10.5.2.1內切β-甘露聚糖酶
內切-β-甘露聚糖酶是水解甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖和半乳甘露聚糖中β-1，4-糖苷鍵的酶。因為葡甘露聚糖和半乳甘露聚糖除了甘露糖單元外，在聚合物的主鏈上還含有葡萄糖單元，還可能被特定的內切糖苷酶(內切-β-葡萄糖苷酶)水解，對具有甘露聚糖骨架的聚合物沒有影響，所以不能稱為甘露聚糖酶。
與木聚糖酶相比，對不同木黴種的甘露聚糖酶的研究要少得多，只有哈茨木黴E58和裏氏木黴Rut C-30有過報道。壹方面，兩個物種都產生多種形式的甘露聚糖酶(Torrie等人，1990；斯塔爾布蘭德等人，1993).木黴以纖維素或不同的甘露聚糖為碳源時能產生甘露聚糖酶。哈茨木黴對半乳甘露聚糖和纖維素產生的甘露聚糖酶活性幾乎相同，但甘露聚糖酶對半乳甘露聚糖的比活性明顯更高。另壹方面，發現裏氏木黴在纖維素存在下產生的甘露聚糖酶活性高於在半乳甘露聚糖存在下產生的甘露聚糖酶活性(Arisan-Atac等，1993)。然而，真菌不能在半乳甘露聚糖上很好地生長，並且在纖維素和半乳甘露聚糖上產生的每單位生物質的甘露聚糖酶的量是相似的。沒有觀察到甘露聚糖酶誘導的甘露糖或甘露糖的合成(Torrie等人，1990；Arisan-Atac等人，1993).
唯壹被純化和詳細研究的木黴甘露聚糖酶來自裏氏木黴Rut C-30(Arisan-Atac等，1993；斯塔爾布蘭德等人，1993).在培養濾液中可以檢測到至少五種具有甘露聚糖酶活性的酶形式。已經純化和表征了等電點為4.6和5.4的兩種主要酶形式。它們的分子量略有不同，分別為51kDa和53 kDa(stal brand等人，1995)。其他兩種甘露聚糖酶的蛋白質性質非常相似。氨基酸比較和N端氨基酸序列好像也壹樣。Arisan-Atac等(1993)純化的甘露聚糖酶，pI值為5.2，分子量為46kDa，可能與Stalbrand等(1993)分離的pI為5.2的酶相同。
來自裏氏木黴的編碼甘露聚糖酶的基因man1最近被分離並在釀酒酵母中表達。發現來自裏氏木黴pI4.6和pI5.4的兩種純化形式的甘露聚糖酶以及其它形式的甘露聚糖酶可以由man1基因編碼。與此相壹致，裏氏木黴基因組中man1基因的缺失將甘露聚糖酶活性降低至低於親本菌株的10%。不同甘露聚糖酶形式的產生至少部分是由於翻譯後修飾(如脫氨基作用)。
基於基因序列，發現裏氏木黴甘露聚糖酶與幾種纖維素酶具有相似的結構域:催化結構域和由連接肽分隔的CBD。這種酶也強烈結合纖維素，但沒有檢測到與甘露聚糖的特異性結合。然而，該酶不具有任何纖維素水解活性。基於疏水聚類分析，甘露聚糖酶(MAN I)屬於糖基水解酶家族5。該家族包含來自變鉛青鏈黴菌、Caldocellulosiruptor saccharolyticus和棘孢曲黴的幾種纖維素酶和三種其它甘露聚糖酶(Suurnakki等人，1993；Suurnakki等人，1996).棘孢曲黴甘露聚糖酶與裏氏木黴甘露聚糖酶具有較高的氨基酸序列同源性(70%)，但不含CBD。這兩種細菌甘露聚糖酶似乎比真菌甘露聚糖酶彼此更接近，因此表明細菌和真菌的酶活性可能不同。在裏氏木黴的甘露聚糖序列中也發現了兩個谷氨酸殘基(Primalco Biotec，芬蘭，未發表的結果)。
10.5.2.2甘露聚糖水解中的輔助酶
(1)β-甘露糖苷酶和β-葡萄糖苷酶。據報道，裏氏木黴僅產生非常少量的胞內β-甘露糖苷酶，這可能是真菌在甘露聚糖上生長緩慢的原因(Arisan-Atac等人，1993)。之後再沒有對木黴β-甘露糖苷酶的純化或進壹步研究。甚至真菌也可能不產生任何特定的β-甘露糖苷酶，用對硝基苯-D-吡喃糖苷作為底物測得的活性是由於類似於α-呋喃阿拉伯糖苷酶的β-木糖苷酶活性的其他外切葡聚糖酶的假活性。β-甘露糖苷酶也可能存在於真菌中，但大多數是胞內的。在這種情況下，隨著纖維素酶的生物合成，類似於二葡糖苷酶的質膜結合轉運系統可以將甘露聚糖片段轉運到細胞中(Kubicek等，1993)。
已知裏氏木黴產生至少兩種β-葡萄糖苷酶(Barnett等人，1991；陳等，1992).目前尚未研究這些酶對葡甘露寡糖的水解活性，但水解實驗中使用的來自其他生物的β-葡萄糖苷酶可以去除這些寡糖非還原端的吡喃葡萄糖殘基(Takahashi et al .，1984)。目前尚不確定參與纖維素降解的β-葡萄糖苷酶是否參與半乳甘露聚糖的降解。
(2)α-半乳糖苷酶。在酵母中建立的裏氏木黴表達文庫的篩選證明裏氏木黴至少產生三種α-半乳糖苷酶。三種酶(agl1、agl2和agl3)的基因已經被分離和表征。為了研究它們的催化活性，在酵母AGL III中產生了三種相應的酶(AGL I、AGLII和AGL III)(Margolles-Clark等，1996c)。
在三種酶中，AGL I對聚半乳甘露聚糖的活性最高。但AGL I的水解度相當低，甘露聚糖酶的存在明顯提高了其活性，而β-甘露糖苷酶的加入影響不大。目前，釀酒酵母中產生的裏氏木黴α-半乳糖苷酶已被純化，也有兩篇直接從真菌培養基中純化裏氏木黴α-半乳糖苷酶的報道(Zeilinger等，1993；Kachurin等人，1995).指出這些α-半乳糖苷酶的分子量和等電點非常相似，分別為50kDa和54kDa以及5.2和5.25，說明這些數據定義了同壹種酶。根據分子量和水解特性，純化的酶與AGL I相同(Zeilinger等，1993；Margolles-Clark等人，1996d).AGL I的對硝基苯-a-D-半乳糖苷活性可被半乳糖競爭性抑制。
另壹種α-半乳糖苷酶AGL II對聚合底物幾乎沒有活性，但與甘露聚糖酶表現出協同作用，加入β-甘露糖苷酶後水解度進壹步提高。當反應中加入甘露聚糖酶和β-甘露糖苷酶時，AGL ⅲ的活性也有所提高。然而，AGLⅲ的水解度遠低於從AGLⅱ獲得的水解度(Margolles-Clark等，1996e)。AGL ⅱ和AGL ⅲ與β-甘露糖苷酶有明顯的協同作用，表明它們更傾向於選擇寡糖非還原端甘露糖單元有半乳糖取代基的小寡糖作為底物。AGL對對硝基苯-a-D-吡喃半乳糖苷的活性低於蜜二糖(Gala1-6Glc)。這可以解釋為什麽在裏氏木黴Rut C-30的培養濾液中沒有發現對硝基苯-a-D-吡喃半乳糖苷，盡管基因agl3似乎被很好地表達(Margolles-Clark等人，1996e)。此外，agl2基因似乎得到了很好的表達，這可能解釋了為什麽AGLⅲ沒有被首先分離出來。Zeilinger等人(1993)報道了在裏氏木黴的培養濾液中存在少量的α-半乳糖苷酶AGL。
壹方面，根據推導的AGLⅰ和AGLⅲ的氨基酸序列，它們屬於糖基水解酶家族27，含有來自植物、動物、酵母和絲狀真菌的α-半乳糖苷酶。另壹方面，AGLⅱⅱ與細菌a-半乳糖苷酶家族36相似，因此它是第壹個報道的與相應原核酶相似的真核a-半乳糖苷酶。Agl ⅲ在N-末端攜帶230個額外的氨基酸，這在家族27的其他酶中沒有發現。這個額外的區域似乎對催化活性並不重要，因此它很可能是不同於迄今為止描述的任何多糖結合結構域的另壹個功能結構域。最近，報道了裏氏木黴AGL的活性位點含有催化重要的甲硫氨酸(Kachurin等，1995)。
(3)乙酰葡甘露聚糖酯酶。裏氏木黴培養濾液中半乳甘露聚糖的去糖基化不如葡糖醛酸木聚糖酶有效，並且沒有從任何木黴中分離出特異性的乙酰葡甘露聚糖酶(Tenkanen等，1993)。裏氏木黴乙酰酯酶(AE)可以從木糖寡糖中釋放乙酰基側基，也可以作用於乙酰化的甘露糖寡糖。研究報告了來自石竹的乙酰木聚糖酯酶的類似特征(Biely等人，1996)。類似於乙酰木聚糖酯酶在葡糖醛酸中木聚糖的去糖基化中的行為，還發現AE與米曲黴的乙酰葡甘露聚糖酯酶在乙酰化半乳甘露聚糖的水解中協同作用，並且認為所觀察到的協同作用至少部分是由於去除了位於半乳糖側基附近的乙酰基，這可能容易接近乙酰葡甘露聚糖酯酶，但不容易接近乙酰葡甘露聚糖酯酶(Tenkanen，1995)。