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.     

生物技术在酱油生产中的应用

酱油酿造中起主要作用的是各种酶。淀粉酶是时酿造酱油生产中淀粉质原料进行作用,形成酱油中还原糖,糊精等成分,增强酱油固型物以及提供酒精发酵、有机酸发酵的原料成分。蛋白酶是将大豆蛋白质水解成低分子蛋白胨、朊、多肽及氨基酸,使酱油含有多肽和氨基酸,成为营养丰富含有鲜味的调味品。纤维素酶是水解纤维素使之变成葡萄糖,同时纤维素酶具有对植物细胞壁的溶解破坏作用,使植物细胞中内含物得到充分利用。通过添加这几种酶,明显提高了原料利用率,改善了酱油风味。生物技术在酿造酱油生产中将得到大力的发展。     

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。     

阴沟肠杆菌一个内切纤维素酶Cel8A的克隆和功能证实

【目的】为了解决纤维素的酶水解问题,分析能水解纤维素的微生物的相关基因。【方法】从阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)的基因组数据中挖掘纤维素酶相关基因,发现开放读码框Cel8A和纤维素酶基因序列具有高相似性。利用重组表达技术在大肠杆菌中对Cel8A基因进行表达,纯化重组蛋白质并对该蛋白质进行功能鉴定。【结果】Cel8A蛋白质能水解羧甲基纤维素钠,它具有β-1,4-内切葡聚糖酶的水解特性。Cel8A的最适反应pH值为7.0,最适温度为40℃。【结论】成功克隆表达阴沟肠杆菌的Cel8A基因,并证实该基因编码的蛋白质具有β-1,4-内切葡聚糖酶活性,为进一步研究阴沟肠杆菌的纤维素酶组成以及纤维素降解机理奠定了基础。     

牛源纤维素降解菌的分离筛选与鉴定

为了提高牛粪中的纤维素降解效率,筛选牛粪发酵菌剂的优良菌种,采用连续稀释平板法,以羧甲基纤维素纳(CMC-Na)为碳源,从新鲜牛粪和腐熟牛粪中对纤维素降解菌株进行初步分离.对所得菌株进行纤维素水解圈测定,并进一步采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定纤维素酶活,再结合菌落形态、生化反应特性和16S rDNA序列分析进...     

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。     

利用纤维素酶水解碱处理稻草生产葡萄糖

针对木质纤维素结构复杂、难以降解利用,焚烧时导致环境污染的问题,利用纤维素酶将木质纤维素中的纤维素水解为葡萄糖.首先,使用NaOH溶液对稻草进行预处理;其次,对预处理前后的稻草进行扫描电镜、 Fourier变换红外光谱和X射线衍射分析;最后,使用Aspergillus niger Q7生产的纤维素酶水解预处理稻草.结果表明：预处理后的稻草纤维结构被打开,表面积增大,结晶度上升;预处理稻草纤维素含量上升,半纤维素和木质素含量下降;预处理后比预处理前的稻草产生的葡萄糖量高.     

利用玉米秸秆生产单细胞蛋白关键技术研究

以农作物副产品玉米秸秆为研究对象,采用水解纤维素性能优良的绿色木霉(13001)及高产蛋白质的产朊假丝酵母(1769)为发酵生产菌株共同处理,生产蛋白质含量较高,富含多种矿物元素的单细胞蛋白产品。探讨了玉米秸秆预处理方法、绿色木霉接种工艺、纤维素降解工艺、不同氮源对玉米秸秆发酵糖化的影响,以及单细胞蛋白发酵工艺,通过对比试验确定了玉米秸秆最佳的预处理方法为粉碎后加入氨水对玉米秸秆进行预处理、接种6%绿色木霉(13001)产酶效率最高、添加15%纤维素酶曲水解24h纤维素水解最完全、加入氯化铵作为氮源发酵糖化效果最好,通过正交试验确定了单细胞蛋白发酵的最适工艺条件为加入3倍水,温度控制在29~31℃,起始pH控制在5.5左右,发酵时间48h左右。     

添加外源物对蒸汽爆破玉米秸秆酶水解性能的影响

研究了8种添加物辅助单、双酶水解蒸汽爆破玉米秸秆的效果和规律。结果表明,在8种外源物中,添加Tween-80对β-葡萄糖苷酶和纤维素酶水解的促进作用最佳,可显著提高酶水解得率和酶活的稳定性。在底物纤维素质量浓度为50 g/L、纤维素酶用量为15.0μmol/(min.g)、β-葡萄糖苷酶用量为30.0μmol/(min.g)的条件下,添加4.0 g/L Tween-80反应48 h,纤维素水解生成葡萄糖和总还原糖的酶解得率分别达到86.85%和93.45%,较空白对照分别提高了7.34%和9.59%,其中可发酵性葡萄糖占总还原糖的92.94%。进一步考察该酶解条件下的蛋白质和酶活回收率,结果表明:添加Tween-80后可溶性总蛋白质的回收率提高了56.83%,β-葡萄糖苷酶和纤维素酶酶活回收率分别提高了16.87%和40.04%。     

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.