纖 維 酶(Cellulase)-上

纖 維 酶(Cellulase)-上
國立台灣大學動物學研究所廖駿銘/國立台灣大學動物所陳俊宏教授責任編輯

概論       
纖維素（cellulose）是由葡萄糖分子所聚合形成的長鍊分子，是植物以及藻類細胞壁主要的組成成分。纖維酶（cellulase）指具有水解纖維素醣單元間鍵結（beta-1,4-D-glycosidic linkages）能力的一群酵素，纖維酶這一類的酵素主要是由真菌、細菌和原生生物製造，目前已知的纖維素有許多種，各自具有不同的結構以及催化機制。

纖維酶類型與分解機制       
纖維酶為參與分解纖維素之酵素的總稱，一般可依它們的催化機制分為五種：

1.內纖維酶（endo-cellulase）：功能為分解催化纖維素中段的鍵結，使單一纖維素分子，從纖維素分子互相緊密排列的結構中暴露出來，好比從一片布上剪斷一條線後，線頭能從布中間被挑起來一樣。

2.外纖維酶（exo-cellulase）：功能像一把剪刀從纖維素分子的兩端「剪下」二到四個葡萄糖分子大小的寡醣。又可細分為兩類，一類在纖維素的還原端（reducing end）進行催化，另一類在不還原端（non-reducing end）進行催化。

3.雙醣酶（cellobiohydrase）：功能可將外纖維酶分解後的產物進一步分解成單醣分子。

4.氧化纖維酶（oxidative cellulase）：利用自由基對纖維素進行分解。

5.纖維磷解酶（cellulose phosphorylase）：功能其他酵素不同，是以磷酸根取代水分子來進行纖維素的分解。
       
將纖維素分解成單醣，一般來說需要上述兩個或兩個以上的酵素參與才能完整作用。真菌所分泌的纖維酵素除了具有催化作用的部分外，往往還具有一個額外的結構，這個結構可幫助纖維酶附著到纖維素分子上，增加分解纖維素的效率。

而某些細菌則是能夠製造纖維酶複合體（cellulosome）：藉由骨架蛋白（scaffoldins）將多個不同功能的酵素結合在一起。纖維酶複合體可增進分解纖維素的效率。

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