纖維素酶（β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶）是降解纖維素生成葡萄糖的一組酶的總稱，它不是單體酶，而是起協(xié)同作用的多組分酶系，是一種復合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、內(nèi)切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等組成，還有很高活力的木聚糖酶。作用于纖維素以及從纖維素衍生出來的產(chǎn)物。微生物纖維素酶在轉(zhuǎn)化不溶性纖維素成葡萄糖以及在果蔬汁中破壞細胞壁從而提高果汁得率等方面具有非常重要的意義。

基本資料

纖維素酶（英文：cellulase）是酶的一種，在分解纖維素時起生物催化作用。

它是可以將纖維素分解成寡糖或單糖的蛋白質(zhì)。

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，比較典型的有木霉屬(Trichoderma)、曲霉屬（Aspergillus）和青霉屬(Penicillium）。

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(guān)的酶，如淀粉酶（amylase）、蛋白酶（Protease）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。

分類

按組成與功能

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，來自真菌的簡稱EG，來自細菌的簡稱Cen、外切葡聚糖酶，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。

按降解機理

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(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。