polygalacturonase

定義：一種糖苷水解酶，催化多1,4-α-D-半乳糖醛酸聚糖水解，生成半乳糖醛酸。參與微生物及高等植物細(xì)胞壁的降解。編號(hào)為EC 3.2.1.15。

學(xué)科：生物化學(xué)與分子生物學(xué)_酶

相關(guān)名詞：酶 半乳糖醛酸

圖片來源：視覺中國

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多半乳糖醛酸酶是一種被廣泛研究和應(yīng)用的果膠酶，存在于高等植物、霉菌和細(xì)菌中。在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程，如器官脫落、果實(shí)軟化及授粉育種中發(fā)揮一定的作用。果膠酶是一種可以降解果膠大分子的酶，包括多半乳糖醛酸酶、果膠裂解酶和果膠酯酶，最早從橘皮中提取獲得，目前商品化果膠酶已被廣泛應(yīng)用。

根據(jù)作用方式，可將多半乳糖醛酸酶分為內(nèi)切多半乳糖醛酸酶（endo-PG）和外切多半乳糖醛酸酶（exo-PG）。內(nèi)切多半乳糖醛酸酶可以隨機(jī)斷裂果膠中具有游離羧基的多聚半乳糖醛酸，外切多半乳糖醛酸酶只作用于多半乳糖醛酸的非還原端，降解得到半乳糖醛酸單體或二聚體，使糖鏈逐漸減少。

多半乳糖醛酸酶在發(fā)揮作用的過程中，對(duì)其底物的酯化程度具有選擇性，如內(nèi)切多半乳糖醛酸酶只能酶解未被甲酯基取代的線性多聚半乳糖醛酸，因此在實(shí)際使用過程中，常在酶解反應(yīng)開始前利用稀堿溶液對(duì)底物進(jìn)行去酯化預(yù)處理。

多半乳糖醛酸酶具有廣闊的應(yīng)用前景。在果膠結(jié)構(gòu)分析研究中，由于不同類型的果膠結(jié)構(gòu)域如半乳糖醛酸聚糖（HG）、Ⅰ型鼠李半乳糖醛酸聚糖（RG-Ⅰ）、Ⅱ型鼠李半乳糖醛酸聚糖（RG-Ⅱ）、木聚半乳糖醛酸（XGA）等通常共價(jià)連接形成復(fù)雜的大分子結(jié)構(gòu)，為了更好地研究不同類型的果膠結(jié)構(gòu)域，常利用多半乳糖醛酸酶斷裂果膠大分子中的HG型果膠結(jié)構(gòu)域，以獲得不同類型的果膠結(jié)構(gòu)域片段。因此，多半乳糖醛酸酶是解析果膠結(jié)構(gòu)及制備結(jié)構(gòu)域重要的工具酶。

多半乳糖醛酸酶還被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。在水果加工業(yè)中，通過加入多半乳糖醛酸酶，可以起到澄清果汁、提高出汁率的作用。在飼料生產(chǎn)工業(yè)中，多半乳糖醛酸酶與纖維素酶、半纖維素酶等配合使用，可降解植物細(xì)胞壁中果膠和纖維素，促使淀粉、脂類、維生素和蛋白質(zhì)等釋放出來，從而提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，降低飼料的黏度，促進(jìn)飼料在動(dòng)物消化道內(nèi)的消化吸收。在紡織工業(yè)中，利用酶處理去除細(xì)胞壁中的果膠物質(zhì)，在比較緩和的pH值和溫度條件下，處理后的織物手感柔軟，強(qiáng)度高，還可避免因微生物處理造成的纖維素的降解。

（延伸閱讀作者：東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授 孫琳）

責(zé)任編輯：張鵬輝