本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
最近，人们对人类微生物群系给予了很多关注，虽然我个人对任何能让人们更多思考细菌的事物都感到兴奋，但人们很容易忘记，不仅仅是人类为微生物提供了内部生存空间。细菌无处不在，存在于每种生物的内部和之间，其中一些与宿主形成重要的共生关系。生活在反刍哺乳动物（如绵羊、牛和其他食草动物）肠道内的细菌，对于这些动物的消化至关重要。下次你吃牛排时，记得感谢细菌吧。
植物材料很难分解，而哺乳动物在这方面通常不太擅长。正如我在之前的帖子中展示的那样，复杂的植物碳水化合物是由许多重复单元组成的大分子。植物细胞壁尤其难以分解，因为它们含有坚韧的纤维材料，如纤维素、半纤维素和果胶。特别是我想关注果胶，我的读者中那些更嬉皮/中产阶级的人可能会认出它是制作果酱时添加到水果中的东西。
果胶约占草总碳水化合物含量的 10-20%，因此分解果胶以获取能量非常重要。不仅如此，分解果胶还能更容易地分解纤维素和半纤维素。分解果胶的是一种叫做果胶酶（名称恰如其分）的酶，它会在分子结构的各个特定点将其分解。
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研究人员（参考文献 1）通过提取绵羊胃中的液体，提取 DNA 并查看他们发现的序列，分离出细菌果胶酶的 DNA，从而形成了他们发现的所有果胶酶的储存 DNA 文库。对 DNA 进行测序后，可以使用计算机程序分析其相关性以及来源细菌。其中两个 DNA 片段也被放入细菌中并表达，以便可以观察和表征实际的蛋白质。我认为他们发现的最有趣的事情之一是，这两种酶在非常不同的酸度水平下都能发挥作用。
上图显示了两种不同酶（两条曲线）在 pH 值范围内的活性。左侧是一种在低 pH 值（即在非常酸性的环境中，例如在胃中）下工作良好的酶，而右侧的曲线显示的是一种仅在高 pH 值下（即在更可能在消化道下游发现的碱性条件下）才起作用的酶。
这不仅仅是有趣的随机研究；尽管绵羊的内部结构令人着迷，但这项研究具有更深远的影响。酶在工业过程中正得到越来越多的应用，因为与无机催化剂（通常是金属）不同，它们在低温以及各种 pH 值和盐度水平下都能完美工作。找到在不同条件下工作的果胶酶，使其能够应用于各种需要分解植物物质的行业，例如果汁、生物燃料和纺织品等材料的制备。
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Yuan P, Meng K, Wang Y, Luo H, Huang H, Shi P, Bai Y, Yang P, & Yao B (2012). 绵羊瘤胃生态系统中微生物聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶的丰度和遗传多样性。PloS one, 7 (7) PMID: 22815874