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纤维素酶的组成及作用机理
时间:2023-05-19
     用于抛光的纤维素酶有三种酶成分,分别是内切酶EG,外切酶CBH,β-葡萄糖苷酶BG,只有在这三者的协同作用下,才能完成对纤维素纤维织物的抛光处理。

   三者各自的作用是不同的,内切酶EG可以随机切断纤维素β-1,4-苷键,而外切酶只能从纤维素的非还原端切断纤维素分子,并形成纤维二糖或葡萄糖,β-葡萄糖苷酶BG则可以把纤维二糖水解成葡萄糖。人之所以不能吃纤维素(草),是因为体内没有EG酶,消化不了。


    如上图,首先是内切酶EG进入纤维素的无定形区,随机切断β-1,4-苷键,让纤维素聚合度下降并形成了更多可让外切酶CBH可进攻的非还原端,然后外切酶CBH把纤维素水解成纤维二糖,而纤维二糖紧接着被β-葡萄糖苷酶BG水解成葡萄糖。
    因此,可以把酶抛光看成两个部分,一个是有由内切酶完成的纤维素大分子的聚合度下降,这个时候纤维的毛羽并没有被"蚀“掉,而只是为后两种酶提供了水解纤维素的条件,此时纤维毛羽应该还在,织物还未被抛光,真起抛光作用的是第 二部分,即外切酶CBH和β-葡萄糖苷酶BG的部分。从宏观视角来看,外切酶CBH对纤维分子非还原端的水解已经是蚀毛抛光了,毛羽已经发生了消除,但其生成的纤维二糖如果不能被分解,溶度累积到一定程度,将会抑 制外切酶CBH的活性,使反应难以持续进行,只有在β-葡萄糖苷酶BG的作用下,将纤维二糖水解成葡萄糖,抛光反应才能持续的进行。
从这个作用机理出发,可以做几个推论:
1,一个好的抛光酶,需要内切酶EG,外切酶CBH,β-葡萄糖苷酶BG三者有合理的配比。
2,如果要令一种酶取得和强酸”开纤“类似效果,在织物表面形成一层毛羽,那么这个”开纤酶“的主体成分就应该是内切酶EG,使它对纤维素的作用和酸水解一样,只发生聚合度下降,并由此降低纤维的强度,而不毛羽的消除,即切而不蚀。由此让纱体浮线发生断裂,形成新毛羽。
3,聚合度的下降导致强度下降,会让纤维的初始模量降低,初始模量的降低会让纤维变软,因而,不管是三种复合的抛光酶,还仅仅是内切酶EG一种,都有可能使织物获得比之前软的手感。

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