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1、综述食品研究与开发2006.Vol.27.NO.5169阿魏酸酯酶的研究与应用刘鹏展,欧仕益,包惠燕(暨南大学食品科学系,广东广州510632)摘要:阿魏酸酯酶指能水解阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯键,将阿魏酸游离出来的一种酶。它能切断细胞壁中多糖-多糖、多糖-木质素间的交联,有利于细胞壁物质中多糖的降解和木质素的释放,因此在食品、饲料和造纸工业具有广阔的应用前景。本文介绍了阿魏酸酯酶的结构特征、酶学特性、产酶微生物及其在食品、饲料和造纸工业中应用的前景。关键词:阿魏酸酯酶;食品;饲料;造纸RESEARCHANDAPP
2、LICATIONOFFERULICACIDESTERASELIUPeng-zhan,OUShi-yi,BAOHui-yan(FoodScienceCollege,JinanUniversity,Guangzhou510632,Guangdong,China)Abstract:Ferulicacidesterases(FAE)isanesterasewhichcanhydrolyzemethylferulate,oligosaccharidesferulateandpolysaccharidesferulate,whichcanbrea
3、kcross-linkingbetweenpolysaccharidespolysaccharidesandlignininplantcellwall.Suggestingthatitshowsperspectiveapplicationinfood,feedandpaperindustry,asitisbeneficialforhydrolyzingpolysaccharidesandreleaseligninwhenco-catalyzingwithpolysaccharideshydrolases.Inthispaper,its
4、structure,catalysischaracteristics,themainenzyme-producingmicroorganismsanditspotentialapplicationindifferentareaarereviewed.Keywords:ferulicacidesterase;food;feed;paper-making阿魏酸酯酶(E.C.3.1.1.73,Ferulicacidesterases,FAE)在食品工业中,利用阿魏酸酯酶来降解植物细胞壁中又称肉桂酸酯酶。它是一种羧酸酯酶,指能水解阿魏酸甲的阿
5、魏酸酯键,可以得到有药用价值和保健功能的游离阿酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯键,将阿魏酸魏酸。而植物性原材料通过阿魏酸酯酶的处理细胞壁变的游离出来的酶[1~2]。用阿魏酸酯酶处理植物性原料在食品、疏松,作为饲料工业的原料更容易被禽畜消化利用,作为饲料和造纸工业中有着光明的前景。制浆造纸工业的原料可以减少制浆工序化学药品的使用,阿魏酸在植物细胞壁结构中起着重要的作用,它可以减少污染,并有利于后续工序的进行。在植物细胞壁的木质素与木质素之间、木质素与半纤维素研究表明真菌、细菌和酵母都能分泌阿魏酸酯酶[5~9]。之间、半纤维素与半纤
6、维素之间形成交接,从而构成一个各种微生物分泌的阿魏酸酯酶在氨基酸序列、肽链的结骨架结构,使得整个细胞壁变得坚硬。在谷物的细胞壁中,构、物化性质和催化特性上都有所不同。目前由黑曲霉阿魏酸的单体和多种二聚体主要以酯键的形式连接在阿(Aspergillusniger)得到的两种阿魏酸酯酶AnFaeA和An-拉伯木聚糖的阿拉伯糖残基上(图1)[3~4]。FaeB受到了研究者的普遍关注。1阿魏酸酯酶的结构以及催化特性β-1,4-苷键聚木糖主链1.1阿魏酸酯酶的结构与催化机理由于其催化底物的结构复杂,相应的阿魏酸酯酶也有阿魏酸二聚体的交联arab
7、inoxytan着相当复杂的结构。虽然不同的阿魏酸酯酶结构有差异,但都为球蛋白质(图2),且大都具有Ser-His-Asp的“三点催化活性中心”(图3),仅结核分枝杆菌(Mycobacteriumtu-[10]。berculosis)产生的酶的活性中心由Ser-Glu-His组成催化过程中,阿魏酸酯酶的催化中心和辅助中心将阿阿魏酸魏酸酯化合物中的阿魏酸残基束缚(图4,5),而后经过一arabinoxytan系列化学过程将酯键断裂,使阿魏酸游离出来。图1阿魏酸和阿魏二聚体与阿拉伯木聚糖的链接2.2阿魏酸酯酶的分类和催化专一性基金项目:广
8、州市重点攻关引导项目,编号:2003Z3-E0061作者简介:刘鹏展(1976-),男,在读研究生,研究方向:功能性食品。2006.Vol.27.NO.5食品研究与开发综述170阿魏酸二聚体游离出来。B型阿魏酸酯酶表现为
