解析纤维素：广泛存在的纤维素酶

纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，是起协同作用的多组分酶系。纤维素酶的组成较为复杂，根据其作用可分为3类：①纤维二糖水解酶，对纤维素具有最高的亲和力，也能降解结晶的纤维素；②β-1，4-葡聚糖酶，包括外切和内切两种酶，外切β-1，4-葡聚糖酶从纤维素链的非还原末端逐个地将葡萄糖水解下来，内切β-1，4-葡聚糖酶以随机的方式从纤维素链的内部进行水解；③β-葡萄糖苷酶，水解纤维二糖和短链的纤维寡糖生成葡萄糖，作用于小分子量底物时表现出最高的活性。

纤维素酶来源非常广泛，昆虫、微生物都能产纤维素酶，微生物发酵方法是大规模制备纤维素酶的有效途径。自然界中大量而广泛地存在着能降解纤维素的微生物，据不完全统计，国内外共记录了产纤维素酶的菌株约有53个属的几千个菌株，包括细菌、真菌和放线菌等。其中，真菌是研究最多的纤维素降解类群，主要包括黑曲霉（Aspergillus niger）、血红栓菌（Trametes sanguinea）、卧孔属（Poria）、疣孢漆斑菌（Myrothecium Verrucaria）、绳状青霉（Penicillium funiculosum）、变幻青霉（Penicillium variabile）、变色多孔霉（Poliporus versicolor）、乳齿耙菌（Irpex lacteus）、腐皮镰刀菌（Fusarium solani）、绿色木霉（Trichoderma viride）、里氏木霉（Trichoderma reesei）、康氏木霉（Trichoderma koningi）、嗜热毛壳菌（Chaetomium thermophilum）和嗜热子囊菌（Thermoascus aurantiacus）等，其产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素，故常用于饲用纤维素酶的生产。但研究最多且最清楚的是里氏木霉，一般我国利用里氏木霉QM9414作为其他酶活力的比较菌株。(www.xing528.com)

细菌所产生的纤维素酶一般最适pH为中性至偏碱性，并且对天然纤维素的水解作用较弱，这类细菌常见于腐植土中，好氧性细菌纤维弧菌属（Cellvibrio）、纤维单胞菌属（Cellulomonas）和噬胞菌属（Cytophaga）等也能分解纤维素，例如红黄纤维弧菌（Cellvibrio fulvus）、普通纤维弧菌（Cellvibrio vulgaris）、产黄纤维素单胞菌（Cellulomonas flavigena）等；而在厌氧条件下，芽孢梭菌属（Clostridium）能分解纤维素，如嗜热纤维梭状芽孢杆菌（Clostridium thermocellum）。在草食动物的消化道，特别是反刍动物的瘤胃中，也存在一些这类细菌，例如产琥珀酸拟杆菌（Bacteroides succinogenes）、牛黄瘤胃球菌（Ruminococcus flavefaciens）、白色瘤胃球菌（Ruminococcus albus）、溶纤维丁酸弧菌（Butyrivibrio fibrisolvens）等。另外，还有一些可降解纤维素细菌，例如荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）、丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）、热介纤维素梭菌（Clostridium thermocellulaseum）、耐热梭状芽孢杆菌（Clostridium stercorarium）、褐黄纤维弧菌（Cellvibrio gilvus）等。放线菌有链霉属（Streptomyces）和高温放线菌属（Thermoactinomycete）等。