纺机网技术中心

 您所在的位置:  纺机网 >  技术中心 >  染化料 >

纤维素酶制取与应用研究进展

来源:印染在线 发布时间:2010年03月04日

刘颖,林亲录 众所周知,纤维素占植物干重的35%~50%,是地球上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。对人类而言,它同时又是自然界中数量最大的可再生性物质,它的降解是自然界碳素循环的中心环节。纤维素的利用与转化对于解决目前世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题具有十分重要的意义。自从1906年在蜗牛消化道发现纤维素酶以来,纤维素的微生物降解问题就得到了足够的关注。纤维素被彻底分解而又无污染的一条有效途径,便是利用纤维素酶的水解作用。纤维素酶(cellulase)是指能水解纤维素β-1,4葡萄糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶总称,它不是单一酶,而是起协同作用多组分酶系。纤维素酶由葡聚糖内切酶(EC3.2.1.4,也称Cx酶)、葡聚糖外切酶(EC3.2.1.91,也称C1酶)、β-葡萄糖苷酶(EC2.1.21,也称CB酶或纤维二糖酶)三个主要成分组成的诱导型复合酶系。C1酶和Cx酶主要溶解纤维素,CB酶主要将纤维二糖、纤维三糖转化为葡萄糖,当三个主要成分的活性比例适当时,就能协同作用完成对纤维素降解。其酶催化效率高,比一般酶高106~107倍;酶的催化反应具高度专一性,酶对其作用底物有严格选择性,催化反应条件温和,酶催化活力可被调节控制,无毒性。

1 纤维素酶的制取1.1 制取纤维素酶的菌种和方法 纤维素酶来源非常广泛,昆虫、微生物(细菌、放线菌、真菌等)都能产生纤维素酶,通过微生物发酵方法是大规模制备纤维素酶的有效途径。不同微生物合成的纤维素酶在组成上有显著的差异,对纤维素的酶解能力也不大相同。由于放线菌的纤维素酶产量极低,研究很少。细菌的产量也不高,主要是葡聚糖内切酶,且大多数对结晶纤维素没有活性,所产生酶是胞内酶或吸附在菌壁上,很少能分泌到细胞外,增加提取纯化难度,在工业上很少应用。而丝状真菌具有产酶诸多优点:产生纤维素酶为胞外酶,便于酶的分离

和提取;产酶效率高,且产生纤维素酶的酶系结构较为合理;同时可产生许多半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等。从纤维素酶工业化制备及其应用角度看,研究和采用丝状真菌产酶具有更大意义。从目前研究进展来看,里氏木霉同时具有较为稳定性状、优质高产纤维素酶的能力和较好“抗代谢阻遏”能力,被认为是最具有工业应用价值菌株。1.1.1 产酶菌株选育及诱变育种 利用物理、化学诱变剂单独或复合处理微生物孢子或细胞是选育纤维素酶高产菌种的有效方法。张苓花等采用康宁木霉W-925、J-931,经过浓度为2%硫酸二乙酯和紫外线(15W、30cm、2min)复合诱变得到产酶活性高的菌种,该菌种糖化力达到2975,滤纸酶活达到531,比出发菌株分别提高100%和81%。中科院微生物研究所董志扬等用康宁木霉通过γ射线照射和亚硝基胍交替处理,诱变出一株纤维素酶高产菌株T801,与出发菌株相比,其产酶能力提高1.77倍。青岛海洋大学管斌等通过利用紫外线、亚硝基胍等对里氏木霉进行诱变处理,采用低剂量、反复多次复合诱变处理方法,用“以2-脱氧葡萄糖作为降解产物阻遏物”高效筛选方法,选育得到一株抗分解代谢阻遏的突变株,使纤维素酶活力提高三倍。

1  2  
 相关信息 
  • 分享
  • 分享至腾讯微博
  • 分享至开心网
  • 分享至人人网
  • 分享至新浪微博
  • 分享至网易微博
  • 分享至豆瓣网
  • 分享至MSN
  • 分享至飞信空间
  • 打印该网页
  • 打印
 推荐企业
 推荐企业
浙江锦峰纺织机械有限公司
 推荐企业
丝普兰喷气织机 润源经编
关于纺机网 | 网络推广 | 栏目导航 | 客户案例 | 影视服务 | 纺机E周刊 | 广告之窗 | 网站地图 | 友情链接 | 本站声明 |