纤维素酶的分泌和表面活性剂的作用

纤维素酶诱导形成后必须分泌到体外，才能分解外界的纤维素。关于这种分泌机制还很不清楚，只知道酶的分泌是一个主动的生理过程，并非自溶释放，因为只有活细胞才能分泌，死细胞不能，用菌丝体自溶得到的酶活性很有限。此外，纤维素酶的分泌与细胞膜的透性显然有着密切的关系。许多表面活性剂能影响膜的透性，结果也影响酶的分泌。表面活性剂的作用如表2所示。

表2　表面活性剂对绿色木霉QM6a产酶的影响

由表2可知，加油酸钠和亚油酸钠，产酶增加100倍，另外可使诱导剂含量增加10倍，Reese和Maguire认为表面活性剂的作用之一是改变膜的透性，使细胞膜失去选择性的透性作用，或者未尝不可说，让细胞发生轻微的中毒。因为细胞的选择性透性正是生命的标志之一。现在知道许多表面活性剂都有毒性，不同表面活性剂表现毒性的浓度不同。油酸钠在1～2毫克/毫升时稍有毒，digitonin是0.05毫克/毫升稍有毒，正是在这种边缘浓度，菌的生长稍稍减慢，产酶最高。但是毒性不是唯一的因素，如Tween80刺激酶分泌的浓度是无毒的。另一些表面活性剂则不管有否毒性，对产酶均无影响。另外，他们认为表面活性剂的另一个重要作用是增加细胞内诱导剂的含量，这个诱导剂是什么？不知道。它是纤维二糖的转移产物，量极微，只能用菌丝体诱导试验才能测出。作者认为表面活性剂的作用可能是使纤维二糖容易与膜-结合的酶-如转移酶接近，从而形成诱导剂，来刺激酶的合成。在细胞内纤维素酶的合成是受严格的代谢控制的。细胞内合成的纤维素酶浓度高到一临界水平时，由于产物的阻抑作用，使得酶的合成关闭，这对细胞来说是一种经济的调节方式。如果增加酶的分泌、排出、使细胞内纤维素酶的临界水平永远达不到，酶的合成就成为连续的过程，这样，促进酶释放的因素可以大大增加酶的产量。这方面，表面活性剂提供了一个有用的手段。现在至少有10种左右的细胞外酶（如蛋白酶等）的释放能被表面活性剂促进，其中最有效的是Tween80和蔗糖单棕榈酸酯。Reese等试图用表面活性剂结合诱导剂，增加产酶和缩短产酶的时间。现在QM9123二周酶活为220单位/毫升，菌体（20毫升），加1毫克槐糖，10毫克葡萄糖和40毫克Tween40，培养26小时达到酶活72单位/毫升。作者认为改变培养条件，有希望在26小时达到或超过天然纤维素诱导的水平。(https://www.daowen.com)

所以酶的诱导形成和分泌机制的研究，将会改革工艺过程，提高产酶，提供理论根据。但迄今对这两方面的知识还是很不完全的，有待进一步研究。