纤维素酶生产菌的选育及纤维素降解特性的研究.pdf

长春理工大学硕士学位论文
姓名:陈丽莉申请学位级别:硕士
专业:无机化学指导教师:刘建
20080401
摘要在于细胞质膜上。从生孢噬纤维素菌辨的发酵上清液中分离本研究以滤纸纤维素为唯一碳源,采用双层平板法与滤纸平板法结合,从吉林省长白山地区的土壤中分离得到一株可降解纤维素的滑动细菌,通过对其生理生化特性进行研究,初步鉴定该菌为生孢噬纤维菌的一个新的菌株,命名为同时,还研究了该类细菌对纤维素的降解机制,结果表明:生孢噬纤维素菌五碍通过细胞质膜向细胞外分泌福酥较宋孛冈虼纯化得到了一个具有酶活性的组分的最适反应温度为℃,,“对该酶有微弱的促进作用。纤维素酶生孢噬纤维素菌纤维紊降解菌株鉴定关键词:.喝。
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作者签名:煎豳药盘螋金年虑鹑年录嗳丝阥目监日长春理工大学硕士学位论文原创性声明长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“”,同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,,:所呈交的硕士学位论文,‘纤维素酶生产菌的选育及纤维素降解特性的研究本人在指导教师的指导下。独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,。指导导师签名:
第一章绪论§引言纤维素是地球上最丰富的多糖物质,是植物细胞壁的主要组分,占植物秸秆干重的~,也是自然界存在的最多的一类可再生生物聚合物。它作为一种具有巨大潜力的可再生资源,依赖于人们对纤维素酶的发现和认识。纤维素酶的研究,自从年谖吓5南褐蟹⑾两褚丫龇⒄菇锥巍5谝唤锥问代以前,主要工作是利用生物化学的方法对纤维素酶进行分离纯化。但由于纤维素酶来源广泛、组分复杂、纯化甚为困难,故进展缓慢。第二阶段是年至年,主要工作是利用基因工程的方法对纤维素酶的基因进行克隆和一级结构的测定。哪谇忻屯馇忻、鮅、国切酶和外切酶/膖的内切酶的基因已被克隆和测序,并在大肠杆菌,酵母菌等中得到表达。第三阶段是年至今,主要工作是利用结构生物学及蛋白质工程的方法对纤维素酶分子的结构和功能进行研究,包括纤维素酶结构域的拆分、解析、功能性氨基酸的确定、水解的双置换机制的确立,分子折叠和催化机制关系的探讨。纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,绝大多数由绿色植物通过光合作用合成⋯。据估计,地球纤维素每年通过光合作用的更新量约为甇中纤维素、半纤维素占以上,但其中只有极少部分为人们所利用。全世界农作物秸秆年产量超过亿吨,仅我国每年秸秆产量就高达诙帧S捎谄渲泻写罅康南宋素,营养价值低,难以被畜禽利用,因此只有很少一部分用作饲料,少量用来过腹还田或直接还田嘲,而大约有%~%作为燃料补充农村能源不足,%以烧荒形式烧掉或丢弃。秸秆直接利用率较低,如不对这类纤维素废物加以有效地利用,不仅会严重污染环境,而且也造成资源的极大浪费,因此探索纤维素类废弃物的处理措施,对其进行有效利用是世纪的重大课题。世纪年代,美国、日本、西德等发达国家已工业化生产纤维素酶制剂,它可将丰富的纤维资源转化为再生资源,对解决环境污染、饲料和食品短缺、能源危机具有重大现实意义。我国世纪年代,也开始这方面的研究,并在酒精、白酒、酱油等行业进行实质性的应用。人们开始对纤维素酶进行大量的研究和探讨,其中以纤维素转化成糖作为主要目标。利用微生物产生的纤维素酶来分解和转化纤维素则是纤类物质的有效合理利用主要采用生物法,即利用微生物发酵农作物秸秆,生产纤维素的内”吨嘲,其维素利用的有效途径,故对纤维素酶的研究越来越引起人们的重视。目前,对纤维素酶和蛋白饲料;用秸秆材料生产酒精和甲烷等工业产品。微生物对纤维素的降解,就
§纤维素酶的组成、性质和结构是通过分泌到胞外的游离纤维素酶,以水解酶机制和氧化酶机制降解纤维素嗍。该方法具有污染少、效率高、利于工业化生产等特点,已逐渐成为纤维素类物质综合利用的主要途径。其中,我国在混菌发酵以提高纤维素酶活力的菌株选育,发酵工艺方面做了大量工作,但在国外少见报道。随着石油和煤炭资源的日渐枯竭,纤维素的降解和利用越来越受到人们的重视。纤维素酶在充分利用农作物秸秆等农副产品废弃物、降解秸秆中的纤维素、开辟新的粮食和能源方面具有巨大的潜力。利用纤维素酶降解纤维素的优点在于特异性高,反应条件温和,环境污染小。随着人们对纤维素酶分子