綜合講解纖維素酶ppt課件(完整版)
【正文】 維素的高聚合度、毛細管結(jié)構(gòu)、本質(zhì)素和半纖維素所形成的保護層及其超分子結(jié)構(gòu)中具有高結(jié)晶度(crystallinity index)的結(jié)晶區(qū)存纖維素的顯微結(jié)構(gòu) 纖維素酶 組成成份及其特征 纖維素酶是生物煉制中的一種重要關(guān)鍵酶。 內(nèi)切酶 Cx酶隨機水解非結(jié)晶纖維素、可溶性纖維素衍生物和纖維寡糖、纖維糊精， β葡萄糖苷酶將纖維二糖和纖維三糖水解成葡萄糖。其中微生物主要的有： 霉菌類： 康氏木霉 (Trichoderma koningii) 綠色木霉（ Trichoderma viride) 里氏木霉（ Trichoderma reesei ） 腐殖菌（ Humicola insolens） 黑曲霉 (Aspergillus niger) 斜臥青霉 (Penicillium decumbens)、 解纖維頂孢霉 (Acremonium cellulolyticus)等。 綠色木霉生長在膨化纖維素平板上形成產(chǎn)酶透明圈 纖維素酶酶活表示方法 濾紙酶活（ FPA， FPase） 以濾紙為酶反應底物，該酶活反映綜合酶活力，更主要反映外切酶活 羧甲基纖維素鈉酶（ CMCase) 以 CMC為酶反應底物，主要測定內(nèi)切酶活性 Avicelase 酶活 以微晶纖維素 Avicel為酶反應底物，主要測定外切酶活性 β 葡萄糖苷酶 以水揚素為底物測定；以 PNPG（對 硝基苯 β D葡糖苷）為底物測定。以去離子水代替酶液，同上操作，為參比（ OD=0） β葡萄糖苷酶（也稱纖維二糖水解酶） （ 2）以 PNPG（對 硝基苯 βD葡糖苷）為底物測定 ? 取適當稀釋的酶液 10ml試管中，放入 50℃水浴中預熱 23min，加入 ml %PNPG溶液（用 HacNaAc緩沖液配制），立即計時， 50℃ 反應 30min后，加入 1ml 2%Na2CO3溶液終止反應，搖勻后，用 721分光光度計測定 對 硝基苯在 410nm波長下的吸光度。 ? 青島海洋大學管斌等對里氏木霉進行低劑量、反復多次紫外線、亞硝基胍復合誘變處理方法，用“以 2脫氧葡萄糖作為降解產(chǎn)物阻遏物”高效篩選方法，選育得到一株抗分解代謝阻遏的突變株，纖維素酶活力提高三倍。 ? 10%(w/v)玉米芯殘渣，用 20 IU/g 底物加酶量 ,，水解率達到 % ? 江南大學利用里氏木霉 Trichoderma reesei 高產(chǎn)突變株 WX12，以纖維素粉、麩皮和豆粕為原料，30℃ 發(fā)酵， CMCase 達到 600IU/ml，濾紙酶活FPase達到 17 IU/ml 。 一般來說固體發(fā)酵產(chǎn)酶活力是液體發(fā)酵酶活力的幾十到幾百倍 。 木聚糖酶 (Xylanse) 木聚糖 木聚糖 (β l， 4xylan)是植物半纖維素的主要成分。經(jīng)過木聚糖酶處理，在相同的其他漂白條件下可使漂漿白度提高 2％ — 6％IS0，并能簡化漂白廢水的處理程序，降低污染。 木聚糖酶在動物中的作用 ? 降低胃腸道食糜的粘性。通過自由基木質(zhì)素的化學結(jié)構(gòu)復雜，許多植物的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)仍未完全清楚。 MnP 表現(xiàn)出對 Mn2+的絕對需要 , MnP 先催化 ? Mn2+轉(zhuǎn)為 Mn3+, Mn3+再去氧化大量的酚類底物。 ? MnP氧化氧化還原電位相對低的化合物 , 包括酚類木質(zhì)素模式化合物的各種單酚和雙酚 , 所以 MnP 被視為是一種酚氧化酶。 木質(zhì)素降解酶 ? 在已知的木質(zhì)素降解微生物中，白腐菌（ Phanerochaete chrysosporium ）研究的較多，該菌可產(chǎn)生 木質(zhì)素過氧化物酶 LiPs、錳過氧化物酶 MnPs、漆酶 ， 是一種多酶復合體，氧化還原酶是木質(zhì)素降解酶的主體。 ? 破壞細胞壁結(jié)構(gòu)。 1991年芬蘭最早開始在造紙中商品化應用木聚糖酶。 木聚糖是吡喃木糖以 β l， 4糖苷鍵連成主鏈的不均一多糖 ，側(cè)鏈通常有 O乙?；?， α L呋喃阿拉伯糖基，葡糖醛酸基。 優(yōu)點： 設(shè)備投資相對較小 、 發(fā)酵動力消耗小 ， 酶活高 ， 產(chǎn)量高 。 ? 美國能源部、國家再生能源實驗室（ NREL）總投資超過3000萬元美元，與和杰能科 GENENCOR、諾維信 NOVOZYMES公司合作研發(fā)的生物基乙醇燃料項目中降低纖維素酶成本 ,提高酶活已取得了可喜的成果， ? 采用 生物信息、直接進化等生物技術(shù) ，將生產(chǎn) 1加侖燃料級酒精所需纖維素酶的成本從最初超過 5美元的水平降至僅需要耗費約 1018美分（實驗室條件下），降低了約 30倍的成本。 ? 目前里氏木霉 (T reesei)纖維素酶中的 ? 內(nèi)切酶： EGI、 EGIII和 EGV基因 ? 外切酶： CBH I , CBH II， ? β葡萄糖苷酶： βGI， βGII ? 等纖維素酶中各組分蛋白分子量，氨基酸殘基組成，基因長度與序列均已被調(diào)查清楚。 提高酶的胞外分泌性 ， 如篩選對細胞壁合成抑制作用的化學物質(zhì)抗性菌株 篩選 β 葡萄糖苷酶高產(chǎn)菌株，設(shè)計 βglucosidase作用的有色底物，獲得解除分解代謝阻遏高產(chǎn)突變株。 纖維素酶活力的定義 ? 在 ， 50℃ 條件下測定 ,酶活單位定義為水解底物每分鐘產(chǎn)生 1μmol葡萄糖（或產(chǎn)物）為 1個活力單位。 ? 尤其是一些厭氧菌，如梭狀芽孢桿菌 (C. thermocellum)和擬桿菌 ()，分泌的纖維素酶具有很高的比活力，但是它們不能產(chǎn)生高酶效價。由于天然纖維素原
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