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《有机合成综述论文 纤维素酶的性质.合成与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、纤维素酶的性质、合成与应用摘要：纤维素是地球上最丰富的生物质,充分利用纤维素对解决人类所面临的能源与粮食等问题有着至关重要韵作用,纤维素酶是利用纤维素所必需的,但由于其复杂性,人们对它的研究还很不充分,本文就纤维素酶的性质、应用及其环保意义作了概述。关键词：纤维素酶性质合成应用前言：近几年来,由于能源、食品需要的增长,由纤维素物质转变为可发酵的糖引起了人们极大的注意力。由纤维素酶解产生葡萄糖是目前人们比较感兴趣的方法之一。但是到目前为止,纤维素酶的生物转化过程还未扩展到工业规模,原因是纤维素酶的量和活力都较低,因而不太经济。所以人们一直在探索寻找高纤维素酶活的途径
2、。前几年,人们对纤维素酶的研究大多集中于高纤维素酶活菌株的培养、鉴定和筛选上。近几年来,人们开始对纤维素酶的生理合成机制进行探讨。一纤维素酶简介众所周知，纤维素占植物干重的35%～50%，是地球上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。对人类而言，它同时又是自然界中数量最大的可再生性物质，它的降解是自然界碳素循环的中心环节。纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶（1,4-β-D-glucanglucanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4），来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶（1,4-β-
3、D-glucancellobilhydrolase或exo-1,4-β-D-glucannase，EC.3.2.1.91），来自真菌的简称CBH,来自细菌的简称Cex)和β-葡聚糖苷酶（β-1,4-glucosidase，EC.3.2.1.21）简称BG。内切葡聚糖酶随机切割纤维素多糖链内部的无定型区,产生不同长度的寡糖和新链的末端。外切葡聚糖酶作用于这些还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端,释放葡萄糖或纤维二糖。β-葡萄糖苷酶水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖。真菌纤维素酶产量高、活性大，在畜牧业和饲料工作中主要应用真菌来源的纤维素酶。纤维素和几丁质分子结构图二纤维
4、素酶的性质催化纤维素水解的酶。纯品为白色，溶于水，高温下失去活性。主要由内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶及β-葡萄糖苷酶三个部分组成，在各组中又可分离出各种分子量不同的亚组分。纤维素酶可催化纤维素水解，成为低聚合度纤维素和葡萄糖。可利用它把纤维素发酵制糖、酒精和食品。用于饲料添加剂，可破解植物细胞壁，提高饲料利用率。在纺织工业中用于牛仔服的生物水洗，代替传统的石磨工艺；用于棉布的酶减量处理，使织物手感厚实柔软；用于棉麻织物可除去织物表面的毛羽，使外观光洁，减少刺痒感；可增大纤维素无定形区，提供良好的染色条件。用于中草药可提高其有效成分的提取。可以提高酒和其他酿造产品的
5、产率。还可用于蔬菜汁或果汁的生产。在工业中有很大的实用价值。可用固体培养法，将含纤维素物质（稻草粉、废纸浆、麦秆、玉米秸粉、麸皮等)添加适当的无机盐类，用孢子液接种、培养、发酵、处理制得；也可用液体深层培养法，采用马铃薯斜面培养基和木霉斜面培养基将纤维素原料、硫铵、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸镁、蛋白胨、酵母膏、叶温-80、尿素、微量元素进行绿色木霉的斜面培养，将培养出的孢子进行发酵和后处理制得。纤维素酶并不是一种简单的酶,而是由若干种互相关联的酶组成的相当复杂的酶系。由于组成的复杂性,使得提纯困难,从而导致人们对其性质的研究很不透彻。一般说米,纤维素酶主要由三类组份
6、构成：β一1，4内切葡聚糖酶β—纤维二糖水解酶,β—葡萄糖昔酶β一1，4内切葡聚糖酶,又称一纤维素酶,其底物为梭甲基纤维素一纤维素,中间产物为一些水溶性的纤维寡聚糖,终产物则是葡萄糖与纤维二糖。纯β一1，4内切葡聚糖酶对晶体纤维素没有水解能力。β—纤维二糖水解酶从纤维素糖链的非还原端将其水解为纤维二糖单位。它对无定型纤维素与微晶纤维素有较强作用,对一纤维素无作用,对晶体纤维素效果极弱。β—葡萄糖昔酶水解纤维二糖和水溶性的纤维寡聚糖形成葡萄糖。虽然它对纤维素无作用,由于它可以消除上述两种酶催化的反应终产物对反应的抑制作用,从而大大促进反应进程,因此β—葡萄糖昔酶在纤
7、维素酶系中具有非常重要的作用。纤维素酶系统具有“协同作用”是它的一个显著特点。所谓“协同作用”,是指几种酶的综合效能远远大于各单个酶作用效能之和。从传统意义上讲,纤维素酶的来源主要是真菌细菌的纤维素酶和真菌的纤维素酶具有显著不同的性质,它必须在细菌与纤维素相接触的情况下才能水解纤维素。虽然在培养基中可以发现少量的纤维素酶,但不具活性。这是因为细菌所产的纤维素酶绝大多数是胞内酶,活力也较低,因此直接从细菌分泌物中提取纤维素酶基本上是不可行的。但是随着基因工程技术的发展,特别是重组技术的引入,从细菌中生产纤维素酶的可行性日益增加了。由于细菌具有结构简单、繁殖快等特点,
8、因此它是基
