纤维素酶产生菌的研究进展

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1、纤维素酶产生菌的研究进展课程论课题名称纤维素酶产生菌的研究进展专业名称2013级生物工程学生姓名付燕指导教师高27纤维素酶产生菌的研究进展课程论课题名称纤维素酶产生菌的研究进展专业名称2013级生物工程学生姓名付燕指导教师高27纤维素酶产生菌的研究进展课程论课题名称纤维素酶产生菌的研究进展专业名称2013级生物工程学生姓名付燕指导教师高27健2016年4月10日文内容摘要2目录1.纤维素酶的研究概况21.1纤维素酶的来源21.2纤维素酶的种类22纤维素酶产生菌选育的研究进展23培养体系的优化33.1碳源的作用33.2

2、氮源的作用43.3表面活性剂44培养条件的优化44.1温度的影响44.227pH的影响54.3溶氧量的影响55.菌种改造55.1物理诱变65.2化学诱变65.3基因工程法66.结语7摘要纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖。该酶在解决当前世界面临的能源、粮食、环境污染等危机方面具有重要意义。然而，迄今为止纤维素酶活和产率均较低、生产周期长、成本高，都严重地阻碍其工业化的应用。纤维素的降解有赖于纤维素酶。自然界中很多微生物可以产生纤维素酶。因此，如何提高纤维素产生菌产酶能力是近年来研究的热点。近年来，国内外对细菌、真菌等产

3、纤维素酶的微生物进行了大量的研究，利用化学、物理以及紫外诱变等方法获得了大量纤维素酶高产菌株。本文对国内外选育纤维素酶高产菌的研究以及利用木霉等菌产纤维素酶、产纤维素酶菌种选育、混合菌产纤维素酶等方面的研究进展进行了综述。关键词纤维素酶；纤维素；微生物；培养体系；培养条件；菌种改造纤维素（cellulose）作为植物光合作用的主要多糖类产物，是高等植物细胞壁的主要成分，是公认的自然界数量最丰富、最廉价的可再生有机物质资源，据估计，纤维素生成量每年高达127000亿吨。我国每年农作物秸秆总产量为7亿吨左右，仅农业生产中

4、形成的农作物残渣（如稻草、玉米秸、麦秸等），每年就有5亿吨之多。纤维素的降解是自然界碳素循环的中心环节。但由于纤维素的结构特点，对纤维素的利用仍然非常有限，目前仅有20%的纤维素物质被开发利用，大量的纤维素物质因无法分解利用而废弃，不仅造成资源浪费，而且污染环境。随着人口数量的不断增长和人民生活水平的不断提高，能源危机、食物短缺、环境污染等问题日益严重，寻找利用可再生资源、节省粮食、减少环境污染的有效途径显得日趋重要。其中纤维素作为数量极其庞大的可再生资源，对其开展深入研究和利用是新世纪能源技术开发的关键，对于解决工

5、农业原料、能源危机、环境保护等问题具有十分重要的意义。自然界中微生物是纤维素酶的主要贡献者。可以分泌纤维素酶的菌种包括细菌、放线菌和真菌，其中丝状真菌是研究最多的纤维素降解类群。纵观国内外的研究，发现纤维素高效分解菌的选育仍然是纤维素酶研究的重点之一。同时，利用合适的方法提高筛选的微生物菌株的产酶能力、稳定产酶特性是进一步研究的重点。相关的研究也将对解决目前能源危机、粮食短缺以及环境污染等一系列问题具有重要的意义。该研究综合目前国内外的研究成果，对提高纤维素酶活的方法进行总结，并且根据现状提出进一步提高酶活方法的建议

6、，以期为纤维素酶的生产提供技术指导。纤维素的降解主要有三条途径，即酸解法、酶解法和微生物降解法。酸解法因生产成本高且对环境造成巨大污染而较少应用，酶解法和微生物降解法均以高效降解纤维素的菌株为基础。因此开展对纤维素酶及其高效分解菌株的筛选及功能学研究，不仅是开发利用纤维素资源的前提和关键，而且为纤维素酶基因的克隆及纤维素酶基因工程菌的构建奠定基础。1纤维素酶的研究概况1.1纤维素酶的来源纤维素酶分布非常广泛。不但分布于细菌、真菌、植物和原生动物，而且无脊椎动物包括昆虫、疥虫、环节动物、贝类和线虫类等均可产生纤维素酶。

7、在反刍动物的瘤胃中含有共生的纤维分解菌和原生动物；在高等植物中也含有纤维素酶；在微生物方面，真菌、放线菌及细菌等在一定条件下也可产生纤维素酶。目前用于生产纤维素酶的微生物大多属于真菌，其中研究较多的有木霉属、曲霉属、根霉属和漆斑霉属，其中以1956年发现的木霉属真菌最为突出。1.2纤维素酶的种类纤维素酶是指能够降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，是由三类起协同作用且具有不同催化反应功能的酶组成的多酶体系，根据其催化功能的不同将其分为：Cx酶，又称葡聚糖内切酶、内切型纤维素酶（endo-1.4-β-D,glucanas

8、e，EC3.2.1.4，来自真菌的简称EG，来自细菌的简称Len），这类酶作用于纤维素内部的非结晶区，随机水解β-1,4糖苷键，将长链纤维素分子截短，产生大量带非还原性末端的小分子纤维素。Cx酶分子量介于23~14627ku之间；C1酶，又称葡聚糖外切酶、外切型纤维素酶、纤维二糖水解酶(exo-1.4-β-D-glucanase,EC3.2.1