果胶质广泛存在于高等植物中,是植物细胞胞间层和初生壁的重要组成成分,植物的细胞组织间起"黏合"作用。近几年来,果胶质的生物降解日益引起国内外学者的广泛关注。能够分解果胶质的酶被称作果胶酶(pectinase),它广泛存在于各种微生物中,细菌、真菌和放线菌都能产生相关酶类。果胶酶类的应用领域非常广泛,不仅可用于食品工业如水果加工及葡萄酒生产等方面,还广泛应用于麻类脱胶、木材防腐、生物制浆、环境保护、污物软化处理和饲料等行业中。果胶酶主要分为原果胶酶、聚半乳糖醛酸酶、裂解酶和果胶酯酶等几大类,研究果胶酶各组分的性质,有利于果胶酶的单一酶种的开发利用。同时微生物果胶酶的分子生物学研究将有助于更合理地利用果胶酶。
1、 果胶简介
果胶分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1,4糖苷键聚合而成的多糖链,常带有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等组成的侧链,游离的羧基部分或全部与钙、钾、钠离子,特别是与硼化合物结合在一起[1]。它存在于所有的高等植物中,沉积于初生细胞壁和细胞间层,在初生壁中与不同含量的纤维素、半纤维素、木质素的微纤丝以及某些伸展蛋白(extensin)[2]相互交联,使各种细胞组织结构坚硬,表现出固有的形态.果胶分子的结构因植物的种类、组织部位、生长条件等的不同而不同,其大致的结构简图如图1所示,总体可分为光滑区(smooth region)和须状区(hairy region)两部分,主要由HGA、RG-I和RG-II三个结构区域构成,其中RG-II常以二聚体的形式存在.同其它植物多糖一样,果胶也是多分子的、多分散的、多结构的、有高级空间构象的,也具有一定的相对分子质量分布。