在畜禽生產(chǎn)中的應用：
    常見的畜禽飼料如谷物、豆類、麥類及加工副產(chǎn)品等都含有大量的纖維素。除了反芻動物借助瘤胃微生物可以利用一部分外，其它動物如豬、雞等單胃動物則不能利用纖維素。近年來，國內(nèi)外利用真菌纖維素酶成為提高畜禽生產(chǎn)性能和飼料利用率的重要措施之一。

    1、在牛日糧中的應用
    焦平林等(1996)用閹牛試驗，在日糧中按每頭每日添加纖維素酶40g，飼喂60天，結(jié)果表明加酶組日增重892.78g，對照組日增重746.8g，差異極顯著(P<0.01)。焦平林又用30頭荷斯坦奶牛進行試驗，試驗組按每頭每日添加50g纖維素酶，結(jié)果表明，試驗組15頭奶牛在68天總產(chǎn)奶量為2916kg,而對照組15頭奶牛在68天的總產(chǎn)奶量為2689kg，差異顯著(P<0.05)。付連勝等(1998)報道，在瘤胃功能正常狀態(tài)下，成年奶牛及育成牛飼喂纖維素酶5天后，其糞便干物質(zhì)和飼喂前相比，減少30%，一周后，封閉式牛舍氨含量下降70%左右，粗飼料采食量提高8-10%，尿中尿素下降58.9%，懷孕奶牛在產(chǎn)前30天始飼喂纖維素酶，分娩后，不產(chǎn)生生理性消化不良癥狀，胎兒體重可增加1.5-3kg，并無畸形和弱胎。產(chǎn)牛體質(zhì)恢復快，產(chǎn)奶高峰維持時間長(一直至第四個泌乳月)。趙長友等(1998)綜述了纖維素酶在草食動物日糧中的應用，均取得了顯著效果。

    2、在雞日糧中的應用
    肉雞日糧一般以高魚粉、高玉米、高豆粕為主。為減少這些常規(guī)原料的使用量，廣泛采用廉價的飼料原料，秦江帆等(1996)在肉雞日糧中提高富含纖維的麥麩比例，添加0、0.05%、0.1%纖維素酶制劑進行試驗，結(jié)果表明，添加0.1%纖維素酶組比對照組在1-2、3-6、7-8周三個生長階段日增重分別提高4.31%、4.54%、4.13%，耗料比分別下降1.56%、4.50%、4.3%。徐奇友(1998)在蛋雞日糧中添加0.1%、0.15%、0.5%纖維素酶，結(jié)果表明，在1-10月的產(chǎn)蛋期間，產(chǎn)蛋率分別提高0.53%、1.25%、2.88%，酶水平0.15%和0.5%組的破蛋率降低34.49%、16.19%，蛋殼強度分別提高14.71%和8.41%。

    一般用黑曲霉或李氏木霉進行培養(yǎng)，然后將發(fā)酵液用鹽析法使之沉淀并精制而成。由此所制得的商品中除纖維素酶外，尚含有半纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、脂酶、木聚糖酶、紆維二糖酶和淀粉葡萄苷酶。

    按中國GB 2760—2007規(guī)定，纖維素酶的來源應限于：1．黑曲霉；2．李氏木霉：3．綠色木霉。

展望：
    我國是一個飼料資源十分緊張的國家，土地少、人口多，人畜爭糧的矛盾十分突出。要保持我國飼料工業(yè)和畜牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展，必須解決好飼料問題，否則將嚴重制約其發(fā)展。纖維素是自然界中十分豐富的資源，是800-1200個葡萄糖分子聚合而成。因此，可通過微生物發(fā)酵充分利用農(nóng)副產(chǎn)品下腳料、秸稈、糠生產(chǎn)纖維素酶添加劑，用于提高畜禽生產(chǎn)性能，提高飼料利用率，改善飼料的營養(yǎng)價值，降低飼料成本和提高經(jīng)濟效益，具有廣闊的開發(fā)前景，今后應進一步加強纖維素酶研究和開發(fā)工作。主要有如下幾方面：

    1、進一步加強 纖維素酶 的作用機制研究。 纖維素酶 應用于飼料，作用于動物消化道，其機制尚未清楚。從理論上決定其添加量還很困難，目前只能從實驗結(jié)果來決定，受影響因素很多，往往效果不夠理想。對于單用多種原料的 纖維素酶 最佳添加量也研究不多，這將嚴重制約 纖維素酶 的推廣應用。

    2、目前 纖維素酶 的產(chǎn)量和活性都不高，成本偏高，今后應加強菌種選育和發(fā)酵工藝等基礎研究工作，以提高其產(chǎn)量和活性，特別是要注意利用DNA基因重組技術的應用，來選育出活性高、產(chǎn)酶量大的菌種。

    3、加強 纖維素酶 檢測方法研究。雖然 纖維素酶 的檢測方法很多，但真正能適合飼料的檢測方法還沒有，這給實際應用工作帶來困難，如無法比較不同廠家的產(chǎn)品質(zhì)量，確定 纖維素酶 添加量也很困難，應組織有關力量，制訂出統(tǒng)一的檢測方法標準，供生產(chǎn)中應用。

安全性：
    由黑曲霉及李氏木霉提取者，ADI不作特殊規(guī)定。

    由青霉制得者，ADI未作規(guī)定(FAO/WHO，1994)。

包裝和貯藏：
    密閉包裝后貯于陰冷處。

纖維素酶(9012-54-8)的概述：
    纖維素酶是酶的一種，在分解纖維素時起生物催化作用。

    纖維素酶廣泛存在于自然界的生物體中。細菌、真菌、動物體內(nèi)等都能產(chǎn)生纖維素酶。一般用于生產(chǎn)的纖維素酶來自于真菌，比較典型的有木酶屬、曲霉屬和青霉屬。

    產(chǎn)生纖維素酶的菌種容易退化，導致產(chǎn)酶能力降低。

    纖維素酶在食品行業(yè)和環(huán)境行業(yè)均有廣泛應用。在進行酒精發(fā)酵時，纖維素酶的添加可以增加原料的利用率，并對酒質(zhì)有所提升。

    由于纖維素酶難以提純，實際應用時一般還含有半纖維素酶和其他相關的酶，如淀粉酶、蛋白酶等。

    纖維素酶種類繁多，來源很廣。不同來源的纖維素酶其結(jié)構(gòu)和功能相差很大。由于真菌纖維素酶產(chǎn)量高、活性大，故在畜牧業(yè)和飼料工業(yè)中應用的纖維素酶主要是真菌纖維素酶。

種類：
    1.纖維素酶的組成與功能
    纖維素酶根據(jù)其催化反應功能的不同可分為內(nèi)切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4)，來自真菌的簡稱EG,來自細菌的簡稱Cen、外切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan cellobilhydrolase或exo-1,4-β-D-glucannase，EC.3.2.1.91)，來自真菌的簡稱CBH，來自細菌的簡稱Cex和β-葡聚糖苷酶(β-1,4- glucosidase，EC.3.2.1.21)簡稱BG。內(nèi)切葡聚糖酶隨機切割纖維素多糖鏈內(nèi)部的無定型區(qū)，產(chǎn)生不同長度的寡糖和新鏈的末端。外切葡聚糖酶作用于這些還原性和非還原性的纖維素多糖鏈的末端，釋放葡萄糖或纖維二糖。β-葡萄糖苷酶水解纖維二糖產(chǎn)生兩分子的葡萄糖。真菌纖維素酶產(chǎn)量高、活性大，在畜牧業(yè)和飼料工作中主要應用真菌來源的纖維素酶。

    2.纖維素酶降解纖維素的機理研究
    纖維素酶反應和一般酶反應不一樣，其最主要的區(qū)別在于纖維素酶是多組分酶系，且底物結(jié)構(gòu)極其復雜。由于底物的水不溶性，纖維素酶的吸附作用代替了酶與底物形成的ES復合物過程。纖維素酶先特異性地吸附在底物纖維素上，然后在幾種組分的協(xié)同作用下將纖維素分解成葡萄糖。

    1950年，Reese等提出了C1-Cx假說，該假說認為必須以不同的酶協(xié)同作用，才能將纖維素徹底的水解為葡萄糖。協(xié)同作用一般認為是內(nèi)切葡聚糖酶(C1酶)首先進攻纖維素的非結(jié)晶區(qū)，形成Cx所需的新的游離末端，然后由CX酶從多糖鏈的還原端或非還原端切下纖維二糖單位，最后由β-葡聚糖苷酶將纖維二糖水解成二個葡萄糖。不過，纖維素酶的協(xié)同作用順序不是絕對的，隨后的研究中發(fā)現(xiàn)，C1-Cx和β-葡聚糖苷酶必須同時存在才能水解天然纖維素。若先用C1酶作用結(jié)晶纖維素，然后除掉C1酶，再加入Cx酶，如此順序作用卻不能將結(jié)晶纖維素水解。

菌種選育：
    菌種選育是纖維素酶生產(chǎn)的基礎性工作，國內(nèi)外許多專家進行了大量研究，為了生產(chǎn)高質(zhì)量的纖維素酶產(chǎn)品，王家林等(1996)在吸收國內(nèi)外經(jīng)驗的基礎上，先后引進了綠色木霉木10、綠色木霉Sn-91014、康氏木霉NT-15、黑曲霉XX-15A，在此基礎上，采用了紫外線、特定電磁波輻射、線性加速器，亞硝基胍等物理、化學的誘變方法，獲得了高產(chǎn)菌株NT15-H、NT15-H1、XT-15H、XT-15H1。其中木霉NT-15H固體培養(yǎng)活力經(jīng)輕工部食品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心南京站檢測表明，濾紙活力為3670u/g, C1-酶活力24460u/g，Cx-酶活力1800u/g，已達到國際先進水平。此菌種在工廠化生產(chǎn)中性能穩(wěn)定。張苓花等(1998)采用康氏木霉W-925，J-931，經(jīng)過濃度為2%硫酸二乙酯和紫外線(15W、30cm、2min)復合誘變后，得到了產(chǎn)酶活性高的Wu-932菌種，該菌種CMC糖化力達到2975，濾紙?zhí)敲富钚詾?31，比出發(fā)菌W-925分別提高了100%和81%�；�工部飼料添加劑技術服務中心王成書等(1997)采用該中心的里氏木霉A3先進行紫外線和亞硝基胍復合誘變后，將處理過的孢子接種于纖維雙層平板上，30℃培養(yǎng)5-8天，15℃放置7-10天，挑選透明圈直徑和菌落直徑比較大的單菌落進行三角瓶固態(tài)發(fā)酵再篩選，得到了產(chǎn)纖維素酶活力很高的里氏木霉91-3菌株。

    纖維素酶菌種易退化，退化后其產(chǎn)酶力明顯降低，其原因可能有三個方面：①經(jīng)誘變篩選的菌種發(fā)生回復突變。②自然負突變。③菌種長時間低溫斜面保藏，會在分生孢子上長出次生菌絲，而次生菌絲所形成的分生孢子生命力弱，這可能是菌種退化的主要原因。為了避免纖維素酶菌種退化，張苓花等(1998)報道，采用砂土管保藏菌種。即將過篩洗凈的砂子與土以3:2比例混合分裝在試管內(nèi)，用1kg/cm²壓力滅菌30分鐘共三次，將欲保存的斜面菌種制備成1000ml孢子懸浮液，每個砂土管注入0.5ml，搖勻，放入盛有無水CaCl₂真空干燥器內(nèi)保存。經(jīng)測定，在所測的121天內(nèi)，酶的活性基本不變；酶活性下降50%的時間，由常規(guī)方法的60天延長至160天，明顯地減緩了菌種退化速度。

發(fā)酵工藝：
    纖維素酶的生產(chǎn)工藝主要有兩種，即固體發(fā)酵和液體發(fā)酵。

    1、影響產(chǎn)酶量和活力的因素：影響纖維素酶產(chǎn)量和活力的因素很多，除菌種外，還有培養(yǎng)溫度、pH、水分、基質(zhì)、培養(yǎng)時間等。這些因素不是孤立的，而是相互聯(lián)系的。張中良等(1997)采用均勻設計Cl₁₂(1210)，以綠色木霉(T.ViriclePers.expr)為菌種，研究了影響產(chǎn)纖維素酶的五大因素對產(chǎn)酶量和活力的作用，認為基質(zhì)粗纖維含量為40%、初始pH7.5、加水4倍、在26-31℃條件下培養(yǎng)45h可獲得最大產(chǎn)酶量26mg/g和CMC酶活力20mg/g·h。王成華等(1997)也研究了其誘變篩選的里氏木霉91-3的產(chǎn)酶條件，結(jié)果表明該菌種以7：3的秸稈粉和麥麩，另添加4%硫酸銨、0.4%磷酸二氫鉀、0.1%硫酸鎂為最佳培養(yǎng)基，28-32℃為適宜培養(yǎng)溫度，30℃為最佳溫度，4%為最佳接種量，96h到達發(fā)酵高峰。張苓花等(1998)研究了以康氏木霉W-925為出發(fā)菌，經(jīng)誘變后得到的Wu-932纖維素酶高產(chǎn)菌的最佳發(fā)酵條件。結(jié)果表明，以1：2的麥麩和稻草粉為培養(yǎng)基，5%的接種量，稻草粉碎平均長度3-5mm，初始pH4-5，溫度在28-35℃，發(fā)酵時間72h為最佳發(fā)酵條件。