木聚糖(xylan)是一种存在于植物细胞壁中的异质多糖,约占植物细胞干重的15%~35%,是植物半纤维素(hemicellose)的主要成分。大多数木聚糖是一种结构复杂的、具有高度分枝的异质多糖,含有许多不同的取代基。木聚糖的生物降解也因此需要一个复杂的酶系统,通过其中各种组分的相互协同作用来降解木聚糖。因此,木聚糖酶是一组酶,而非一种酶。
木聚糖水解酶系(xylanolyticenzymesystems)是一类降解木聚糖的酶系,包括β-1,4-内切木聚糖酶、β-木糖苷酶、α-L-阿拉伯糖苷酶、α-D-葡糖苷酸酶、乙酰基木聚糖酶和酚酸酯酶,可降解自然界中大量存在的木聚糖类半纤维素。在木聚糖水解酶系中,β-1,4-内切木聚糖酶是最关键的水解酶,它通过水解木聚糖分子的β-1,4-糖苷键,将木聚糖水解为小寡糖和木二糖等低聚木糖,以及少量的木糖和阿拉伯糖。β-木糖苷酶通过水解低聚木糖的末端来催化释放木糖残基。另外,参与彻底降解木聚糖的还有α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、α-葡萄糖醛酸苷酶、乙酰木聚糖酯酶,以及能降解木聚糖中阿拉伯糖侧链残基与酚酸(如阿魏酸或香豆酸)形成的酯键的酚酸酯酶等侧链水解酶,它们作用于木糖与侧链取代基之问的糖苷键,协同主链水解酶的作用,最终将木聚糖转化为它的组成单糖