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半纖維素酶（hemicellulases）是一種能使構成植物細胞壁的多糖類(纖維素和果膠物質除外)水解的酶類。

半纖維素主要由木聚糖和甘露聚糖組成，是飼料中的關鍵抗營養因子，可阻礙營養成分消化，降低動物生長性能。 半纖維素酶為復合酶系，主要包括木聚糖酶和甘露聚糖酶，其功能是降解半纖維素，消除抗營養性。

半纖維素是植物細胞壁的主要組成成分之一，廣泛存在于飼料中，是飼料中的主要抗營養成分。半纖維素是由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體，這些糖是五碳糖和六碳糖，包括木聚糖、甘露聚糖和半乳糖等。 單胃畜禽并不能分泌半纖維素酶，其共生的微生物可少部分分泌木聚糖酶和甘露聚糖酶等半纖維素酶，從而部分降解飼料中的半纖維素。 反芻動物瘤胃含有豐富的微生物區系，對半纖維素的利用率可達 60%～80%，而單胃動物對半纖維素的利用率較低。 半纖維素酶可降解飼料中的半纖維素為單糖或寡糖，解除其對營養因子的阻礙作用，進而消除抗營養性，提高營養成分消化率和利用率。