果胶酶

果胶酶是一组通过水解、转消除和去酯化反应分解果胶（一种存在于植物细胞壁中的多糖）的酶。通常被称为果胶的酶，它们包括果胶酶，pectozyme，和多聚半乳糖的一个研究最多的和广泛使用的商业果胶酶。它很有用，因为果胶是果胶状基质，可帮助将植物细胞粘合在一起，并嵌入其他细胞壁成分，如纤维素原纤维。因此，果胶酶通常用于涉及植物材料降解的过程，例如加速从水果（包括苹果和木瓜）中提取果汁。自1960年代以来，果胶酶也被用于葡萄酒生产。果胶酶在酿造中的作用有两个，首先它有助于分解植物（通常是水果）材料，因此有助于从麦芽浆中提取风味。其次，成品酒中果胶的存在会导致混浊或轻微混浊。果胶酶用于分解这种物质，从而使葡萄酒清澈。

果胶酶可以从真菌中提取，例如黑曲霉。真菌产生这些酶来分解植物的中间层，这样它就可以从植物组织中提取养分并插入真菌菌丝。如果果胶酶被煮沸，它会变性（展开），使其更难与活性部位的果胶连接，并产生尽可能多的果汁。

果胶酶由各种植物（主要是真菌）、酵母、昆虫、细菌和微生物天然产生，但不能由动物或人体细胞合成。在植物中，果胶酶可水解细胞壁中的果胶，促进新的生长和变化。与其在植物中的作用类似，果胶酶在真菌发育阶段分解果胶。

果胶酶根据其与各种果胶物质的酶促反应如何进行（通过反式消除或水解）、首选底物（果胶、果胶酸或低聚-n-半乳糖醛酸）以及发生的裂解是随机的还是末端的进行分类。

果胶酶通过水解、反式消除和去酯化反应过程解聚果胶，分解将果胶中的羧基和甲基结合在一起的酯键。

内聚半乳糖醛酸酶通过以下途径的反应进行：

1,4-α-D-半乳糖醛酸)n+m+H2O=(1,4-α-D-半乳糖醛酸)n+(1,4-α-D-半乳糖醛酸)m

所有果胶酶结构都包括一个由七到九个平行β-螺旋组成的棱柱形右手圆柱体。产生该结构棱柱形状的三个平行β螺旋被称为PB1、PB2和PB3，PB1和PB2产生反平行的β，PB3与PB2垂直。各种酯酶、水解酶和裂合酶的所有底物结合位点都位于结构上的突出环和PB1之间的中央平行β-螺旋结构的外部裂缝上。

与所有酶一样，果胶酶具有最活跃的最适温度和pH值。例如，商业果胶酶通常可能在45至55°C下被激活，并在3.0至6.5的pH值下运行良好。

果胶酶在果汁和葡萄酒工业中扮演着各种角色。它们用于果汁中的澄清，还可以通过果肉的酶促液化来加速果汁的提取。此外，果胶酶有助于果汁工业中果肉产品的形成。果胶酶用于从果泥中提取汁液。这是在果胶酶分解底物果胶并提取果汁时完成的。果胶酶降低了生产果汁所需的活化能并催化反应。

果胶酶通过从水果中提取花青素而在葡萄酒工业中很有用，有效地加强了葡萄酒的着色。果胶酶还可用于从植物细胞的细胞壁中提取汁液。

果胶酶也用于纺织工业中的沤胶。添加螯合剂或用酸预处理植物材料可增强酶的作用。