生物技术

２００８

年

９

月

第

２７

卷

第

５

期

作者简介：赵晶女士（

１９８４－），在读硕士研究生，研究方向：造纸湿部化学；联系电话：１３９２０６６７０４６。

果胶分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以

－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

［１］

结合在一起。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。

果胶酶

（ｐｅｃｔｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅｏｒｐｅｃｔｉｎａｓｅ）

是指能够

分解果胶物质的多种酶的总称。而按其对果胶底物

作用的方式来分，果胶酶可以分为

４

类：

（１）

聚半乳糖醛酸酶

（ＰＧ）

，能分解半乳糖醛酸中

－１

，

４

键。它的最佳作用底物为果胶酸，也能降解一

定甲酯度的果胶。水解的速度和程度随底物的酯化

程度

（ＤＥ

值

）

增加而迅速下降，不能降解

ＤＥ

值大于

７５％

的果胶。该酶以随机方式水解果胶酸，生成一系

列的寡聚半乳糖醛酸，主要是半乳糖醛酸单体和二

聚体，有时还有三聚体

［３］

。

（２）

聚甲基半乳糖醛酸酶

（ＰＭＧ）

，能水解甲基半

乳糖醛酸基中的

－１

，

４

键。

（３）

果胶酯酶

（ＰＥ）

，它主要催化水解聚半乳糖醛

酸的甲酯。

（４）

原果胶酶，使不溶性原果胶生成可溶性果胶

［４］

。

１

果胶酶用于原木剥皮和备料

用果胶酶处理原木，能削弱树皮和木材之间的

结合，然后再用机械方法去皮。在用酶处理原木的过

程中，

ｐＨ

值为

２￣８

，温度为

５～８０℃

，时间为

１～７２ｈ

，

采用流动的酶液浸渍或喷洒原木，然后经分离从原

木中出去酶液，把回收液返回到管道系统中，与供料

器中的新鲜酶液混合后再用。

它与机械剥皮相比，可

节省能耗和时间，而且可以完全剥去树皮，木纤维损

失少，得到的木材纤维较洁净

［５］

。

另外，果胶酶还可以用来处理机械削皮以后的

木片。

在机械法去皮过程中，树皮是沿着木材的形成

层而被去除的。

形成层具有果胶和蛋白质含量高，无

木素或低木素含量的特性。该方法适用于处理经机

械法去皮后质量差的木材或木片

［６］

。

２

果胶酶用于生物制浆

２．１

浸渍法制浆

浸渍法制浆是指将微生物直接接种于纤维原料

中，在微生物生长繁殖的同时，分泌大量的酶，使得

将纤维粘在一起的物质分解、

溶出，从而使纤维彼此

分离成浆。

麻类纤维木素含量较少，果胶质较多，麻类纤维

制浆主要是脱胶。微生物脱胶与微生物产生的酶有

关。有人将这种决定脱胶的物质叫做浸软因子

［７］

。

１９８６

年，

Ｈ．Ｔａｎａｂｅ

和

Ｙ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ

从

Ｅｒｅｗｉｎｉａｃａｒｏ－

ｔｏｖｏｒａＦＥＲＭＰ－７５７６

菌的粗酶液纯化了内切果胶裂

解酶并验证了这就是浸软因子。一般来说在脱胶酶

中果胶酶对于脱胶效果有直接影响，因此可以作为

脱胶酶制剂优劣的一个重要指标。

中国农业科学院麻类研究所进行了几十年的麻

果胶酶在制浆造纸中的应用

●

赵

晶，胡惠仁

（天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室，天津

３００４５７

）

摘要：主要介绍果胶酶在制浆造纸中的应用情况。重点介绍果胶酶用于韧皮纤维原料制浆的研究进展。还从果胶酶

处理

ＤＣＳ

物质的机理出发，着重介绍果胶酶处理

ＤＣＳ

物质的优势及目前的研究状况。

关键词：果胶酶；制浆造纸；生物制浆；

ＤＣＳ

物质

中图分类号：

Ｑ８１４．９

文献标识码：

Ａ

文章编号：

１００１－６３０９（２００８）０５－００７２－０４

７２