消化。
作用：1，降解木聚糖，降低肠道食糜黏度，破坏植物细胞壁结构，消除其抗营养作用，改善动物生产性能。
提高饲料代谢能，促进养分吸收利用，增强饲料和养殖企业赢利能力。
2，消除木聚糖对内源酶的抑制，防止消化器官代偿性肥大。
3，生成大量功能性寡糖（木二糖、木三糖等），改善肠道微生物区系，有利于动物健康。
4，拓宽饲料原料使用范围，加大非常规饲料如麸皮、次粉、米糠等在饲料中的用量，降低饲料配方成本。
5，增加营养物质的吸收利用，减少粪便排放，保护环境，同时减少粪便有机物质分解产生的有害气体对畜禽的刺激，减少呼吸道疾病的发生。
木聚糖酶的作用机理及其在养猪业中的应用摘要：木聚糖是麦类、谷物等作物中含有的一种抗营养因子，它能增加食糜的粘性，降低养分的消化和吸收。
在饲料中添加木聚糖酶可以消除木聚糖的不利影响，降低食糜粘性，促进饲料转化，提高猪的生产性能。
本文对木聚糖酶的作用机理及其在养猪业中的应用研究现状做如下综述。
关键词：木聚糖酶，作用机理，应用目前，玉米等能量饲料原料供应日趋紧缺，玉米价格上涨，这严重影响了养猪业的发展。
充分开发和利用我国资源丰富的麦类、谷物、糠麸等来代替玉米，这是缓解玉米短缺的重要措施之一。
但是，麦类、谷物、糠麸等物质中含有一种抗营养因子非淀粉多糖（NSP）,影响单胃动物对养分的消化率，其中主要的是阿拉伯木聚糖。
木质素和木聚糖的关系
木聚糖是由D-木糖通过β-1,4连接而成的产物，是植物细胞壁中半纤维素的组分。
而木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物。
两者明显不同。
补充纤维素与木质素是一种东西吗？纤维素，是天然纤维素经化学改性后得到的纤维衍生物，是重要的水溶性聚合物之一。
具有增稠、分散、悬浮、粘合、成膜、保护胶体和保护水分等优良性能，广泛应用于食品、医药、牙膏等行业。
为白色或微黄色粉末、粒状或纤维状固体，无臭、无味、无毒。
是一种大分子化学物质，能够吸水膨胀，在水中溶胀时，可以形成透明的粘稠胶液，在酸碱度方面表现为中性。
固体纤维素对光及室温均较稳定，在干燥的环境中，可以长期保存。
具有吸湿特性，其吸湿程度与大气温度和相对湿度有关，当到达平衡后，就不再吸湿。
水液具有优良的粘结、增稠、乳化、悬浮、成膜、保护胶体、保持水分、抗酶解以及代谢惰性等性能。
水溶液与锡、银、铝、铅、铁、铜及某些重金属相遇时，会发生沉淀反应；水溶液与钙、镁、食盐共存时，不会产生沉淀，但会降低纤维素水溶液的粘度。
水溶液与水溶性动物胶、甘油、乙二醇、山梨醇、阿拉伯胶、果胶以及可溶性淀粉等水溶液，能互混共溶。
纤维素固状物在丙酮、苯、乙酸酯类、四氯化碳、蓖麻油、玉米油、花生油、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、三氯乙烷、汽油、甲乙酮、甲苯、二甲苯、松节油等物质中不能溶解。
水溶液遇到酸时，会析出酸式沉淀。
但耐酸型纤维素对酸溶液具有一定的抵抗力。
木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物。
木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。
因单体不同，可将木质素分为3种类型：由紫丁香基丙烷结构单体聚合而成的紫丁香基木质素（syringyl lignin，S-木质素），由愈创木基丙烷结构单体聚合而成的愈创木基木质素（guajacyl lignin，G-木质素）和由对-羟基苯基丙烷结构单体聚合而成的对-羟基苯基木质素（hydroxy-phenyl lignin，H-木质素）；裸子植物主要为愈创木基木质素（G），双子叶植物主要含愈创木基-紫丁香基木质素（G-S），单子叶植物则为愈创木基-紫丁香基-对-羟基苯基木质素（G-S-H）。
木聚糖
四、微生物木聚糖酶的生产
微生物木聚糖酶生产关键： 选择适合的木聚糖酶高产菌株、适合的诱导底 物及最佳的培养基组成和培养条件。 细菌和真菌：诱导型木聚糖酶( 细菌和真菌：诱导型木聚糖酶(少量为组成型 木聚糖酶） 真菌所产木聚藏酶的活性通常要高于细菌产的 木聚糖酶。
青霉菌Paecilomyces 青霉菌Paecilomyces thermophila J18能以 J18能以 天然的农业废弃物小麦秸秆为碳源固体发 酵，得到了18580U/g 酵，得到了18580U/g （干基）碳源的木聚 糖酶，是国际上为数不多的报道产木聚糖 酶水平。 菌株Burkholderia 菌株Burkholderia sp. DMAX的固体发酵 DMAX的固体发酵 条件优化后，木聚糖酶活力最高达5600U/g 条件优化后，木聚糖酶活力最高达5600U/g 细菌Bacillus pumilus以麦麸为固体培养基碳 细菌Bacillus pumilus以麦麸为固体培养基碳 源，在最适条件下，木聚糖酶活力为 21431U/g。 21431U/g。
4.木聚糖的多样性 4.木聚糖的多样性
由于木聚糖结构的复杂性及木聚糖酶来源的广泛性 , 故木聚糖酶的种类繁多。微生物来源的木聚糖酶的分子 量在 8～145 K D,它们只含一个亚基。 D,它们只含一个亚基。 一般来说 ： 分子量小于 30 K D的木聚糖酶为碱性木聚糖酶 ,它们 D的木聚糖酶为碱性木聚糖酶 通常含有 182～234个氨基酸残基; 182～234个氨基酸残基; 分子量大于 30 K D的木聚糖酶为酸性木聚糖酶 ,它们 D的木聚糖酶为酸性木聚糖酶 通常含有 269～809个氨基酸残基。 269～809个氨基酸残基。 细菌通常可以产生低分子量的碱性木聚糖酶和高分子 量的酸性木聚糖酶 ,而真菌则通常只产生低分子量的碱性 木聚糖酶。
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2.木聚糖
木聚糖（xylan）存在于各种陆生植物的几乎所有部位，是植物细胞壁的主要成分之一，占植物碳水化合物总量的三分之一，在自然界中含量仅次于纤维素。
木聚糖是一种杂合多聚分子，主链由多个吡喃木糖基通过β-1，4-糖苷键相连，侧链上连着多种不同的取代基：O-乙酞基、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸残基、L-阿拉伯糖残基等。
这些侧链与植物细胞中其他几种结构性多糖（如木质素、纤维素、果胶、葡聚糖等）以共价或非共价键连接，组成细胞重要的结构----细胞壁。
木聚糖主要存在于次生细胞壁中，处于木质素及其他多聚糖之间，起着连接作用。
也正是由于这些侧链的不同，使得木聚糖的结构变化范围很大。
自然界中的木聚糖多为异聚多糖，主链和侧链糖基上有多种取代基团，主要是乙酰基、葡萄糖醛酰基和阿拉伯糖酰基，可进一步与香豆酸、阿魏酸等酚酸相连，使得木聚糖以共价键与木质素相连。
木聚糖同其他碳水化合物的结合除通过化学键连接之外，还可能通过其他相互作用如氢键等相互连接。
同型木聚多糖分布很少，仅见于茅草、烟草和某些种子的外壳中。
一般将木聚糖分为硬木（针叶）木聚糖和软木（阔叶）木聚糖两种。
硬木木聚糖由O-乙酰-4-O-甲基葡萄糖醛县木糖聚合而成，含70个以上的吡喃型木糖残基，以β-1，4-葡萄糖苷键相连，聚合度（degree of polymerization,DP;多聚物中所含单体数）为150-200.每隔10个木糖残基就有1个4-O-甲基葡萄糖酰酸基团位于C2位。
硬木木聚糖高度乙酰化，每2mol木糖残基就含有1mol的乙酰基，乙酰基团的存在与木聚糖的部分溶解性有关。
通常情况下，乙酰化主要发生在木糖残基的C3位上，在C2位取代的情况很少，也有两个位置均被乙酰化的，三者之间的比例为4:2:1:2:2:1或3：3：1。
在提取木聚糖的过程中，乙酰基团能够在C2位和C3位之间转移，在碱性抽提条件下很容易被除去。
软木木聚糖有阿拉伯-4-O-甲基葡萄糖醛酰木聚糖残基聚合而成，聚合度为70-130，平均长度短于硬木木聚糖，分枝也少于硬木残基的C2位。
软木木聚糖是非乙酰化的，约13%的木糖残基为α-L-呋喃型阿拉伯糖残基取代，通过α-1，3-糖苷键与木糖残基为C3位相连。
β-D-吡喃型木糖、4-O-甲基葡萄糖醛酸和L-呋喃型阿拉伯糖三者之间的比例为100：20：13.
很多研究者的阿拉伯木聚糖的结构进行了研究，其中小麦阿拉伯木聚糖结构已被鉴定。
阿拉伯木聚糖主要由阿拉伯糖和木糖两种戊糖构成，分子主链由β-1，4-D-吡喃木糖残基构成，一些取代基通过O2和O3原子与主分子链连接。
主要的取代基是α-D-阿拉伯呋喃糖基，也有少数的已糖和已糖酰酸，此外还有不同类型的石炭酸如阿魏酸和乙酰酯。
阿拉伯木聚糖的相对分子质量变化很大，一般在20000-200000，最高可达2000000。
谷物中阿拉伯木聚糖并非简单的物理性嵌合在细胞壁中，而是通过酯状交联固定在细胞壁中，故大多数不容易水。
但非细胞壁成分的阿拉伯木聚糖形成高粘性的水溶物，可吸收10倍于自身重量的水。
各种植物体中的阿拉伯木聚糖摩尔比（A/X）变化很大，主要受植物种类、品种和生态环境等因素的影响，由于A/X的变化，各种阿拉伯木聚糖在动物胃肠道表现出截然不同的抗营养性。
3.β-葡聚糖
β-葡聚糖属于植物细胞壁中的结构性非淀粉多糖，是自然合成的多聚糖含量最多的糖类，由葡萄糖单元通过β-（1→3）、β-（1→4）糖苷键连接而成的D型葡萄糖聚合物，在大麦、燕麦、高粱、大米和小麦等禾本科高等植物（谷物类）胚乳细胞壁中的含量尤为丰富。
大多数谷物中均含有β-1，4和β-1，3两种键的混合交联β葡聚糖。
在不同的谷类饲料中β-葡聚糖的含量差异较大，这可能受禾谷类的来源及其生长地的气候条件等情况的影响。
大麦和燕麦中含量较高，大麦中β葡聚糖约
含70%的β-1，4键和30%的β-1，3键。
每隔2-3个β-1，4键就存在一个β-1，3键，在一些不常见的β-葡聚糖结构中，存在着高达5个连续的β-1，3键尽管β-葡聚糖和纤维素均由β-葡萄糖单位组成，但其物理性质大不相同，β-1，3键的存在，改变了β-1，4键的主链的结构，阻止了主链之间的相互接近，从而提高了溶解性。
β-葡聚糖一般分为水溶性（占大多数）和非水溶性两种。
这主要受其结构中β-1，3-糖苷键的含量和聚合度的影响。
水溶性β-葡聚糖的相对分子质量为200000-300000，聚合度为1200-1850，其中β-1，3-糖苷键与β-1，4-糖苷键含量之比为（1：2.5）~（1：2.6），而非水溶性β葡聚糖中相应糖苷键含量之比为1：4.2.水溶性β-葡聚糖中约90%由β-1，3-糖苷键随机连接起来的纤维三糖和纤维四糖构成，剩余的10%则包含更多葡萄糖单元通过β-1，4-糖苷键组成的较大片段。