β-甘露聚糖酶廣泛存在于自然界中,在一些低等動物(如海洋軟體動物Littorina brevicula)的腸道分泌液中、某些豆類植物(如長角豆、瓜兒豆等)發芽的種子中以及天南星科植物魔芋萌發的球莖中都發現了β-甘露聚糖酶酶活的存在。而微生物(包括真菌、細菌和放線菌等)則是飼用β-甘露聚糖酶的主要來源,各種微生物產生β-甘露聚糖酶的條件和所產酶活性的高低、酶的性質和作用方式以及蛋白質一級結構等均有所不同。微生物來源的β-甘露聚糖酶具有活性高、成本低、提取方便以及比動植物來源的有更廣的作用pH值、溫度范圍和底物專一性等顯著特點,已在工業化生產和理論研究中得到了廣泛的應用。
目前,已有許多不同來源的β-甘露聚糖酶獲得了純化,如田新玉(1993)首先報道了嗜堿性芽孢桿菌Bacillus sp.N16-5產生的3種胞外堿性β-甘露聚糖酶。楊文博(1995)、余紅英(2003)、吳襟(2000)分別對地衣芽孢桿菌Bacillus lichienoformis NK-27產生的堿性β-甘露聚糖酶、枯草芽孢桿菌SA-22產生的中性β-甘露聚糖酶、諾卡氏菌形放線菌Nocardioform actinomycetesNA3-540C產生堿性β-甘露聚糖酶的純化及性質作了報道。在真菌方面,田亞平(1998)、王和平(2003)分別就黑曲霉WX-96所產的β-甘露聚糖酶、里氏木酶RutC-30所產的酸性β-甘露聚糖酶進行了酶純化和性質研究。國外Ademark(1998)和Yosida(1997)分別報道了黑曲霉、環狀芽孢桿菌β-甘露聚糖酶的純化和性質。微生物產生的β-甘露聚糖酶為多組分型,這些酶組分可能在分子量或等電點上有著微小的差別,但在水解甘露聚糖時活性卻明顯不同,存在一定的互補關系,這說明微生物β-甘露聚糖酶的誘導和分泌是一個復雜的代謝調節過程。
不同來源的β-甘露聚糖酶對不同來源的底物作用深度及其水解產物是不相同的。β-甘露聚糖酶水解底物的方式和深度主要與α-半乳糖殘基和葡萄糖殘基在主鏈中的位置、含量、酯酰化的程度有關。底物本身的物理狀態也會影響酶對底物的作用,如結晶狀態的甘露聚糖不易被降解。甘露聚糖經β-甘露聚糖酶作用后,通過HPLC或紙層析方法分析,主要產物是低聚糖(一般含2~10個殘基),產物聚合度的大小與酶和底物的來源有關(McCleary,1988;田新玉等,1993;楊文博等,1995;Arison-Atac 等,1993),但相對來說很少或根本不產生單糖(甘露糖)。國內外對來源于不同菌種的β-甘露聚糖酶的生產有所報道,但多集中在堿性和中性β-甘露聚糖酶方面,而關于酸性β-甘露聚糖酶的微生物發酵生產國內很少有報道;而單胃動物飼料中使用的β-甘露聚糖酶要求是酸性的,因此,對酸性β-甘露聚糖酶的研究及進行工業化推廣將在飼料工業中具有較大的應用潛力。
利用分子生物學手段,可以開發產酶活性高、適應性強的微生物菌種。β-甘露聚糖酶分子生物學的研究進展較快,到目前為止有Rhodothermus marinus(Politz等,2000)、Dictyoglomus thermophilum Rt46B1(Gibbs等,1999)、Aspergillus aculeatus(Christgau等,1994)、Bacillus stearothermophilus(Ethier等,1998)、西紅柿種子(Bewley等,1997)等多種微生物和動植物的β-甘露聚糖酶基因先后被克隆和表達,這些為開發新的、能滿足飼料工業需要的產酶菌提供了條件。