纤维素酶的研究进展

综述了纤维素酶的发展近况及研究进展,介绍了纤维素酶水解结晶纤维素的机制、反应的协同作用及碳水化合物结合组件在反应中所起的作用,并对纤维素酶的研究趋势进行了展望。     

纤维素酶水解农田纤维素废弃物生产还原糖的研究

以不同农田纤维素废弃物为原料,利用纤维素酶水解生产还原糖。考察了反应时间、底物浓度、酶用量、反应温度及反应pH值等因素对纤维素酶水解农田废弃物生产还原糖的影响,确立了各自的最适反应条件。     

蔗渣酶法水解在非缓冲溶剂体系中的反应机理探讨

通过测定蔗渣酶法水解在水系介质中的反应过程的pH随各种反应条件的变化,探讨了酶解液的各种特性,并测定了甘蔗渣、纤维素及纤维素酶相互作用的红外图谱。通过分析认为,纤维素在酶水解过程中,纤维素和纤维素酶相互作用形成了中间产物,使纤维素酶的立体构象发生变化而放出H^ ,使酶解液的pH发生变化,并形成了一种微弱的缓冲体系,致使甘蔗渣酶解反应在采用普通纯水代替缓冲液时,酶解反应的还原糖得率不变。     

纤维素酶催化Aldol反应的研究

研究了纤维素酶在有机介质中多功能性催化芳香醛和丙酮的Aldol反应。考察了不同酶源对催化Aldol反应的影响,筛选出Cellulase from Trichoderma viride在DMSO中催化芳香醛和丙酮的Aldol反应的活性最高,与无酶空白对照实验和失活的Cellulase from Trichoderma viride的催化实验做了比较,未检测到产物的生成,确定纤维素酶可以催化苯甲醛和丙酮的Aldol反应。优化了反应溶剂、体系含水量、反应温度和酶浓度的工艺参数,在50℃,体系含水量为15%,酶浓度为10 mg·mL-1,在恒温振荡器中反应24 h,苯甲醛和丙酮的Aldol反应收率能达到85%。研究了各类的取代芳香醛与丙酮的Aldol反应情况,发现纤维素酶对于Aldol反应有着较强的底物适应性。同时提出了纤维素酶催化芳香醛和丙酮的Aldol反应的可能机理。     

稻草纤维素水解机理及工艺条件的研究

以稻草秸杆为纤维素原料,用2%氢氧化钠对其进行预处理,选用纤维素酶作为催化剂对纤维素进行酶法水解,采用DNS法测定纤维素水解液还原糖的含量,并计算其糖化率。探讨了纤维素酶水解稻草秸秆纤维素的反应机理,研究了纤维素酶的添加量、反应温度、pH、反应时间、振荡等因素对稻草纤维素酶水解的影响。实验结果表明,当固液比为1∶30、纤维素酶添加量为40 mg、50℃、pH 4.8、振荡反应12h,纤维素酶解液的糖化率可达40%。     

添加氯化亚铁影响微晶纤维素酶解的作用研究

纤维素酶可以作为纤维素水解过程的催化剂,而其酶活在工业应用中常受到铁离子等重金属离子的影响。因此,文章研究了添加氯化亚铁对微晶纤维素酶解的影响,结果表明:氯化亚铁对纤维素酶解反应有明显的抑制作用,与对照组相比,当纤维素酶添加量为1、5、10 FPU·g-1时,还原糖产量分别降低了26.22%、13.27%和26.21%;另一方面,通过形成厌氧反应条件可以消除氯化亚铁对纤维素酶解的抑制。     

复合酶制备葛根粉的工艺研究

以葛根浆为酶促反应底物,考察纤维素酶的用量、酶解时间、反应温度对葛粉得率的影响,同时考察了果胶酶以及纤维素酶和果胶酶联合使用对葛粉得率的影响.结果表明,复合酶酶解的最佳工艺参数为每克葛根浆（10％葛粉）中,纤维素酶60-80U,果胶酶20-30U,酶解时间1.5h,反应温度45℃,在此条件下,葛粉量达到19.12％,增加率提高了48.65％,效果远优于分别单独使用各酶,同时又节省了各酶的用量.     

Fenton试剂预处理对纤维素酶解的作用

用Fenton试剂反应产生的高反应活性的羟自由基(HO·)处理纤维素材料短绒棉,研究纤维素结构的变化及其对纤维素酶解的影响。实验结果显示,羟自由基作用于纤维素后,能使其产生大量的还原性末端,同时也在一定程度上破坏了纤维素分子间的氢键结构,但是还原性末端产生的数量及氢键破坏的程度与纤维素酶解效率之间没有直接的相关性。由此可见,Fenton试剂作用于纤维素的机制与褐腐菌小分子的Fenton型反应机制明显不同。     

粗纤维素酶液对微晶纤维素酶解的影响因素

栗生灰黑孔菌多被用于产漆酶的研究,很少有利用其纤维素酶的报道。为了降低在纤维素水解中纤维素酶的使用成本,利用栗生灰黑孔菌发酵制备的粗纤维素酶液,以微晶纤维素为底物模型,研究粗纤维素酶液水解微晶纤维素的最佳pH、温度和最佳表面活性剂助剂种类及浓度,并对不同表面活性剂存在条件下的纤维素酶解动力学、紫外和荧光光谱进行了研究。结果表明,粗纤维素酶水解微晶纤维素的最佳条件为pH 4.8,温度50℃,最佳表面活性剂助剂为吐温80,添加剂量为1.12mg/g底物;吐温80的添加可提高粗纤维素酶解的最大反应速度常数V_max,降低米氏常数K_m;表面活性剂改变了纤维素酶的紫外和荧光最大吸收峰,酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅲ带的谱峰,可能通过与纤维素酶中的氨基酸残基发生反应影响了纤维素酶的结构,进而影响了微晶纤维素的水解反应。该研究为进一步降低纤维素水解成本提供了理论指导。     

真菌纤维素酶系催化纤维素水解活力的测定方法简介

<正>在测定纤维素粗酶样品对不溶性固体纤维素的水解活力时,尽管选用同一纤维素底物,并以同样的纤维素粗酶样品在相同温度下水解,测定结果受反应条件如纤维素底物浓度、纤维素酶浓度以及水解时间等因素的影响而相互差别很大。而纤维素粗酶作为多个纤维素酶组分的混合物,其糖化能力更加能够反应其中各个组分之间的协同水解转化能力。本文中选择了比底物水解率(SSC)作为纤维素酶浓度的函数,即单位纤维素酶每分钟对滤纸的水解百分比作为纤维素粗酶样品不同浓度的目的函数,从而克服了以上条件对纤维素酶活测定的影响。并以水解过程中SSC瞬时速率的AUC(Area under curve)对加入纤维素酶的量做图得到的斜率评价纤维素酶样品的水解能力。经检验,该方法也适用于以棉纤维、微晶纤维素PH101和磷酸膨胀纤维素等不同纤维材料为底物时纤维素酶粗酶样品糖化能力的测定。     

纤维素酶生产方法的研究现状及分析

综述纤维素酶生产方法的研究现状,分析存在的问题。     

纤维素合成的研究进展

半个多世纪以来,人工合成纤维素,始终未获成功。最近利用了能把纤维素分解成葡萄糖的纤维素水解酶Cellulase,作为人工合成纤维素催化聚合反应的催化剂。得到了分子量为6300,聚合度为22的纤维素,为寡糖链的合成开辟了一个新方法。介绍了生物纤维素及用纤维素酶合成的人工合成纤维素的研究进展。     

丝状真菌纤维素酶合成机制的研究

丝状真菌产生的纤维素酶被认为是最有应用前景的,但就目前酶生产效率来看,离实际应用还有很大的差距,需要对酶的合成调节机制有更为全面和深刻的了解。纤维素酶的生物合成受诱导和阻遏双重控制,酶的生产既有赖于低廉的保持一定浓度诱导物的存在,又必须清除分解代谢产物对酶合成的阻遏,其中的详细机制有待进一步的阐明。真菌纤维素酶的分泌也是相当复杂的,在酶的分泌过程中,酶会发生例如糖基化等一系列变化。提高纤维素酶的活力测定方法的准确性,使其进一步规范化,是研究纤维素酶工作的另外一个重要的领域。随着现代生物学朝着分子水平的不断发展,分子生物学的许多方法也越来越多地被应用于纤维素酶的研究中,并取得了重要进展。对真菌纤维素酶合成调节机制的深入研究,将为提高纤维素酶产量,推动应用工作的发展打下理论基础。     

生物产纤维素酶研究进展

纤维素酶是降解纤维素最有效的生物催化剂.自然界存在很多产纤维素酶的生物.综述了纤维素酶的类别、族属、结构;产纤维素酶的原生动物、后生动物及微生物菌种(细菌、真菌、放线菌等);目前已发现的编码纤维素酶的基因及其表达;纤维素酶的主要作用机理等方面的研究进展,并就今后的研究方向及重点提出了建议.     

中药丹皮残渣固态发酵产酶与糖化工艺的研究

利用绿色木霉菌对丹皮提取残渣固态发酵产纤维素酶。以纤维素酶的酶活为指标,丹皮残渣与麸皮的比例、(NH4)2SO4添加量、发酵时间、接种量、发酵温度及固液比为考查因素,采取先单因素后正交实验的方法选取最佳发酵工艺。结果表明,最佳发酵条件为:丹皮残渣与麸皮的比例为2.5∶2.5,(NH4)2SO4添加量3%,发酵时间12天,接种量20%,发酵温度30℃,固液比1∶1.2。丹皮渣固态发酵残渣进行糖化发酵,糖化率为7.6%。因此,丹皮提取残渣固态发酵产纤维素酶是可行的,且发酵后残渣可以直接进行糖化发酵。     

纤维素酶半纤维素酶的应用及分子相关性

对纤维素酶和半纤维素酶(主要是木聚糖酶)的应用、分子结构上的相关性及其分子酶工程的研究进展作了简要评述,重点对纤维素酶与木聚糖酶分子结构上的相关性进行了分析和概括。     

锌指蛋白在丝状真菌纤维素酶基因表达调控中的研究进展

简要介绍了C2H2型、C4型和C6型三类锌指蛋白,分别从三类锌指蛋白总结了其在丝状真菌纤维素酶基因表达调控中发挥的作用,举例分析了锌指蛋白在纤维二糖水解酶Ⅰ和纤维二糖水解酶Ⅱ编码基因上表达调控的过程,结合相关研究总结了锌指蛋白在丝状真菌产纤维素酶中应用,最后指出通过该方面研究将有助于在分子水平上揭示纤维素酶表达调控的机理,为高效率、低成本生产纤维素酶奠定基础。     

细菌纤维素酶结构和功能的研究

主要探讨了近年来利用结构生物学和蛋白质工程技术在细菌纤维素酶分子结构和功能方面研究的进展,包括细菌纤维素酶的组成、催化域、纤维素结合结构域和连接桥的结构和功能以及分子折叠,并展望了该领域的研究前景。     

纤维素酶应用研究的最新进展

纤维素是一种极为丰富、廉价且能再生的植物资源,但由于纤维素的开发利用程度较低,造成了资源的严重浪费。纤维素酶作为一类能降解纤维素的高活性生物催化剂,其研究与应用愈来愈受到国内外研究者的关注。本文重点介绍了纤维素酶的最新应用研究进展,并介绍了纤维素酶活性的影响因素及今后发展方向。以期为纤维素酶的进一步研究提供帮助。     

Enzymatic Saccharification of Soda Pulp from Sago Starch Waste Using Sago Lignin-Based Amphipathic Derivatives

The aim of this research is to develop an enzymatic saccharification process of sago starch waste, with a small charge of cellulase. The waste contained a significant amount of residual starch, which was recovered as glucose by mild acid hydrolysis. The starch-free residue was subjected to soda-anthraquinone pulping to yield soda pulp and soda lignin. The lignin was converted to amphipathic lignin derivatives by the reaction with epoxylated polyethylene glycol analogues. The pulp was hydrolyzed with cellulase (Genencor GC220), with the amphipathic derivatives, to yield glucose. The lignin derivative-assisted, enzymatic saccharification was repeatedly conducted by reusing cellulase recovered by ultrafiltration from saccharification media. Saccharification efficiency with the derivatives was maintained at a high level even after the fourth run of saccharification, while the efficiency was remarkably decreased by repeated use of cellulase without additive. Thus, the amphipathic sago lignin derivatives enabled repeated use of cellulase for saccharification of sago starch waste.