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1、现代生物技术进展及产业政策课程论文题目：高活性纤维素分解菌株在不同温度下筛选的研究进展学院:学号：姓名：时间：高活性纤维素分解菌株在不同温度下筛选的研究进展摘要:概述了纤维素酶及其底物，以及它们的相互作用，讲到了纤维素分解菌株的种类和有关特点，总结了一些纤维素分解菌株的筛选方法，在此基础之上分别讲述了在高温、常温、低温条件下筛选菌株的研究进展，最后展望了不同温度条件下筛选菌株，在不同的环境的应用前景及其开发，及其后续研究。关键字：高活性，不同温度，筛选引言纤维素是由葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接而成的线状大分子物质,是植物组织
2、的基本成分,也是绿色植物光合作用的主要产物.它的含量约占植物总量的一半,是地球上既丰富又能不断再生的有机物质。如此巨大的资源在我们身边却没被好好的利用起来，白白浪费甚是可惜，目前虽然可通过化学或是其他的手段将其利用，但是，从目前的应用效果来看，不是很好，有的浪费了原材料，污染了环境，而且也不经济节约，然而通过生物手段，却可以将纤维素的应用价值最大化。生物手段主要是通过纤维素酶对纤维素的分解从而达到我们的利用目的。然而，纤维素酶的活力却极大的影响着对纤维素的应用，因此对于获取高活性的纤维素酶有了急切的要求，进而寻找到能够产生高活
3、性的纤维素酶的菌株成了研究者们的焦点。然而，为了能够适应不同环境温度条件，应此对于不同温度条件下，筛选出能够产生高活性纤维素酶的菌株是非常有意义。一、纤维素酶及其底物纤维素是一种由D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量50000～，相当于300～15000个葡萄糖基。常温下它是比较稳定的，为纤维素分子之间通过氢键连接形成稳定的结构。纤维素和几丁质分子结构图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，
4、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-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
5、糖产生两分子的葡萄糖。进一步的研究发现，纤维素酶中纤维素酶的纤维素结合结构域(CBD)位于氨基端或羧基端,它借助连接桥(Linker)与催化结构域(CD)连接，三者共同起着对纤维素的分解作用。一、产纤维素酶的菌株纤维素酶广泛地存在于细菌、真菌、放线菌、昆虫等生物体中，其中细菌和真菌是目前我们研究的最多的生物。芽孢杆菌：芽孢繁殖快，代谢快、繁殖快，四小时增殖10万倍，标准菌四小时仅可繁殖6倍。无湿状态可耐低温－60℃、耐高温+280℃，耐强酸、耐强碱、抗菌消毒、耐高氧（嗜氧繁殖）、耐低氧（厌氧繁殖）。芽孢杆菌的适应性强,生长pH
6、值、温度范围广,能分解多种底物,产酶活性高。孢杆菌中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌能够产生大量的纤维素酶，并且其产生的酶的活性相对说较高。PH值在8.0，温度为37℃，时间为48h条件下酶活能够达到358.751U/ml酶液[1]热纤梭菌：热纤梭菌是嗜热产芽孢的严格厌氧菌,革兰氏染色呈阳性,能发酵纤维素和纤维糊精产生乙醇、乙酸、乳酸、氢和二氧化碳,不能发酵戊糖和淀粉。它能够直接在纤维二糖上更好地生存,并且它不是通过纤维二糖酶作用将纤维二糖分解成葡萄糖,而是通过纤维二糖磷酸化酶作用,将纤维二糖转化为葡萄糖-1-磷酸和葡萄糖,因此,生
7、长量是在同等条件下葡萄糖上的2倍，并且产生乙醇等对我们有用的物质。它同时具有较好的热稳定性的优点,它能够存在在70℃条件下而不会有所影响。与真菌相比它产生的酶的活性比较低,但是有研究报道它在晶态纤维素上的生长率大约有关真菌的2倍[2]。瘤胃细菌:它是存在于牛、羊等食草类反刍动物的瘤胃中的微生物的总称。由于它是存在于动物的瘤胃中，因此对于大多数的具有一层蜡质和角质层的植物颗粒来说，对其的分解具有很大的做用，从而更加充分的利用草类资源，为动物分解产生更加丰富的营养。经过研究表明，瘤胃真菌具有很强的穿透能力和对纤维素的降解能力，它能
8、部分地直接降解纤维素和减弱纤维的抗性组织，从而破坏植物外层的细菌无法分解的较硬的角质层，为细菌的进一步分解提供了可能，更加充分的分解了纤维素。黑曲霉：它的最适温度是33-37℃，它的菌丝分为营养菌丝和气生菌丝：营养菌丝具有分隔；气生菌丝的一部分形成长而粗糙的分生孢子梗，顶端产
