瘤胃纤维素酶来源的微生物及其作用机制

纤维素酶是一种高效的生物催化剂,在纤维素类物质的利用方面发挥着重要作用.瘤胃来源的纤维素酶是一类能够分解瘤胃中纤维素类物质的酶或酶系,能将纤维素类物质分解成葡萄糖供给动物生长所需.对纤维素进行了概述,分析了瘤胃纤维素酶来源的细菌、真菌和其他微生物种类和分泌的纤维素酶以及瘤胃各类微生物对纤维素的降解过程,并对纤维素酶的种类和降解机理进行了阐述,为进一步研究瘤胃纤维素酶提供参考.     

纤维素酶在饲料中的应用

纤维素酶是指能降解纤维素β-1,4糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称,是起协同作用的多组分酶系。纤维素酶用途极广,可用于一切以植物标实为原料的加工业。我国对纤维素酶的研究起源于20世纪60年代,主要研究方向是应用于食品领域和酿造业,以及造纸工业和纺织工     

纤维素酶降解纤维素的研究进展

占植株干物质总重量2/3的纤维素,不但是地球表面天然起源的重要有机物质之一,而且它的降解还是自然界碳素循环的中心环节。利用植物类纤维这一可再生资源生产燃料酒精的研究已在世界各地逐步展开。纤维素酶作为一种高活性生物催化剂,其在纤维素降解过程中起到重要的作用。通过对纤维素的分子结构、天然纤维素分子的前处理以及纤维素酶分子的结构、作用机理和纤维素降解菌的选育、纤维素降解菌与非纤维素降解菌的协同作用等方面进行综述,指出纤维素底物结构的复杂性与多样性、纤维素酶降解纤维素的分子机制以及纤维素降解过程中多种微生物之间的相互作用是影响纤维素降解研究的关键问题,并对纤维素酶降解植物类纤维素生产燃料酒精的发展前景进行了展望。     

纤维素酶活性的研究进展

纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖,该酶在解决当前世界面临的能源、粮食、环境污染等危机方面具有重要意义。但是纤维素酶活性不高、对天然纤维素分解能力弱等问题已经成为该酶进一步应用的瓶颈,提高纤维素酶活力研究已成为国内外许多科学家研究的热点。笔者综述了该方面研究的最新进展。     

纤维素酶的应用现状

纤维素是地球上既丰富又低廉的可再生资源,纤维素能被纤维素酶降解为葡萄糖.纤维素酶具有广阔的研究前景,将来可能成为国内第一大酶种.本文简述了纤维素酶在畜禽生产和酒精工业中的应用,具体阐述纤维素酶在食品工业中的应用,并对未来的研究方向进行了展望.     

纤维素酶的蛋白质工程改造的研究进展

纤维素是一种重要的生物质能,极具应用前景。然而纤维素酶活性低、稳定性差、生产成本高等问题制约了纤维素生物质能的开发利用。目前,对现有纤维素酶进行蛋白质工程改造研究是改变这一现状的重要途径。该文对纤维素酶的蛋白质工程改造的研究进展作简要综述。     

木质素与酶的作用机制及其在纤维素酶水解中的影响研究进展

化石燃料的持续开采与使用对环境产生了严重的负面影响，使得开发可再生清洁能源代替传统能源成为必然。木质纤维素是一种丰富的可再生资源，可转化为生物乙醇、氢气等生物质燃料，被认为是代替化石燃料的理想替代品。其中木质纤维原料转化为生物乙醇需经过预处理、酶水解以及微生物发酵这3个关键步骤，而纤维素酶水解通常会受到酶、水解条件、底物等诸多因素的影响。针对木质素对纤维素酶水解的影响研究进行综述，大量研究发现，木质素是纤维素酶水解过程中的主要抑制剂。木质素既可以吸附纤维素酶，与纤维素酶发生无效吸附；又可以作为物理屏障，阻碍酶对纤维素的生产性吸附。尽管通过预处理可以去除大部分的木质素，但依旧无法从根源上缓解木质素对纤维素酶水解的影响，研究木质素的结构单元对酶解效率的影响可能是当前生物乙醇转化中木质素在纤维素酶水解中的研究方向。     

国内细菌纤维素酶基因的克隆进展

随着能源问题日益突出,各国逐渐把对纤维素的降解研究作为一项重要的研究课题。而纤维素的酶降解是利用纤维素的一个有效途径。目前主要对真菌纤维素酶的研究日趋成熟,且真菌纤维素酶的活性比较高,像里氏木霉、绿色木霉、康氏木霉等。对细菌纤维素酶基因克隆方面的研究也有很多报道,但普遍认为细菌纤维素酶活性比真菌纤维素酶的活性低。而细菌作为世界分布最广的生物具有非常大的开发价值空间。文章主要介绍目前对细菌纤维素酶基因的克隆领域的研究现状,并作了一个简要的概括和分析。     

嗜热厌氧纤维素降解菌对纤维素的粘附及其酶活性研究

本项研究表明，嗜热厌氧纤维素降解细菌Clostridium sp.EVA1在降解纤维素的过程中，菌体对不溶性纤维素底物具有强烈的粘附作用。在透明圈中参与纤维素降解的菌体周围具有波纹状突起结构，并且菌体与纤维素的粘附位点是一个电子致密区域。该菌株产生的纤维素酶是与细胞相连的胞外酶，培养液中无纤维素酶活性。以脱脂棉花为碳源培养产生的纤维素酶活性最大。该菌株纤维素酶在70℃下具有最大的酶活性。     

生物降解纤维素研究新进展

从纤维素分解菌的选育、产纤维素酶的代谢调控和分子生物学研究3个方面对生物降解纤维素的最新进展进行了综述。     

纤维素的溶解研究进展

纤维素（Cellulose）作为可持续发展的可再生生物资源受到高度重视。但因其高聚合度和高结晶性而导致了难以溶解,难以加工。新的溶剂体系的开发,特别是近年来发展的新型离子液体溶剂,使纤维素的溶解问题得以缓解。笔者对比分析了用于纤维素溶解的各种溶剂体系的研究现状、溶解机理及其优缺点,并特别介绍了离子溶剂体系的特点及其溶解机理,以及作为新兴的环保型溶剂的潜在前景,旨在为纤维素的改性、修饰及开发更多功能纤维素新材料提供参考。     

纤维素生物质同步水解法与其他方法制备乳酸的比较

乳酸是一种极具发展潜力的精细化学品,需求量仅次于柠檬酸。目前以纤维素生物质为基质生产乳酸的方法是生产乳酸的重要发展方向。同步水解技术生产乳酸克服了现有的使用纤维素酶水解制备乳酸等方法成本高、发酵菌种有待进一步筛选及发酵条件的控制等难点,具有明显的优势。     

芒草化学成分分析研究

以芒草(芒、五节芒、荻、南荻、奇岗以及芒荻杂种)为研究对象,研究其纤维素、半纤维素、木质素的含量及其在种间(或类型间)的差异。结果表明,半纤维素和木质素含量在不同种间(或类型间)差异分别达到了显著和极显著水平,纤维素含量在不同种间(或类型间)差异不显著。纤维素含量、半纤维素含量的种内变异贡献率大于种间变异贡献率,说明利用种内遗传变异,能够对纤维素含量及半纤维素含量进行遗传改良。     

里氏木霉纤维素酶生产工艺的优化

提高纤维素酶生产效率,降低纤维素酶生产成本是纤维素乙醇生产技术的关键之一。而碳源、氮源和无机盐等产酶培养基成分以及接种时间、产酶温度、培养初始pH等产酶条件是纤维素酶生产过程中的关键因素。为充分利用里氏木霉生产纤维素酶,研究了纤维素酶高产菌株里氏木酶FST-1产酶培养基和产酶条件对纤维素酶产酶的影响。结果表明:麸皮、蛋白胨和磷酸二氢钾的含量对于纤维素酶的生产影响较大,并且确定了最优产酶培养基为4号培养基。通过对不同产酶条件的研究,确定最佳接种时间为24h、最佳产酶温度为32℃、最佳初始pH为5.5,优化后的生产工艺可以将滤纸酶活力和蛋白含量提高3倍。     

纤维素酶降解烟叶中纤维素的作用效果

为降低烤后烟叶中的纤维素含量,改善纤维素对烟叶品质的不良影响,研究了纤维素酶的不同用量对烟叶纤维素含量、化学成分以及中性致香物质的影响。结果表明:(1)纤维素含量随外加酶量增加而减少,总糖、还原糖含量随外加酶量增加而增加。方差分析结果表明,各加酶处理的纤维素和总糖含量均和对照达到极显著水平;相关分析可得纤维素含量和总糖含量呈极显著负相关,相关系数为-0.851**。(2)纤维素酶用量为40u/g时,可以使烟叶中的中性致香物质总量提高25.52%,有利于烟叶香气质和香气量的改善。     

结晶纤维素降解酶的研究进展

纤维素的结晶区是纤维素酶降解纤维素效率不高的制约因素.在纤维素生物降解的基础上,从产结晶纤维素酶的微生物,酶的作用机理,酶的基因工程与蛋白工程,以及结晶纤维素酶的研究前景等方面对结晶纤维素的降解作了综合评述.     

旱地全膜覆盖双垄沟播种植模式对土壤纤维素分解菌数量与纤维素酶活性的影响

研究了常规覆膜种植(M1)、全膜覆盖双垄沟播"一膜用二年"种植(M2)、全膜覆盖双垄沟播"一膜用一年"种植(M3)3种覆膜种植模式对土壤纤维素分解菌和纤维素酶活性的影响.结果表明,与M1相比,M2、M3土壤纤维素分解菌数量分别提高了22.96%、10.76%,纤维素酶活性分别提高了43.35%、21.14%;随深度的加深,土壤纤维素分解菌数量和纤维素分解酶活性均呈现降低的变化趋势.     

纤维素乙醇生物转化工艺的研究进展

以纤维素为原料生产乙醇主要包括预处理、水解和发酵三步重要的生物转化过程。由于纤维素原料本身的结晶度和难于降解性,木质纤维素原料生产乙醇,在水解之前要对原料进行物理法、化学法、物理-化学法和生物法等预处理才能获得较高的转化率;发酵工艺有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同步糖化发酵法、非等温同步糖化发酵法和复合水解发酵工艺等。综述了纤维素转化为燃料乙醇的原料预处理方法、糖化发酵工艺以及不同预处理方法、发酵工艺优缺点及适合的原料范围,并提出了纤维素乙醇产业化亟待解决的关键技术,展望了纤维素燃料乙醇的产业化前景。     

小麦茎秆抗倒伏性能研究

为了研究小麦茎秆纤维素与小麦茎秆抗倒伏性之间的关系,采用微波辅助加热酸浸提法提取了小麦茎秆纤维素,通过光学显微镜、扫描电子纤维镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射光谱法(XRD)等方法对小麦茎秆纤维素光谱性能和形貌结构进行了表征。结果表明:抗倒伏小麦百农矮抗58茎秆纤维素含量为22.51%,结晶度高达74.47%;微波辅助加热酸浸提法所提取的小麦茎秆纤维素纯度高,具有典型的纤维素特征,小麦茎秆纤维素结晶体具有典型的纤维素Ⅰ的结构;小麦茎秆纤维素结构属结晶度高、大分子排列非常紧密的纤维;小麦茎秆纤维素的结晶度和小麦茎秆的倒伏指数具有一定的相关性,结晶度高,倒伏指数小,抗倒伏性能强;结晶度可以用来表征小麦茎秆纤维素的强度,有望作为衡量小麦茎秆质量的重要指标之一。     

纤维质原料生产燃料乙醇的研究进展

本文介绍了纤维燃料乙醇的发展历程及应用,综述了近年来国内外纤维乙醇技术的发展概况,分析了纤维乙醇产业化亟待解决的关键技术,并提出了纤维乙醇的发展策略。