綜合講解纖維素酶ppt課件-展示頁
2025-01-14 16:30本頁面
【正文】 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。因此，戊糖的利用是影響纖維乙醇綜合成本的關(guān)鍵一項。 （ 3） 缺乏能夠同時高效利用戊糖和己糖的發(fā)酵菌株 。由于天然纖維素原料的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特性，使得其纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三者不能有效分離；另外伴隨產(chǎn)生一些中間副產(chǎn)物，實驗表明，這些物質(zhì)抑制酵母的生長和代謝，最終影響乙醇產(chǎn)率。 內(nèi)切酶 Cx酶隨機(jī)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。 纖維素酶對纖維素的作用機(jī)理 天然纖維素酶解過程可分三個階段： 首先是纖維素對纖維素酶的 可及性 其次是纖維素酶的被 吸附與擴(kuò)散 過程 最后是由 EG、 CBH和 βG自組織復(fù)合體 協(xié)同作用 降解纖維素的結(jié)晶區(qū)，同時由 EG、 CBH和 βG隨機(jī)作用纖維素的無定形區(qū)。 纖維素酶分子是由球狀的 催化結(jié)構(gòu)域（ Catalytic domains,CD）通過一個富含脯氨酸或羥基氨基酸的 連接橋 （ Linker）和纖維素 結(jié)合結(jié)構(gòu)域 （ Cellulose binding domains,CBD）三部分組成。 酸性纖維素酶是一種具有 3— 10個或更多個組分構(gòu)成的多組分酶。其中，鏈內(nèi)氫鍵通過葡萄糖上6 位的O H 和相鄰 植物纖維素的高聚合度、毛細(xì)管結(jié)構(gòu)、本質(zhì)素和半纖維素所形成的保護(hù)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。 纖維素生物質(zhì) 纖維素分子是由許多吡喃型D 葡萄糖殘基通過 β 1,4 糖苷鍵連接起來的線形高分子聚合物，分子量約600000 ——1 5 0 0 000 ，聚合度從幾百至1 5 0 0 左右。 地球每年陸生植物可產(chǎn)纖維素約 5 1011噸 (5000億噸 ), 我國每年秸稈 67億噸 合成速率 相當(dāng)于全人類每人每天 70千克 是地球上最豐富的 再生資源 ,約占地球 生物總量 的60% 。 80％ 纖維素 未被開發(fā)利用 纖維素的利用前景誘人，但難度不小。其鏈呈帶狀，鏈內(nèi)與鏈間都有氫鍵。 是水解纖維素 β1， 4葡萄糖苷鍵，使纖維素變成纖維二糖和葡萄糖的一組酶的總稱，它不是單一酶，而是起協(xié)同作用的 多組分酶系 。依其作用可分為 : β1， 4內(nèi)切葡聚糖酶（ EndoβGlucanase ，簡稱EG,Cx） ,主要作用于無定形纖維素 ,水解產(chǎn)生纖維糊精 ,纖維寡糖 . β1,4外切葡聚糖（纖維二糖水解）酶（ Cellobiohydrolase， CBH,C1 ） ,主要作用于結(jié)晶纖維素 ,產(chǎn)生纖維二糖 . β葡萄糖苷酶（ βGlucosidase， βG） ,水解纖維二糖為葡萄糖。連接橋的作用可能是保持 CD和 CBD之間的距離。 外切酶 C1酶作用于不溶性的固體表面 ,疏松纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)并起水化作用，使形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)的纖維素鏈開裂，長鏈分子的末端部分游離，從而使纖維素鏈易于水化。 結(jié)晶纖維素 C1 無定形纖維素 纖維二糖 βG 葡萄糖 Cx 應(yīng)用 紡織 棉布后整理、生物拋光 飼料工業(yè) 飼料酶、秸稈青貯 啤 酒 工 業(yè) 食品及 發(fā)酵工業(yè) 果汁加工、功能性成分提取 中草藥成分提取 酒 精 發(fā) 酵 玉米酒精 紅薯酒精 秸稈酒精 纖維素酶水洗牛仔褲 秸稈酒精流程 影響纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化的主要因素 （ 1） 木質(zhì)纖維素預(yù)處理技術(shù) 有待進(jìn)一步優(yōu)化和提高。 （ 2）缺乏 高效的纖維酶 菌株，現(xiàn)有的纖維素酶制劑水解效果較低，使得酶解糖化經(jīng)濟(jì)成本較高，當(dāng)前生產(chǎn)一噸纖維乙醇需要酶制劑成本在 2200～ 2600元。在木質(zhì)纖維水解中，其中有相當(dāng)比重的木糖（葡萄糖 /木糖約為 2： 1）。 產(chǎn)纖維素酶的主要微生物 纖維素酶的來源非常廣泛，昆蟲、軟體動物、原生動物、細(xì)菌、放線菌和真菌等都能產(chǎn)生纖維素酶。 產(chǎn)纖維素酶細(xì)菌 ? 有糞肥纖維單胞菌 (Cellulomonas fimi)， ? 高溫單胞菌屬 ,高溫單胞菌 (Thermomonospora. fusca) ? 梭菌屬 ,如丁酸梭菌 (Clostridium butyricum) ? 芽孢桿菌 (Bacillus sp.)等。 ? 此外棲息于草食動物的消化道、特別是反芻動物的瘤胃中的厭氧性細(xì)菌 ,可產(chǎn)生纖維素酶 ,對纖維素進(jìn)行分解，如產(chǎn)琥珀酸擬桿菌、牛黃瘤胃球菌、白色瘤胃球菌、溶纖維丁酸弧菌等。 磷酸膨化纖維素平板篩選法： 纖維素用 85%磷酸膨化后，破壞了纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使纖維素結(jié)構(gòu)蓬松，易于被纖維素酶水解。 此外，還有濾紙片、球磨纖維素底物培養(yǎng)基篩選鑒別方法。 纖維素被纖維素酶水解所產(chǎn)生的還原糖一般用 DNS試劑檢測 。 Avicelase 酶活的測定 ? （以 Avicel為酶反應(yīng)底物，主要測
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