纤维素酶及其应用介绍

纤维素酶是具有纤维素降解能力酶的总称,它们协同作用分解纤维素,所有能利用晶体纤维素的微生物都能或多或少地分泌纤维素酶,这些酶具有不同的特异性和作用方式。不同的纤维素酶能更有效地降解结构复杂的纤维素。     

黑曲霉Sta—122菌株产纤维素酶的研究

从兰州水烟上分离了一株曲霉菌,它具有分解纤维素的能力。经鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。为了便于应用,我们对它进行了诱变处理,结果CMC和FP活性均有不同程度提高;同时对它的产酶条件和酶学性质也作了研究。     

剑麻纤维素纳米晶须的制备和表征

越来越多的人对可再生能源纤维素感兴趣。该文提出了一种简单高效的方法利用酸解和透析制备剑麻纤维素纳米晶须(SCNW)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)来表征SCNW的化学结构;场发射扫描电子显微镜(FESEM)来表征SCNW的形貌和尺寸;热重分析(TGA)测试来测试热稳定性。红外分析证实SCNW的结构与纤维素一致,其中半纤维素被除去。热重分析得出SCNW的起始分解温度是280℃,终止分解温度是356℃,最后的残碳量为10%,具有好的耐热性能。通过扫描电镜看出剑麻纤维素微晶的长度为50μm,直径为5～10μm,而SCNW的直径为5～60nm,长度为几微米SCNW的尺寸要远小于剑麻纤维素微晶。SCNW在药品、医疗、液体过滤等方面有很多潜在价值。     

一株热纤梭菌的分离及其纤维素分解活性的初步研究

从牛粪中分离到一株能分解纤维素的高温厌氧梭状芽孢杆菌。该菌接触酶阴性,革兰氐染色阴性。细胞杆状或稍弯(5～10×0.6～0.8μm)。芽孢卵圆形,端生,直径为1.0～1.3μm。极生丛鞭毛,运动。老龄时菌体常呈长丝状(15～30×0.4～0.6μm)。以断裂方式繁殖。最适生长温度为60～65℃,最适pH为6.5～7.0。发酵产物有H_2、CO_2,乙酸、甲酸、乳酸和乙醇等。发酵液中无色素。在纤维素琼脂滚管中形成透明、直径为5～l5mm的圆形分解圈。该菌株在以蛋白胨为唯一碳源和氮源时不生长,能迅速利用葡萄糖或纤维二糖生长。在纤维素上生长时产生孢外纤维素酶,在纤维二糖或葡萄糖上生长时不产生纤维素酶。将在纤维二糖或葡萄糖上旺盛生长的菌接入纤维素培养基中时,需经过10天以上的延迟期才能恢复纤维素分解能力,说明该菌株的纤维素酶是诱导酶。酶的最适温度为65℃,pH为7.2。该菌株的形态、生理生化及酶学性质与Clostridium thermocgllum十分相似,鉴定为同一个种。     

一株纤维素分解菌的分离选育

以天然秸秆纤维素为碳源,从土壤、酒糟及牛粪中共分离到5株能分解纤维素的真菌菌株.分别对其进行了滤纸分解度、羧甲基纤维素酶活力(CM C ase)、滤纸糖化力(FPA)和天然纤维素酶活力的测定.结果表明:F-25菌株对滤纸的分解能力最强,不到12 h滤纸全成糊状;同时羧甲基纤维素酶活力、滤纸糖化力和天然纤维素酶活力也最高,分别为2.884(m g/mL).30 m in、0.36(m g/mL).h和2768(m g/mL).d.     

极耐热内切葡聚糖酶Cel12B的基因克隆、表达和酶学性质的研究

极耐热酶在工业生产中有可观的潜在用途,为此从极端嗜热厌氧细菌海柄热袍菌中通过PCR方法克隆出Cel12B基因,构建重组表达质粒pET-20b-Cel12B,转化至大肠杆菌JM109（DE3）诱导表达后,获得极耐热重组内切葡聚糖酶．经过热处理和组氨酸亲和层析柱纯化,获得电泳纯单一条带,酶学性质测定表明：最适作用pH为6．0,最适作用温度90℃,在pH5．3～6.5之间酶活力稳定,90℃半衰期70min。     

(牧协02)利用微生物提高粗饲料营养价值的研究——纤维蛋白饲料研究,1975年试验工作总结

纤维蛋白饲料是用对木质素,纤维素有分解能力的微生物,在作物的稭杆上(如麦杆、玉米芯等)大量生长,分解稭杆中的木质素,纤维素同时合成菌体蛋白而制成的饲料,主要用于喂猪由于木质素被分解,提高了家畜对稭杆中纤维素类物质的消化性:     

从稻田土壤中快速筛选分离纤维素降解真菌

为了建立一种纤维素分解真菌的快速分离方法,将一种水不溶的,呈色基团与维晶纤维素交联的纤维素酶检测底物作为筛选指示剂,同时作为筛选培养基中的唯一碳源,通过测定培养液的OD值,快速从样品中分离筛选出纤维素分解菌。经酶活测定、形态学观察及16S r DNA基因序列分析及系统发育树分析结果表明,筛选出的3株真菌:J1为尖孢镰刀菌Fusarium sp,J5为青霉菌Penicillium sp,J7为枝顶孢霉菌Acremonium sp,它们的纤维素分解全酶活(FPase)、内切酶活(EG)、外切酶活(CBH)分别是:J1,3.07μ/m L,6.28μ/m L,3.92μ/m L;J5,2.28μ/m L,5.38μ/m L,3.08μ/m L;J7,5.86μ/m L,6.10μ/m L,5.47μ/m L。本研究采用的纤维素分解菌的筛选方法较以往的平板降解圈法更准确,更快捷。菌株J7可作为出发菌株,具有深度开发的潜力。     

沉积物燃料电池阳极区纤维素分解菌群筛选及酶学特性

以沉积型微生物燃料电池(SMFC)的阳极区为筛选源,通过电化学的方法,经过对菌群的富集培养,分别从电极上、电极近端以及电极远端筛选得到3组纤维素分解混合菌群。通过对3组菌群滤纸降解特性的研究表明,距离电极越近,滤纸酶活活性越高,最高可达56.8 U,电极上的菌群分解产物的含糖量是电极远端的含糖量1.67倍,3组菌群的酶反应环境偏酸性,耐热性能比较好;距离电极越近,对Ca2+浓度的耐受性越强,Mg2+对酶促反应有促进作用,由此可以看出,距离电极越近,其降解纤维素能力越高。     

降解纤维素的真菌分离、筛选及其酶活测定

在自然界环境和活性污泥中筛选出4种分解纤维素能力较强的真菌,并将这4种菌株单独或以不同的组合形式在羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为惟一碳源的产酶培养基中进行产酶特性的研究.混合菌种在发酵培养基中培养144h后达到产酶高峰,酶活力最高可达到33μmol/mL,超过菌种的单独培养.这4种菌均对李坑污水有一定的降解能力,若能继续进行研究,对实际应用有一定前景.     

Tm_2 ( Fe Ga)_( 1 7)化合物自旋再取向的分析

本文用单离子晶场模型分析了 Tm2 (Fe Ga) 1 7- x Gax 化合物自旋再取向现象 ,计算了这些化合物的自旋再取向温度 ,并与实验数据进行了比较 .还计算了 4 f -3d交换能 ,讨论了 Ga取代对晶场的影响     

芥篮叶超氧化物歧化酶的分离提纯

本文建立硫酸铵分级沉淀、Sephadex G-100层析,DEAE 纤维素(DE-52)拄层析方法从芥篮(B.alboglabra Baileg)叶肉中提纯超氧化物歧化酶,纯化倍数45.2,比活力97.3u/mg-pr(肾上腺素测定).南 DEAE-DE52层折获得的 SOD 活性部分,按 Weber与 Osborn 法作 SDS-PAGE,呈现单一斑带,分子量为13,000.此酶对热稳定性不高,70℃保温90min,活力全部丧失.纯酶液的最大吸收波长为204nm,芥篮叶中有四种 SOD同工酶.     

β-1,4-葡聚糖内切酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

利用PCR方法从一株短小芽孢杆菌H9克隆了编码葡聚糖内切酶的基因（该序列已经被已收录于GeneBank,登录号为EF620915）,序列分析表明该基因读码框为1980bp,编码659个氨基酸。预测的酶由两个不连续的结构域组成,其一为N-端催化结构域,由糖基水解酶家族9组成,第二个结构域为C-端底物结合结构域,由碳水化合物绑定结构域家族3组成。将基因构建在大肠杆菌表达载体pET20b中得到重组质粒pET20b-EglA,将重组载体转化至大肠菌株BL21(DE3)菌株,基因在大肠杆菌中得到了良好的分泌表达, SDS-电泳图谱表明酶的分子大小约为73KD。     

Visualizing molecular juggling within a B12-dependent methyltransferase complex

Derivatives of vitamin B(12) are used in methyl group transfer in biological processes as diverse as methionine synthesis in humans and CO(2) fixation in acetogenic bacteria. This seemingly straightforward reaction requires large, multimodular enzyme complexes that adopt multiple conformations to alternately activate, protect and perform catalysis on the reactive B(12) cofactor. Crystal structures determined thus far have provided structural information for only fragments of these complexes, inspiring speculation about the overall protein assembly and conformational movements inherent to activity. Here we present X-ray crystal structures of a complete 220?kDa complex that contains all enzymes responsible for B(12)-dependent methyl transfer, namely the corrinoid iron-sulphur protein and its methyltransferase from the model acetogen Moorella thermoacetica. These structures provide the first three-dimensional depiction of all protein modules required for the activation, protection and catalytic steps of B(12)-dependent methyl transfer. In addition, the structures capture B(12) at multiple locations between its 'resting' and catalytic positions, allowing visualization of the dramatic protein rearrangements that enable methyl transfer and identification of the trajectory for B(12) movement within the large enzyme scaffold. The structures are also presented alongside in crystallo spectroscopic data, which confirm enzymatic activity within crystals and demonstrate the largest known conformational movements of proteins in a crystalline state. Taken together, this work provides a model for the molecular juggling that accompanies turnover and helps explain why such an elaborate protein framework is required for such a simple, yet biologically essential reaction.     

一株生防烟管菌几丁质酶表达及抗真菌活性

为了探究烟管菌BK-1的生物防治潜力,本研究测试了一株具有生防菌活性的烟管菌BK-1的抗病效果,并使用RT-qPCR分析了该菌株的8个细胞壁裂解酶基因在与不同病原真菌对峙培养中的表达水平,结果表明,在应对链格孢、茄链格孢、尖孢镰刀菌和灰葡萄孢这4种病原真菌时,几丁质酶基因BaCHIB表达上调了27.3至50.3倍,远高于其他7个基因.BaCHIB属于糖苷水解酶18家族(GH 18),并具有Chic_BD结构域,属于B类几丁质酶(CHIB).结合基因表达谱分析,该基因诱导表达上调情况的出现与抗病效果的出现高度同步.外源表达蛋白BaCHIB显示出较高的几丁质酶活性,且表现出对多种植物病原真菌,包括链格孢,链格孢和灰葡萄孢显著的抗真菌活性,显示其对部分病原真菌具有拮抗能力.     

纤维素复合酶对豌豆秸秆营养价值的影响

采用纤维素复合酶处理豌豆秸秆粗饲料,研究其营养特性变化。添加纤维素复合酶1‰后,粗饲料豌豆秸秆中可溶物含量有所提高,在6 h、12 h时差异极显著（P〈0.01）;酶解率有所提高,在24 h、36 h和48 h时差异极显著（P〈0.01）;NDF、ADF、HC、ADL和CEL在48 h差异极显著（P〈0.01）。     

液晶纤维素及其衍生物材料的结构与性能

基于国内外最新研究文献，系统论述了液晶纤维素及其衍生物薄膜、纤维、功能分离膜、交联凝胶等材料的成型、结构与性能。指出这类液晶聚合物具有胆甾相或向列相液晶态。与各向同性态的同种材料相比，各向异性态的液晶纤维素及其衍生物材料具有更优异性能。双轴取向液晶三乙酸纤维素薄膜的拉伸强度和弹性模量分别可310MPa和6．3GPa；由液晶态干湿法纺丝所获得的高分子量纤维素纤维的抗张强度和弹性模量分别可高达2．2GPa和65GPa。液晶纤维素及其衍生物分离膜也表现出高得多的气体选择透过性能。其液晶交联凝胶中，凝胶所占质量分数高达98％，以及具有显著不同于各向同性态凝胶的液胀行为。液晶纤维素及其衍生物可望作为生产高级包装膜、功能纤维、气体分离膜、各向异性功能凝胶等的重要材料。     

壳聚糖—乙基纤维素共混物相容性和液晶性研究

以溶液共混法制备了壳聚糖与乙基纤维素的共混物．用大角Ｘ光衍射、ＤＳＣ和偏光显微镜等技术研究了体系的相容性和液晶性．结果表明壳聚糖与乙基纤维素有部分相容性．共混物中乙基纤维素溶致液晶的临界浓度与共混物组成无关,而液晶织构的出现却与共混组成有关．     

酶电极法测定玉米中黄曲霉毒素B1含量

黄曲霉毒素与其氧化酶接触时会发生氧化还原反应,产生过氧化氢及其他产物。本研究采用酶电极生物传感器,将黄曲霉毒素氧化酶固定在醋酸纤维素载体膜上,制备电流型电化学酶电极。在SBA流动注射分析仪器上安装黄曲霉毒素氧化酶电极,检测黄曲霉毒素含量。结果表明,黄曲霉毒素酶电极对黄曲霉毒素具有良好的响应特征,测定精密度（RSD）为1.20%（n=10）,线性范围为0 ~100 μg/L（R2=0.999 6）,加标回收率为96%~102.4%。因此,本研究建立的酶电极分析法可用于玉米中黄曲霉毒素B1的检测。     

离子液体中纤维素的溶解及再生特性

探讨了不同来源纤维素在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯代盐(［bmim］Cl)中的溶解性能,并采用红外光谱、X-射线衍射及热重分析等手段对木浆纤维素在离子液体［bmim］Cl中溶解和再生前后的结构变化进行了分析。结果表明,未经活化的纤维素可直接溶解于离子液体［bmim］Cl 而不发生其它衍生化反应,原纤维素聚合度越低,溶解越容易。再生纤维素分子量较原纤维素有所降低,结晶状态由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,再生后纤维素热分解温度降低,热稳定性略有下降。