纤维素酶的研究进展

纤维素酶是能将纤维素分解为葡萄糖的一类酶.利用纤维素酶降解是处理纤维素废弃物的最有效方法.本文综述了纤维素酶分子结构,降解纤维素的机制,纤维素酶的提取及应用.并对纤维素酶的发展作了进一步的展望.     

高温大曲中筛选产纤维素酶的耐高温芽孢杆菌

从高温大曲中筛选出产纤维素酶的芽孢杆菌1株,进行形态特征、生化鉴定和16S rDNA序列分子鉴定,该菌株鉴定为Bacillus cereusFrankland.对该菌株进行产酶摇瓶液体发酵,测定其内切纤维素酶活力和外切纤维素酶活力分别为260.32,87.22u.mL-1,对该菌株进行产酶固态发酵,测定其内切纤维素酶活力和外切纤维素酶活力分别为556.64,121.47u.mL-1.酶的稳定性实验显示该菌株产纤维素酶在60℃以下和在pH4～8范围内具有良好的热稳定性和pH稳定性,利用响应面法优化固态发酵产酶培养基,优化后测定纤维素酶活提高至1 643.27u.mL-1.     

Tencel纤维织物的纤维素酶整理

:利用纤维素酶整理 Tencel纤维织物 .分析了纤维素酶的作用机理和纤维素酶浓度、p H值、温度和时间对织物失重率的影响 ,测定了经过不同整理后织物的性能指标 .结果表明 ,织物经酶洗后再经硅油整理后其性能明显得到改善 .     

糙皮侧耳裂殖过程中几种碳源胞外酶系活性变化规律的研究

本文主要研究了糙皮侧耳菌丝静态繁殖过程中及断裂繁殖过程中胞外酶活性变化.测定了淀粉酶、羧甲基纤维素酶、半纤维素酶及滤纸纤维素酶的活性变化.结果表明,断裂繁殖对于淀粉酶、FP酶的活性的提高有积极的影响.这对纤维素的分解与利用具有重要的意义.     

不同温度和pH值对瘤背石磺(Onchidium verruculatum Cuvier)消化酶活性的影响

研究了温度和pH值对瘤背石磺(Onchidium verruculatum Cuvier)肠淀粉酶、肝胰腺淀粉酶和胃淀粉酶以及相应的纤维素酶活性的影响.不同温度和pH值对瘤背石磺消化酶活性的影响显著(P<0.05).当温度在5-75℃时,肠淀粉酶和纤维素酶分别在35℃和30℃时活性较高;肝胰腺淀粉酶和纤维素酶分别在35-45℃和50℃时活性较高;胃淀粉酶活性在25-45℃维持较高水平,随后随温度的升高而下降,纤维素酶活性在50℃时较高.在pH为3.0-8.0范围内,肠淀粉酶和纤维素酶的最适pH值均为6.0;肝胰腺淀粉酶和纤维素酶的最适pH值分别为6.9和5.4;胃淀粉酶和纤维素酶的最适pH值分别为6.5和6.0.在适宜温度和pH条件下,肠淀粉酶、肝胰腺淀粉酶和胃淀粉酶活性均远大于肠纤维素酶、肝胰腺纤维素酶和胃纤维素酶.     

松材线虫纤维素酶的活性鉴定和病理分析

分别选取了不同来源的三株松材线虫,对其可能的致病因子纤维素酶进行了基因克隆,其大小分别为1159、1138和1159 bp.随后的同源性分析结果表明这三个基因与已报道纤维素酶基因BX-eng-3具有较高的同源性,仅于含有较多重复序列处存在重复次数的差异,同时,由此获得的亲缘关系的结果与RAPD分析结果一致.对四种纤维素酶进行表达及活性确认表明四种纤维素酶水解纤维素能力相当,即纤维素酶所具有的致病性与酶活力自身无关,而是与其表达量相关,暗示存在差异的基因序列可能是纤维素酶的连接域,不影响酶的活性.选取其中一种纤维素酶BXC10进行松树纤维素水解实验,分别进行扫描电镜观察、还原糖分析和小角X射线衍射分析,结果均表明纤维素酶能有效水解松树纤维素,是重要的松材线虫病的致病因子,进一步为酶学学说提供了理论基础.     

秋水仙碱对木霉F10纤维素酶系的诱变处理研究

纤维素酶是一种多组分起协同作用的复合酶系 .它通常包括内切型葡聚糖酶 (ＥＣ3 .2 .1 .4,也称Ｃｘ酶 )、外切型葡聚糖酶 (ＥＣ3 .2 .1 .91 ,也称Ｃ1酶、微晶纤维素酶 )和纤维二糖酶 (ＥＣ3 .2 .1 .2 1 ,也称β 葡萄糖苷酶 )等 3种主要组分[1～ 3 ] .不同来源的纤维素酶其酶系在组成上具有较大差别 ,其协同组合酶之种类、比例亦往往不同 ,即酶系中的各组分对菌株具有严格的专一性 .但是 ,当突变发生时 ,它们的构成比例将会有所变化[4] .一旦纤维素酶的各组分发生变化 ,则纤维素酶系的协同作用也可能发生变化 .因此 ,我们应设法获得某些纤维…     

纤维素酶对竹原纤维织物表面性能改善的研究

纤维素酶作为一种高效生物催化剂,因其具有可降解性及对织物能产生可控的整理而广泛应用于纺织行业,本文对纤维素酶与纤维素纤维的作用机理进行了理论探讨,用正交试验方案对竹原纤维进行表面光洁整理,以减少织物表面的毛羽,使得织物光洁柔软、蓬松,达到改善织物服用性能的目的.选用纤维素酶CA和纤维素酶L对竹原织物进行光洁整理,并得出最优处理工艺.     

静电纺PA6/PVA纳米纤维及其纤维素酶的固定研究

利用静电纺丝技术制备PA6/PVA纳米纤维.通过环氧氯丙烷法活化羟基,将纤维素酶固定于PA6/PVA纳米纤维上.考察固定化纤维素酶和自由纤维素酶的酶活,研究固定化纤维素酶的酶学性质.结果表明:自由酶的最适反应温度为55℃,而固定化酶的最适反应温度为65℃,比自由酶的提高了10℃;与自由酶相比,固定化酶的活性随pH值的变化曲线明显变宽,热稳定性显著增强;固定化纤维素酶在4℃下能长时间保持较高的活力.     

产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌分离鉴定及酶学性质研究

对一株产纤维素酶菌株进行分离鉴定,并对其酶学特性进行了初步研究.刚果红染色法筛选产纤维素酶菌株B16,采用形态观察、生理生化指标和16S rDNA确定其菌属来源,分析纤维素酶的最适反应pH值和温度、酸碱和热稳定性、金属离子对酶活性的影响,最后考察纤维素酶系的分布.结果表明:筛选菌株为解淀粉芽孢杆菌,其较适反应温度为30℃,较适pH 8.0,在10~60℃呈高稳定性,在pH 5~8时稳定性较强,Mn2+和Ba2+是该酶的激活因子.除微晶纤维素酶活力(16.39 U/mL)稍弱外,滤纸酶(70.37 U/mL)、β-葡萄糖苷酶(131.55 U/mL)、羧甲基纤维素酶(307.23 U/mL)活力均相对较高.结果表明,该酶在饲料添加剂方面具有应用潜力.     

纤维素酶降解机理的研究进展

纤维素酶在生物炼制过程中具有重要地位,因而十分有必要深度解析酶解作用机理.纤维素是由D-葡萄糖聚合形成的高分子聚合物,它的降解在木质纤维素解聚过程中最为关键,由于其分子结构相当稳定,需要纤维素酶各结构域及组分协同作用,才能将其高效降解为可利用的糖类.本文总结国内外学者对纤维素酶降解机理的最新进展,首先从纤维素酶分子结构与功能的相互作用出发,揭示结构与功能间的互作关系,阐述生物催化分子机制,可为优化酶结构增强酶功能提供理论依据;其次概述纤维素酶降解机理的作用特点,论述酶促协同及其外部环境对纤维素酶活力的重要影响,可为酶解体系优化设计提供借鉴;最后,结合纤维素酶降解机理总结概括了有效降低酶成本的途径.     

玉米秸秆高效糖化菌株筛选及其产酶条件研究

高产纤维素酶和半纤维素酶菌株可以有效提高木质纤维素原料制燃料乙醇的产率.研究采用刚果红羧甲基纤维素钠培养基,并结合滤纸条培养基进行初筛,以玉米秸秆粉为发酵培养基进行复筛,筛选到纤维素酶和半纤维素酶高产菌Z-7真菌.采用摇床液体发酵试验并测定纤维素酶活和半纤维素酶活以确定Z-7真菌的最优产酶条件.结果表明,250 mL三角瓶的最佳装瓶量为50 mL,接种量为3%,pH值为5.5,摇床培养温度38℃,最佳产酶时间48 h,在此条件下该菌产CMC-Na酶活达到100 u/mL,半纤维素酶活达到126.6 u/mL.     

超声波对纤维素酶活力的影响

通过外加超声场对纤维素酶活力影响的实验研究发现:较低功率的超声波能使孢子的酶活力有一定提高;在无底物时纤维素酶活力下降,而底物存在时可使纤维素酶的活力有一定提高;超声功率与超声振荡时间对纤维素酶活力影响显著.     

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.     

一株降解小麦秸秆丝状真菌的筛选、鉴定及初步研究

利用涂布平板法从腐烂秸秆及枯枝烂叶中分离出71株丝状真菌.通过比较菌株秸秆粉降解产物对小麦生长的促进作用,获得一株可有效降解秸秆并促进小麦生长的菌株2-5-2.对其进行形态分析和rRNA序列鉴定,结果显示,该菌株为木霉属真菌.该菌株可产生纤维素酶、木质素酶、半纤维素酶、几丁质酶、蛋白酶、壳聚糖酶.平板对峙培养显示,该菌对多种病原真菌的生长有抑制或阻碍作用.固态发酵培养时,纤维素酶、半纤维素酶酶活在第11d达到最高;第28d,纤维素降解率达到21.13%,半纤维素降解率达到28.53%.     

提取蜗牛内脏废弃物中纤维素酶的工艺条件研究

利用白玉蜗牛的内脏废弃物,对蜗牛纤维素酶的提取工艺条件进行了实验研究.采用正交实验与神经网络相结合的方法,建立了蜗牛纤维素酶活力与提取工艺因素之间的神经网络模型.通过基于模型的优化和具体实验,获得了最佳提取工艺条件是:蜗牛纤维素酶的提取时间为12 h,pH值为5.0,提取温度为0℃,盐析饱和度为70%,此条件下,纤维素酶粗品的最高酶活力为3.186 U.mL-1.     

反应温度对中国龙虾消化酶活力的影响

采用酶学分析方法研究了反应温度对中国龙虾胃蛋白酶、类胰蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶活力的影响.结果表明,在设定的反应温度范围内,中国龙虾各消化酶的活力均随反应温度的升高呈现先上升后降低的变化趋势.其中,胃、肠、肝胰腺内,胃蛋白酶最适反应温度分别为31、39、31～47 ℃;类胰蛋白酶最适反应温度均为39 ℃;淀粉酶和纤维素酶最适反应温度均为23 ℃;脂肪酶最适反应温度分别为23、31、31 ℃.中国龙虾的消化酶活力存在器官特异性.在最适反应温度下,中国龙虾不同消化器官内各消化酶的活力顺序为胃蛋白酶:胃肠肝胰腺,类胰蛋白酶、脂肪酶:肝胰腺肠胃,纤维素酶:肝胰腺≈肠>胃,淀粉酶:肠肝胰腺胃;中国龙虾各消化酶在同一消化器官内的活力顺序为胃内:纤维素酶≈胃蛋白酶类胰蛋白酶≈淀粉酶脂肪酶,肠内:纤维素酶类胰蛋白酶≈淀粉酶≈胃蛋白酶脂肪酶,肝胰腺内:纤维素酶类胰蛋白酶淀粉酶≈胃蛋白酶≈脂肪酶.     

纤维素酶高产菌选育研究进展及未来趋势

纤维素是地球上最丰富、最廉价、年产量巨大的可再生资源.合理开发和科学科用这一丰厚天然资源是世界各国研究开发的重点领域.利用纤维素酶的作用,把纤维素水解成葡萄糖等物质,进一步发酵生产酒精、单细胞蛋白、有机酸等人类急需的能源食物和化工原料等。不仅可以使纤维素变废为宝,而且可以避免由于化石燃料燃烧所带来的环境污染,更重要的是可以缓解或解决石化能源短缺、枯竭所带来的世界性能源危机以及因石油短缺引起的国际问题等.筛选出产高活性纤维素酶的菌株是开发利用纤维素资源的前提和关键.本文总结纤维紊酶高产菌选育的国内外研究进展,概括了迄今为止筛选出的纤维素酶高产菌的微生物种群及其产酶特点,以及诱变育种、原生质体融合技术育种、纤维素酶基因克隆的国内外研究现状。对今后纤维素酶高产菌的选育研究未来发展趋势做了全面的分析和综述.     

纳米磁性微粒固定化纤维素酶及水解秸秆的研究

采用共沉淀法制备出纳米聚乙二醇磁性微粒,扫描电镜观察表明微粒呈近似球形、表面粗糙,粒径均匀(100～200 nm),无磁场下稳定分散于水中,有磁场时迅速沉降.以戊二醛为交联剂,采用吸附交联法将纤维素酶固载到纳米磁性微粒上,制备出磁性固定化纤维素酶,考查了不同固定化条件对固定化酶的影响,确定最佳固定化条件为:0.2 g微粒,20 mg纤维素酶,0.15%戊二醛.动力学研究表明磁性固定化纤维素酶的最适温度为50℃,最适pH值为4.5,表观米氏常数Km和最大反应速度Vmax分别为Km=4.48 mg/mL,Vmax=2.38 mg/(mL h 1).稳定性试验表明磁性固定化纤维素酶较游离酶热稳定性有所提高,pH值稳定性增加,磁性固定化酶连续使用10批次后,其活性仍可保持59%.磁性固定化纤维素酶对盐酸、液氨/硫氰酸氨预处理后的玉米秸秆及滤纸水解得糖率分别为23.6%、20.9%和32.0%.     

纤维素酶与碱性纤维素酶的研究进展

介绍了纤维素分子结构，综述了近年产纤维素酶的微生物、纤维素酶的分子结构、纤维素酶分类、纤维素的降解机制和碱性纤维素酶等的研究进展。