微生物纤维素酶及其降解纤维素机理的研究进展_王翾

微生物纤维素酶及其降解纤维素机理的研究进展_王翾
微生物纤维素酶及其降解纤维素机理的研究进展_王翾

四种再生纤维的概述

四种再生纤维的概述及鉴定方式 再生纤维具有优良的吸湿性、穿着舒适性,是纺织服装业最理想、最有开 发潜力的纺织原料。 再生纤维概述: 1.Tencel纤维 Tencel纤维是以针叶树为主的木浆、水和溶剂氧化胺混合,加热至完全溶解,在溶解过程中不会产生任何衍生物和化学作用,经除杂而直接纺丝,其分子结构是简单的碳水化合物。Tencel纤维在泥土中能完全分解,对环境无污染;另外,生产中所使用的氧化胺溶剂对人体完全无害,几乎完全能回收,可反复使用,生产中原料浆粕所含的纤维素分子不起化学变化,无副产物,无废弃物排出厂外,是环保或绿色纤维。该纤维织物具有良好的吸湿性、舒适性、悬垂性和硬挺度且染色性好,加之又能与棉、毛、麻、腈、涤等混纺,可以环锭纺、气流纺、包芯纺,纺成各种棉型和毛型纱、包芯纱等。 2.Modal纤维 Modal纤维是一种全新的纤维素纤维,Modal纤维的原料来自于大自然的木材,使用后可以自然降解。由于这类纤维是采用天然纤维素为原料,具有生物将解性,并且在纤维生产过程中不产生类似粘胶县委的严重污染环境问题,是21世纪的新型环保纤维。Modal纤维价格是Tencel纤维的一半,系第二代再生纤维素纤维。Modal纤维可与多种纤维混纺、交织,发挥各自纤维的特点,达 到更佳的服用效果。Modal纤维面料吸湿性能、透气性能优于纯棉织物,其手 感柔软,悬垂性好,穿着舒适,色泽光亮,是一种天然的丝光面料。 3.大豆蛋白纤维 大豆蛋白纤维是以出油后的大豆废粕为原料,运用生物工程技术,将豆粕中的球蛋白提纯,并通过助剂、生物酶的作用,使提纯的球蛋白改变空间结构,再添加羟基和氨基等高聚物,配制成一定浓度的蛋白纺丝液,用湿法纺丝工艺纺成。豆粕是油脂车间的副产品,在我国资源十分吩咐,属废物综合利用,资源取之不尽,用之不竭。大豆蛋白纤维可称为新世纪的“绿色纤维”。由于大豆蛋白纤维外层基本上是蛋白质,与人体皮肤亲和性好,且含有多种人体所必须的氨基酸,具有良好的保健作用。在大豆蛋白纤维纺丝工艺中加入定量的有杀菌消炎作用的中草药与蛋白质侧链以化学键相结合,药效显著且持

纤维素总结

一:纤维素的结构分类及应用: 1)纤维素的结构: 2)纤维素的分类: 根据其在特定条件下的溶解度,可以分级为:α—纤维素,β-纤维素,γ-纤维素,α—纤维素指的是聚合度大于200的纤维素,β-纤维素是指聚合度为10一200的纤维素,γ-纤维素是指聚合度小于10的纤维素。 3)纤维素的应用: 纤维素是一多羟基葡萄糖聚合物,经过特定的物理或化学改性后,具有不同的功能特性,可以粉状,片状,膜,纤维以及溶液等不同形式出现,因此用纤维素开发的功能材料极具灵活性及应用的广泛性。 3.1 高性能纤维材料: 纤维素纤维是现代纺织业的重要原料之一,同时也是纤维素化工和造纸业的重要原料,当前,纸己经成为社会发展的必需品,不仅大量应用于印刷,日用品及包装物,还可以用于绝缘材料,过滤材料以及复合材料等领域,具有广泛而重要的用途。 3.2 可生物降解材料

纤维素能够作为可降解材料的基材使用,因为纤维素具有很多独特的优点:(1)纤维素本身能够被微生物完全降解;(2)维素大分子链上有许多轻基,具有较强的反应性能和相互作用性能,使得材料便于加工,成本低,而且无污染;(3)纤维素具有很强的生物相容性;(4)纤维素本身无毒,可广泛使用,由于纤维素分子间存在很强的氢键,而且取向度和结晶度都很高,使得纤维素不溶于一般溶剂,高温下分解而不融,所以无法直接用来制作生物降解材料,必须对其进行改性,纤维素改性的方法主要有醋化,醚化以及氧化成醛,酮,酸等。纤维素生物降解材料应用广泛,例如园艺品,农,林,水产用品,医药用品,包装材料及光电子化学品等,这里要特别提出的是纤维素在医学,光电子化学,精细化工等高新技术领域应用的更好西川橡胶工业公司研制开发的纤维素,壳聚糖系发泡材料存在很好的应用前景,其特点是重量轻,绝热性好,透气,吸水等,这些特点使其广泛应用于农业,渔业,工业,包装,医疗等各个领域。 3.3 纤维素液晶材料: 天然纤维素及其衍生物液晶是一类新颖的液晶高分子材料,和其它的纤维素衍生物液晶相比,新型的复合型纤维素衍生物液晶在纤维素大分子链中引入了刚性介晶基元,使得控制其液晶性质能够成为现实"这同时就为开发具有特殊性能的液晶高分子提供了新的研究领域,并且其相应的理论基础研究对探索高分子液晶的形成也有十分重要的指导意义,另外,由于天然纤维素是自然界取之不尽,用之不竭的可再生天然高分子,那么在石油及能源日益枯竭的今天,我们就很有必

纤维素酶的作用机理及进展的研究

纤维素酶的作用机理及进展的研究 摘要:纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中,本文论述了纤维素酶的性质,重点介绍了纤维素酶的作用机理、应用及其研究进展,并对其研究前景做了展望。关键词:纤维素酶;纤维素;作用机理; 0引言 纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力,已被国内外业内人士看好,将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种,甚至在中国完全有可能成为第一大酶种,因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。 纤维素占植物干重的35%-50%[1],是世界上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。对人类而言,它又是自然界中最大的可再生物质。纤维素的利用和转化对于解决目前世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题具有十分重要的意义[2]。 1 纤维素酶的性质 纤维素酶是一种重要的酶产品,是一种复合酶,主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成,还有很高活力的木聚糖酶活力。纤维素酶是四级结构,,产生纤维素酶的菌种容易退化,导致产酶能力降低。由于纤维素酶难以提纯,实际应用时一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶,如淀粉酶(amylase)、蛋白酶(Protease)等。 纤维素酶的断键机制与溶菌酶一样,遵循双置换机制。纤维素与酶相互作用中,是酶被底物分子所吸附,然后进行酶解催化,酶的活性较低,仅为淀粉酶的1/100[3] 纤维素酶对底物分子的分解,必须先发生吸附作用。纤维素酶的吸附不仅与自身性质有关,也与底物密切相关,但纤维素酶的吸附机制总体并未弄清,仍需进一步研究[4]。 2 纤维素酶的作用原理 (1)、纤维素酶在提高纤维素、半纤维素分解的同时,可促进植物细胞壁的溶解使更多的植物细胞内溶物溶解出来并能将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解成小分子物质有利于动物胃肠道的消化吸收。 (2)、纤维素酶制剂可激活内源酶的分泌,补充内源酶的不足,并对内源酶进行调整,保证动物正常的消化吸收功能,起到防病,促生长的作用。 (3)、消除抗营养因子,促进生物健康生长。半纤维素和果胶部分溶于水后会产生粘性溶液,增加消化物的粘度,对内源酶造成障碍,而添加纤维素酶可降低粘度,增加内源酶的扩散,提高酶与养分接触面积,促进饲料的良好消化。 (4)、纤维素酶制剂本身是一种由蛋白酶、淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等组成的多酶复合物,在这种多酶复合体系中一种酶的产物可以成为另一种酶的底物,从而使消化道内的消化作用得以顺利进行。也就是说纤维素酶除直接降解纤维素,促进其分解为易被动物所消化吸收的低分子化合物外,还和其他酶共同作用提高奶牛对饲料营养物质的分解和消化。

@@纤维素酶水解机理及影响因素

收稿日期:2007-04-13 作者简介:黄翊(1980-),男,广东广州人,助理工程师,现从事石油化工设计工作。 纤维素酶水解机理及影响因素 黄翊 (广东省石油化工设计院,广东广州 510130) 摘要:对纤维素酶水解的机理进行了阐述,并初步探讨了各类因素对水解的影响。关键词:纤维素酶;水解 中图分类号:Q55 文献标识码:A 文章编号:1008-021X (2007)05-0029-03 The HydrolysisM echan ics of Cellulose and I nfluenc i n g Factor HUAN G Yi (Guangdong Petr oche m ical Engineering Design I nstitute,Guangzhou 510130,China ) Abstract :This text expound the hydr olysis mechanics of cellul ose,and p reli m inary discuss s ome influencing fact ors on hydr olyzati on .Key words :cellulase;hydr olyzati on 纤维素是自然界中最丰富的可再生资源之一,如将其以工业规模转化成葡萄糖的技术开发成功,那么纤维素资源便可成为人类食粮、动物饲料、发酵工业原料以及能源的新来源。但目前有效利用纤维素生物量的主要障碍是纤维素酶的酶解效率低,与淀粉酶比较相差2个数量级以上,进而导致纤维素酶解过程中纤维素酶的成本过高,约占纤维素糖化工艺的40%以上,从而严重阻碍了纤维素酶在纤维素糖化中的广泛应用。酶的固定化技术为提高纤维素酶的使用效率,降低成本,提供了可能性。因为固定化酶比游离酶具有较好的稳定性,并且可以重复使用和回收,又便于连续化操作,因而可以大大降低成本。1 反应机理 1.1 纤维素酶的作用机制及理化性质 纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称。目前普遍认为:完全降解纤维素至少需要有3种功能不同但又互补的纤维素酶的3类组分:EG (内切葡聚糖酶)、CBH (外切葡聚糖纤维二糖水解 酶)和CB (纤维二糖酶或β-葡萄糖苷酶),在它们的协同作用下才能将纤维素水解至葡萄糖。纤维素的降解过程,首先是纤维素酶分子吸附到纤维素表面,然后,EG 在葡聚糖链的随机位点水解底物,产生寡聚糖;CBH 从葡聚糖链的非还原端进行水解,主要产物为纤维二糖;而CB 可水解纤维素二糖为葡 萄糖。需要这三类酶的"协同"才能完成对纤维素的降解。其中对结晶区的作用必须有EG 和CBH,对无定形区则仅EG 组分就可以。 纤维素酶分子由催化结构域(catalytic domain,CD )、纤维素结合结构域(cellul ose -binding domain,CBD )和一个连接桥(linker )三部分组成。不同来源 的纤维素酶分子其特征和催化的活性不尽相同。酶分子都被糖基化,糖基化与蛋白质之间以共价键或解离的络合状态存在。酶分子糖基化的程度决定了酶的多形性和相对分子质量的差别。近年来,纤维素酶分子结构与功能的研究取得了一定的进展。不同来源内、外切酶的CD 晶体结构分析结果表明:纤维素酶遵循溶菌酶的作用机制;真菌和细菌来源的纤维素酶的CBD 的三维结构也得到了解析。真菌和细菌产生的纤维素酶分子差别很大,但它们的催化区在一级结构上氨基酸数量和二维结构上的大小却基本一致,但它们的连接桥和CBD 却存在明显的差异。真菌纤维素酶的连接桥一般富含Glu,Ser 和Thr,而细菌纤维素酶的连接桥则完全是由Pr o -Thr 这样的重复顺序组成。另一方面,真菌的CBD 由33~36个氨基酸残基组成,且具有高度的同源;而细菌纤维素酶的CBD 由100~110个氨基酸组成,同源性也较低。在高级结构的分子形状上,真菌纤维素酶的CD 、连接桥和CBD 呈直线连接,CD 与CBD 间为180°,而细菌纤维素酶的连接桥CD 与CBD 之

酶的作用机理 模型

酶 山东省青岛市城阳第一高级中学高二(二)班 作者姓名:孙一丹王辉韩德琛 指导教师:杨永丰 摘要:大千世界,无奇不有,最奇莫过于生命:而生命,则是一大群化学反应的有机结合体。在这不计其数的反应中,酶,作为其中极重要的一员,无时无刻不控 制影响着生命体的新陈代谢。下面我们将探索神奇的酶世界。本文中将介绍一 种我们自主设想的模型——“带孔的橡皮球”,浅释酶的催化原理。 注:本文中图片均为借助画图板工具手工绘制。 关键词:酶催化原理酶工程 酶的神奇 氧分子是很挑食的,如果不同时给它四个电子,它就不吃。似乎这么慷慨大方的只有碱金属,要不然,谁愿意在常温下给那么多电子啊。但在生物体内却大不相同。是什么能让有机物在体内安静的与氧分子化合?是酶。纤维素是由D-葡萄糖以β1,4-糖苷键连接而成的,如果靠氢离子来分解,需要稀酸加压或浓酸才能催化,而一些以纤维素为碳源的细菌真菌,则可以通过纤维素酶在温和的条件下来分解它们,从而得到养分。 一且生物的几乎所有的生命活动都离不开酶,正是因为有酶协调有序参与才使生命新陈代谢有条不紊地进行着。 酶为什么有这么强大的功能? 下面我们来探讨这个问题。 关于酶 酶是一种高效的生物催化剂,其化学本质是蛋白质。当然也有少数酶是RNA,叫做核酶。所以要认清酶的真面目,首先要搞明白蛋白质的化学情况。 一、蛋白质档案 蛋白质的基本组成单位是氨基酸。在500余种天然氨基酸中,只有20种参与构成了绝大多数的蛋白质。由于除了甘氨酸之外的氨基酸都含有手性碳原子,所以氨基酸有L和D之分。构成生物体的氨基酸基本是L型。 根据其侧链集团的性质,这20种氨基酸可分为酸性氨基酸、碱性氨基酸和非极性氨基酸。 由氨基酸互相脱水缩合而形成的聚酰胺肽长链,叫做肽链。肽链的羧基端称为C-端,氨基端称为N-端。蛋白质是有一条或多条肽链构成的,有的还携有辅酶或辅基、金属离子。 蛋白质是有其构成层次的。1951年丹麦生物化学家Linderstrom-Lang第一次提出蛋白质的一、二、三级结构概念,1958年美国晶体学家Bernal提出蛋白质的四级结构概念。后经国际生物化学与分子生物学协会(IUBMB)的生化命名委员会采纳并作出定义。 一级结构是指蛋白质肽链中氨基酸的种类和排列顺序。如:

纤维素酶的水解机制和作用条件

纤维素酶的水解机制和作用条件 纤维素酶对大家来说已经不陌生,现在已经广泛应用在工业生产过程中,纤维素酶在植物提取和饲料中的功能是其他产品所无法替代的。然而纤维素酶在其发展过程中经历了漫长的过程,随着越来越多的生物学家对其进行研究,纤维素酶的水解过程才逐渐被人们掌握。下面详细介绍纤维素酶的研究过程和其水解机制。 1 纤维素酶的研究过程 在自然界中,绝大多数的纤维素是由微生物通过分泌纤维素酶来进行降解的。早在l850年,Mifscherlich己经观察到微生物分解纤维素现象。但纤维素酶的研究则是从1906年Seilliere在蜗牛消化液中发现了分解天然纤维素的酶,以后才逐渐开始的。1912年 Pringsheim 从耐热性纤维素细菌中分离出纤维素酶。1933年Grassman分辨出了一种真菌纤维素酶的两个组分。1954年,美国陆军 Natick实验室开始研究军用纤维素材料微生物降解的防护问题,后来发现纤维素经微生物降解后,可产生经济、丰富的生产原料,并且有望解决自然界不断产生的固体废物问题,于是纤维素酶得到了广泛的关注。 2 纤维素酶的水解机制 关于纤维素酶水解的机制至今仍无完全统一的认识,目前普遍接受的理论主要为协同理论。该理论认为,纤维素的酶水解过程是由C1酶、Cx酶、β-葡萄糖苷酶系统作用的结果,水解过程为:先是Cx酶作用于纤维素分子非结晶区内部的β-1, 4糖苷键,形成短链的β-寡聚糖;C1酶作用于β-寡聚糖分子的非还原末端,以二糖为单位进行切割产生纤维二糖;接着,部分降解的纤维素进一步由C1酶和 Cx酶协同作用,分解生成纤维二糖、纤维三糖等低聚糖;最后由β-葡萄糖苷酶作用分解为葡萄糖。纤维二糖对CBH和EG有强烈抑制作用,β-葡萄糖苷酶 BG将纤维二糖和纤维三糖水解为葡萄糖,从反应混合物中除去抑制。

十三五规划(纤维素纤维)

再生纤维素纤维行业“十三五”发展规划 ——中国化学纤维工业协会纤维素纤维分会 前言 再生纤维素纤维是采用富含纤维素的植物原料,经一系列的化学处理和机械加工而制的的纤维,主要品种包括粘胶纤维、醋酸纤维和铜氨纤维等传统再生纤维素纤维,以及以天丝为代表的新型溶剂法纤维素纤维等。 再生纤维素纤维是重要的纺织材料之一,具有很好的吸湿性、染色性和舒适性。在人们对产品可回收、可降解、对织物舒适性要求越来越高的条件下,其在纺织原料中凸现出越来越重要的作用,另外,其原料为可再生资源,是循环经济可持续发展的重要化学纤维产品。因此,再生纤维素纤维有着更为重要的意义和广泛的发展空间。 我国再生纤维素纤维工业的整体水平和竞争能力的发展将对世界再生纤维素纤维工业 产生重要影响。“当前纺织行业发展的新常态特征日益凸显,对于企业提出更高的调整转型的要求,企业发展压力和挑战将持续增加,但同时也隐含着外部发展的机遇和行业自身提升的动力”。在当前新常态下如何生存与发展是再生纤维素纤维行业“十三五”面临的迫切任务。 《再生纤维素纤维行业“十三五”发展规划》总结分析了我国再生纤维素纤维制造行业的发展现状及特点,存在主要问题和产业发展趋势,明确了“十三五”期间行业发展由“数量型”向“技术效益型”战略转变的指导思想,明确了发展目标和发展重点,提出了发展高新技术、功能性、差别化纤维的技术方向和主要任务。对贯彻落实《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》精神和《纺织工业“十三五”发展纲要》的具体要求,推动再生纤维素纤维行业的科技进步和自主创新,实现全面、协调和可持续发展,具有重要的指导作用。 一、“十二五”发展规划完成情况及特点 我国是世界最大的再生纤维素纤维生产国,主要生产粘胶纤维、醋酸纤维(用于烟草行业)、NMMO溶剂法纤维素纤维、低温尿素溶解纤维素纤维等。其主要产品是粘胶纤维,约占世界粘胶纤维总量近三分之二。原料采用进口木浆,进口棉短绒生产棉浆,国产木浆、棉浆、竹浆、纸改浆等品种,原料进口依存度约在60%左右。 “十二五”期间,纤维素纤维行业在大宗原料、纤维生产方面基本完成规划目标。在原料利用上发展较慢,木浆发展较快,许多大型纸浆生产企业都在转产溶解浆,溶解木浆产能已达150余万吨。棉浆生产由于资源受限,总量萎缩。竹、麻浆产量较低,秸秆利用进展缓慢。粘胶纤维工业在生产设备、工艺技术、产品质量、节能减排等方面都有了大幅度提高。高湿模量纤维、NMMO溶剂法纤维素纤维、低温尿素溶解纤维素纤维等也有了可喜的进步。 其特点是:企业规模不断增强、产量持续增长,产业集中度进一步加大、产业链配套有

再生纤维概述

再生纤维具有优良的吸湿性、穿着舒适性,是纺织服装业最理想、最有开发潜力的纺织原料。 再生纤维概述: 1.Tencel纤维 Tencel纤维是以针叶树为主的木浆、水和溶剂氧化胺混合,加热至完全溶解,在溶解过程中不会产生任何衍生物和化学作用,经除杂而直接纺丝,其分子结构是简单的碳水化合物。Tencel纤维在泥土中能完全分解,对环境无污染;另外,生产中所使用的氧化胺溶剂对人体完全无害,几乎完全能回收,可反复使用,生产中原料浆粕所含的纤维素分子不起化学变化,无副产物,无废弃物排出厂外,是环保或绿色纤维。该纤维织物具有良好的吸湿性、舒适性、悬垂性和硬挺度且染色性好,加之又能与棉、毛、麻、腈、涤等混纺,可以环锭纺、气流纺、包芯纺,纺成各种棉型和毛型纱、包芯纱等。 2.Modal纤维 Modal纤维是一种全新的纤维素纤维,Modal纤维的原料来自于大自然的木材,使用后可以自然降解。由于这类纤维是采用天然纤维素为原料,具有生物将解性,并且在纤维生产过程中不产生类似粘胶县委的严重污染环境问题,是21世纪的新型环保纤维。Modal纤维价格是Tencel纤维的一半,系第二代再生纤维素纤维。Modal纤维可与多种纤维混纺、交织,发挥各自纤维的特点,达到更佳的服用效果。Modal纤维面料吸湿性能、透气性能优于纯棉织物,其手感柔软,悬垂性好,穿着舒适,色泽光亮,是一种天然的丝光面料。 3.大豆蛋白纤维 大豆蛋白纤维是以出油后的大豆废粕为原料,运用生物工程技术,将豆粕中的球蛋白提纯,并通过助剂、生物酶的作用,使提纯的球蛋白改变空间结构,再添加羟基和氨基等高聚物,配制成一定浓度的蛋白纺丝液,用湿法纺丝工艺纺成。豆粕是油脂车间的副产品,在我国资源十分吩咐,属废物综合利用,资源取之不尽,用之不竭。大豆蛋白纤维可称为新世纪的“绿色纤维”。由于大豆蛋白纤维外层基本上是蛋白质,与人体皮肤亲和性好,且含有多种人体所必须的氨基酸,具有良好的保健作用。在大豆蛋白纤维纺丝工艺中加入定量的有杀菌消炎作用的中草药与蛋白质侧链以化学键相结合,药效显著且持久,避免了棉制品用后整理方法开发的功能性产品,其药效难以持续的缺点。大豆蛋白纤维织物手感柔软、光滑,具有良好的吸湿透气性,有真丝般的光泽,抗皱性优于真丝,尺寸稳定性好。 4.竹纤维 竹纤维是继大豆蛋白纤维之后我国自行开发研制并产业化的新型再生纤维素纤维,竹纤维分竹素纤维和竹原纤维。竹素纤维是以毛竹为原料,在竹浆中加入功能性助剂,经湿法纺丝加工而成。竹原纤维是将毛竹经天然生物制剂处理后所制取的纤维。作为纺丝原料的竹浆粕,来源于速成的鲜竹,资源十分丰富。其废弃物土埋、焚烧不会造成环境污染,属于环保型纤维,满足绿色消费的需求。竹纤维是性能与粘胶纤维相类似,竹纤维织物具有良好的吸湿、透气性,其悬垂性和染色性能也比较好,有蚕丝般的光泽和手感,且具有抗菌、防臭、防紫外线功能

纤维素水解方案

磺酸树脂NKC-9催化离子液体中纤维素的降解 小组成员:应化0901:周凯、白晓鹏日期:2012/9/6 应化0903:王成武、康靖 一丶实验原理: 1固体酸水解原理 固体酸水解原理不同于传统的酸水解原理,固体酸与纤维素的作用发生在固体酸表面,而不是酸溶液中。固体酸水解可分为三步骤: 第一步:纤维素水解为可溶性葡聚糖; 第二步:可溶性葡聚糖的糖苷键吸附在固体酸的活性位上; 第三步:葡聚糖进一步水解得到葡萄糖并且释放于液相中。 2还原糖测定原理 还原糖的含量采用3,5-二硝基水杨酸比色法(DNS法)测定。还原糖的测定是糖定量分析的基本方法。还原糖一般是指含有自由醛基或酮基的糖类,单糖都是还原糖,多糖和双糖不一定是还原糖,其中麦芽糖和乳糖是还原糖,淀粉和蔗糖是非还原糖。利用溶解度不同可将单糖、双糖与多糖区分开来。对于没有还原性的双糖和多糖,可以用酸水解的方法使其降解成有还原性的单糖,然后进行测定。还原糖在碱性条件下加热能将3,5-二硝基水杨酸中的硝基还原成氨基,生成棕红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。在一定范围内,还原糖的量与棕红色物质颜色的深浅成正比关系,利用紫外分光光度计,在540nm波长下测定吸光度值,再根据标准曲线计算,便可求出样品中还原糖的含量(吸光度控制在0.2到0.8之间)。 二丶实验器材: 水浴锅,电子天平,圆底烧瓶,20ml试管,移液枪,具塞刻度试管,紫外分光光度计 蒸馏水,微晶纤维素,咪唑氯离子液体,DNS试剂,葡萄糖标样 三丶实验步骤: 1葡萄糖标准曲线的制作 (1)溶液的制备 葡萄糖标准溶液的制备:取约0.1g葡萄糖标样,80oC真空干燥3-4h,然后准确称量0.05g 左右的干燥样品,加少量的蒸馏水溶解,转移到50ml的棕色容量瓶中,摇匀,定容,计算溶液的准确浓度,备用。 咪唑氯离子液体的合成:6mlN-甲基咪唑和9.5ml1-氯丁烷混合,加热干燥,80-85oC,反应10-20分钟,然后升温至100-105oC反应24小时,再升温至115oC反应8小时,直至最终体系无明显分层。用10ml乙酸乙酯洗涤萃取三次。剧烈混合乙酸乙酯和离子液体产物,分液,蒸馏除去残留乙酸乙酯,产物在90oC真空干燥6-8小时,称重,计算产率。 DNS试剂的制备:取3.15克DNS样品和131ml 2mol/L NaOH 溶液,加入250ml含有92.5克酒石酸钠的热水溶液中,加2.5克亚硫酸钠和2.5克苯酚,搅拌溶解,冷却,定容至500ml,储存于棕色试剂瓶中备用。(配制显色剂过程中加入苯酚可增加试剂的显色作用,亚硫酸钠可进一步增强试剂的稳定性。样品测试液的制备过程中,水解时间要严格控制,时间短则多糖水解不完全,时间长则单糖和盐酸发生化学反应生成糖醛,不能和3,5-二硝基水杨酸发

羧甲基纤维素酶测定原理

纤维素酶活力的测定 一、目的 学习和掌握3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定纤维素酶活力的原理和方法,了解纤维素酶的作用特性。 二、原理 纤维素酶是一种多组分酶,包括C1 酶、CX 酶和β-葡萄糖苷酶三种主要组分。其中C1酶的作用是将天然纤维素水解成无定形纤维素,CX 酶的作用是将无定形纤维素继续水解成纤维寡糖,β-葡萄糖苷酶的作用是将纤维寡糖水解成葡萄糖。纤维素酶水解纤维素产生的纤维二糖、葡萄糖等还原糖能将碱性条件下的3,5-二硝基水杨酸(DNS)还原,生成棕红色的氨基化合物,在540nm 波长处有最大光吸收,在一定范围内还原糖的量与反应液的颜色强度呈比例关系,利用比色法测定其还原糖生成的量就可测定纤维素酶的活力。 三、实验材料、主要仪器和试剂 1.实验材料 (1)纤维素酶制剂 500mg (2)新华定量滤纸 50mg / 份× 4 (3)脱脂棉花 50mg / 份× 4 (4)羧甲基纤维素钠(CMC) 510mg (5)水杨酸苷 500mg 2.主要仪器 (1)722 型或其他型号的可见分光光度计 (2)恒温水浴2 台 (3)沸水浴锅 (4)电炉子 (5)剪刀 (6)万分之一分析天平 (7)恒温干燥箱 (8)冰箱 (9)试管架 (10)胶头滴管 (11)具塞刻度试管20mL×24 (12)移液管或加液器0.5 mL×3;2mL×7 (13)容量瓶100 mL×6;1000 mL×3 (14)量筒50 mL×2;100 mL×1;500 mL×1 (15)烧杯100 mL×6;500mL×3;1 000 mL×1 3.试剂(均为分析纯)

(1)浓度为1mg/mL 的葡萄糖标准液 将葡萄糖在恒温干燥箱中105℃下干燥至恒重,准确称取100mg 于100mL 小烧杯中,用少量蒸馏水溶解后,移入100mL 容量瓶中用蒸馏水定容至100mL,充分混匀。4℃冰箱中保存(可用12~15 天)。(2)3,5-二硝基水杨酸(DNS)溶液 准确称取DNS 6.3g 于500mL 大烧杯中,用少量蒸馏水溶解后,加入2mol/L NaOH 溶液262mL,再加到500mL 含有185g 酒石酸钾钠(C4H4O6KNa · 4H2O,MW=282.22)的热水溶液中,再加5g结晶酚(C6H5OH,MW=94.11)和5g无水亚硫酸钠(Na2SO3,MW=126.04),搅拌溶解,冷却后移入1 000mL 容量瓶中用蒸馏水定容至1 000mL,充分混匀。贮于棕色瓶中,室温放置一周后使用。 (3)0.05 mol/L pH4.5 的柠檬酸缓冲液A 液(0.1 mol/L 柠檬酸溶液):准确称取C6H8O7 · H2O (MW=210.14)21.014g 于500mL大烧杯中,用少量蒸馏水溶解后,移入1 000mL 容量瓶中用蒸馏水定容至1 000mL,充分混匀。4℃冰箱中保存备用。

纤维素酶的结构与功能综述

研究生课程作业(综述)题目:纤维素酶的结构与功能 食品学院食品工程专业 学号 学生姓名 课程食品酶学 指导教师 二〇一三年十二月

纤维素酶的结构与功能 摘要:人类的生命活动离不开酶,生物体的一切新陈代谢活动都离不开酶,并且工业酶产业正在迅速发展。本文简单阐述了酶的结构与功能,重点以纤维素酶为例子,阐述它的来源、结构、分类、催化机制以及在各行业的应用,并对纤维素酶的发展前景作了一定展望。 关键词:纤维素酶结构家族功能 The structure and function of cellulase Abstract:Human's life activities is dependent on the enzyme,and all the metabolic activity of organisms cannot leave the enzyme, and industrial enzyme industry is developing rapidly.This article simply expounds the structure and function of enzymes.The key to cellulose enzyme as an example,expounds its source,structure, classification,catalytic mechanism and application in various industries,and lastly expect the development prospect of cellulase. Keywords: cellulase structure family function 1

纤维素的结构及性质

一.结构 纤维素是一种重要的多糖,它是植物细胞支撑物质的材料,是自然界最非丰富的生物质资源。在我们的提取对象-农作物秸秆中的含量达到450-460g/kg。纤维素的结构确定为β-D-葡萄糖单元经β-(1→4)苷键连接而成的直链多聚 体,其结构中没有分支。纤维素的化学式:C 6H 10 O 5 化学结构的实验分子式为 (C 6H 10 O 5 ) n 早在20世纪20年代,就证明了纤维素由纯的脱水D-葡萄糖的重复 单元所组成,也已证明重复单元是纤维二糖。纤维素中碳、氢、氧三种元素的比例是:碳含量为%,氢含量为%,氧含量为%。一般认为纤维素分子约由8000~12000个左右的葡萄糖残基所构成。 O O O O O O O O O 1→4)苷键β-D-葡萄糖 纤维素分子的部分结构(碳上所连羟基和氢省略)二.天然纤维素的原料的特征 做为陆生植物的骨架材料,亿万年的长期历史进化使植物纤维具有非常强的自我保护功能。其三类主要成分-纤维素、半纤维素和木质素本身均为具有复杂空间结构的高分子化合物,它们相互结合形成复杂的超分子化合物,并进一步形成各种各样的植物细胞壁结构。纤维素分子规则排列、聚集成束,由此决定了细胞壁的构架,在纤丝构架之间充满了半纤维素和木质素。天然纤维素被有效利用的最大障碍是它被难以降解的木质素所包被。 纤维素和半纤维素或木质素分子之间的结合主要依赖于氢键,半纤维素和木质素之间除了氢键外还存在着化学健的结合,致使半纤维素和木质素之间的化学健结合主要在半纤维素分子支链上的半乳糖基和阿拉伯糖基与木质素之间。 表:植物细胞壁中纤维素、半纤维素、和木质素的结构和化学组成

项目纤维素木质素半纤维素 结构单元吡喃型D-葡萄 糖基G、S、H D-木糖、苷露糖、L-阿拉伯糖、 半乳糖、葡萄糖醛酸 结构单元间连接键β-1,4-糖苷键多种醚键和C-C 键,主要是 β-O-4型醚键 主链大多为β-1,4-糖苷键、 支链为 β-1,2-糖苷键、β-1,3-糖苷 键、β-1,6-糖苷键 聚合度几百到几万4000200以下 聚合物β-1,4-葡聚糖G木质素、GS木质 素、 GSH木质素木聚糖类、半乳糖葡萄糖苷露聚糖、葡萄糖甘露聚糖 结构由结晶区和无 定型区两相 组成立体线性 分子α不定型的、非均一 的、非线性 的三维立体聚合 物 有少量结晶区的空间结构不 均一的分子,大多为无定型 三类成分之间的连接氢键与半纤维素之间 有化学健作用 与木质素之间有化学健作用 天然纤维素原料除上述三大类组分外,尚含有少量的果胶、含氮化合物和无机物成分。天然纤维素原料不溶于水,也不溶于一般有机溶剂,在常温下,也不为稀酸和稀碱所溶解。 三.纤维素的分类 按照聚合度不同将纤维素划分为:α-纤维素、β-纤维素、γ-纤维素,据测α-纤维素的聚合度大于200、β-纤维素的聚合度为10~100、γ-纤维素的聚合度小于10。工业上常用α-纤维素含量表示纤维素的纯度。 综纤维素是指天然纤维素原料中的全部碳水化合物,即纤维素和半纤维素的总和。

纤维素酶分离纯化方案

纤维素酶的分离及纯化方案 纤维毒酶已广泛应用于食品、医药、饲料和纺织等领域。 纤维素酶来源广泛、组分复杂,各组分的分子量和等电点相差很小,分离纯化工作比较困难;而纤维素酶的分纯工作非常重要,只有得到纯酶,才能了解其组成、性质及相互关系,并可根据纤维素酶的不同理化性质纤维材料的作用特点,开展纤维素降解机制的研究,为纤维素酶分子结构研究、酶基因克隆、新酶分子的构建和DNA体外定点诱变等提供依据。 1 材料 1.1 粗酶液:取菌种发酵液于4℃,8000rpm,离心15分钟,收集上清液即为粗酶液。 1.2 纤维素酶分离纯化材料与介质透析超滤材料:10,000NMWL透析袋;分离纯化介质:SephadexG-100;SephadexG-75;SephadexG-50 1.3 主要仪器:柱层析系统;DYY-2稳压稳流电泳仪;DYY-m24D型电泳槽;层析柱50cm× 2.6cm;紫外检测仪;记录仪;分步收集器;高速冷冻离心机;全温震荡培养箱。 2 方法 2.1 纤维素酶活力测定方法:3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定纤维素酶 活力 纤维素酶水解纤维素产生的纤维二糖、葡萄糖等还原糖能将碱性条件下的3,5-二硝基水杨酸(DNS)还原,生成棕红色的氨基化合物,在540nm波长处有最大光吸收,在一定范围内还原糖的量与反应液的颜色强度呈比例关系,利用比色法测定其还原糖生成的量就可测定纤维素酶的活力。 2.2 蛋白质含量测定:采用Bradford法测定蛋白质含量,以牛血清白蛋白(BSA)做标准曲线。 采用考马斯亮蓝G250(Coomassilebrilliant blue,G250,简称CBB—G250)作为染色物质。依其存在形式不同可表现为红色和蓝色,当CBB—G250单独存在时为红色;当其与蛋白质结合后,其颜色变为蓝色。蓝色的深浅与溶液中的蛋

半纤维素酶降解机制

纤维素酶(cellulase牘是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称,它不是单成分酶,而是由多个酶起协同作用的多酶体系。人们已对纤维素酶的作用机制及工业化应用等方面进行了大量的研究,为纤维素酶的生产和应用打下了良好的基础。其在扩大食品工业原料和植物原料的综合利用,提高原料利用率,净化环境和开辟新能源等方面具有十分重要的意义。 纤维素酶的来源 纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、微生物、细菌、放线菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。由于放线菌的纤维素酶产量极低,所以研究很少。细菌产量也不高,主要是葡萄糖内切酶,但大多数对结晶纤维素没有活性,并且所产生的酶是胞内酶或吸附在菌壁上,很少能分泌到细胞外,增加了提取纯化的难度,在工业上很少应用。目前,用于生产纤维素酶的微生物菌种较多的是丝真菌,其中酶活力较强的菌种为木霉属(Trichoderma)、曲霉属(As pergillus)和青霉属(Penicillium)牞特别是绿色木霉(Trichoder mavirde)及其近缘菌株等较为典型,是目前公认的较好的纤维素酶生产菌。现已制成制剂的有绿色木霉、黑曲霉、镰刀霉等纤维素酶。同时,反刍动物依靠瘤胃微生物可消化纤维素,因此可以利用瘤胃液获得纤维酶的粗酶制剂。另外,也可利用组织培养法获得所需要的微生物。 纤维素酶的生产方法 目前,纤维素酶的生产主要有固体发酵和液体发酵两种方法。 固体发酵法固体发酵法是以玉米等农作物秸秆为主要原料,其投资少,工艺简单,产品价格低廉,目前国内绝大部分纤维素生产厂家均采用该技术生产纤维素酶。然而固体发酵法存在根本上的缺陷,以秸秆为原料的固体发酵法生产的纤维素酶很难提取、精制。目前,我国纤维素酶生产厂家只能采用直接干燥法粉碎得到固体酶制剂或用水浸泡后压滤得到液体酶制剂,其产品外观粗糙且质量不稳定,发酵水平不稳定,生产效率较低,易污染杂菌,不适于大规模生产。 液体发酵法液体发酵生产工艺过程是将玉米秸秆粉碎至20目以下进行灭菌处理,然后送发酵釜内发酵,同时加入纤维素酶菌种,发酵时间约为70h,温度低于60℃。采用除菌后的无菌空气从釜低通入进行通气搅拌,发酵完毕后的物料经压滤机板框过滤、超滤浓缩和喷雾干燥后制得纤维素酶产品。液态深层发酵由于具有培养条件容易控制,不易染杂菌,生产效率高等优点,已成为国内外重要的研究和开发方向。 纤维素酶的应用 制酒在进行酒精发酵时添加纤维素酶可显著提高酒精和白酒的出酒率和原料的利用率,降低溶液的黏度,缩短发酵时间,而且酒的口感醇香,杂醇油含量低。纤维素酶提高出酒率的原因可能有两方面:一是原料中部分纤维素分解成葡萄糖供酵母使用;另外,由于纤维素酶对植物细胞壁的分解,有利于淀粉的释放和被利用。 将纤维素酶应用于啤酒工业的麦芽生产中可增加麦粒溶解性,加快发芽,减少糖化液中单一葡萄糖含量,改进过滤性能,有利于酒精蒸馏。 酱油酿造在酱油的酿造过程中添加纤维素酶、可使大豆类原料的细胞膜膨胀软化破坏,使包藏在细胞中的蛋白质和碳水化合物释放,这样既可提高酱油浓度,改善酱油质量,又可缩短生产周期,提高生产率,并且使其各项主要指标提高3%。 饮料加工日本有专利报道,用纤维素酶处理豆腐渣后接入乳酸菌进行发酵,可制得营养、品味俱佳的发酵饮料。将纤维素酶应用于果蔬榨汁、花粉饮料中,可提高汁液的提取率(约10%)和促进汁液澄清,使汁液透明,不沉淀,提高可溶性固形物的含量,并可将果皮综合利用。目前,有报道已成功地将柑橘皮渣酶解制取全果饮料,其中的粗纤维有50%降解为短链低聚糖,即全果饮料中的膳食纤维,具有一定的保健医疗价值。 纤维废渣的回收利用应用纤维素酶或微生物把农副产品和城市废料中的纤维转化成葡萄糖、酒精和单细胞蛋白质等,这对于开辟食品工业原料来源,提供新能源和变废为宝具有

浅谈新型再生纤维素纤维的发展前景

浅谈新型再生纤维素纤维的发展前景 刘长河 胡正春 王建坤 (天津工业大学纺织与服装学院,天津 300160) [摘 要] 本文介绍了新型再生纤维素纤维的性能和特点,从资源、市场、环保三方面分析了新型再生纤维素纤维的发展前景。 [关键词] 新型;再生纤维素纤维;前景 1 前 言 在20世纪70年代以前,作为再生纤维素纤维之一的粘胶纤维,曾是化学纤维生产的第一大品种。然而,随着合成纤维新品种的出现和发展,加上粘胶纤维的生产工艺流程长而复杂,能耗大,耗水量大,特别是严重污染环境,废气和污水的治理难度高、费用大,一些发达国家相继关闭了部分生产粘胶纤维的工厂。致使其世界产量在20年间下降约41%。 在这一背景下,天然纤维素纤维再次得到重视。自然界纤维素年产量1000亿吨,大约只有2.5%是通过再生途径制作成纤维等加以利用的。纤维素资源十分丰富,纤维素是可再生的自然资源,具有可持续性;纤维素具有环保性,可参与自然界的生态循环。作为纺织纤维,纤维素纤维具有优良的吸湿性、穿着舒适性,一直是纺织品和卫生用品的重要原料。所以,纤维素纤维是新世纪最理想,最有前途的纺织原料之一。近年来,出现M odal、Tencel等新一代再生纤维素纤维。随着新型再生纤维素纤维在生产中的大量应用,前景将非常看好。2 各种新型再生纤维素纤维 2.1 T encel纤维 天丝是我国的通俗称呼,它的学名叫Lyocell,商品名叫Tencel。它与粘胶纤维同属再生纤维素纤维,虽然粘胶纤维在19世纪90年代已经问世,并在化学纤维中占据着重要地位,但由于粘胶纤维的制造工艺严重污染环境,在人们强烈呼吁清洁生产、保护地球生态环境、减少污染的今天,如何克服污染环境的缺点呢?荷兰阿克苏?诺贝尔(Akzo Nobel)公司属于美国恩卡公司和德国的恩卡研究所与1980年研究成功用有机溶剂直接溶解纤维浆粕生产纤维素纤维的工艺方法,并取得了专利。1989年,布鲁塞尔国际人造及合成纤维标准局(BISFA)把由这类方法制造的纤维素纤维正式命名为“Ly ocell”。与此同时,英国考陶尔兹公司于20世纪80年代初开始研制T encel短纤维,在得到荷兰阿克苏?诺贝尔公司Ly ocell的许可证后,马上开始试生产,在实验工厂经过反复试验,成功地开发出一种对人体无害的氧化胺溶剂,其后又解决了生产中的一系列问题,最后成功地生产了T encel短纤。 天丝纤维的化学结构,基本与棉纤维,粘 2

纤维素酶的介绍

纤维素酶的生产方法及在食品行业的应用 纤维素酶的生产方法及在食品行业的应用 纤维素酶(cellulase)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称,它不是单成分酶,而是由多个酶起协同作用的多酶体系。 纤维素酶在扩大食品工业原料和植物原料的综合利用,提高原料利用率,净化环境和开辟新能源等方面具有十分重要的意义。 纤维素酶的来源 纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、微生物、细菌、放线菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。 目前,用于生产纤维素酶的微生物菌种较多的是丝真菌,其中酶活力较强的菌种为木霉属(Trichoderma)、曲霉属(As pergillus)和青霉属(Penicillium),特别是绿色木霉(Trichoder mavirde)及其近缘菌株等较为典型,是目前公认的较好的纤维素酶生产菌。 现已制成制剂的有绿色木霉、黑曲霉、镰刀霉等纤维素酶。同时,反刍动物依靠瘤胃微生物可消化纤维素,因此可以利用瘤胃液获得纤维酶的粗酶制剂。另外,也可利用组织培养法获得所需要的微生物。 纤维素酶的生产方法 目前,纤维素酶的生产主要有固体发酵和液体发酵两种方法。 固体发酵法固体发酵法是以玉米等农作物秸秆为主要原料,其投资少,工艺简单,产品价格低廉,目前国内绝大部分纤维素生产

厂家均采用该技术生产纤维素酶。然而固体发酵法存在根本上的缺陷,以秸秆为原料的固体发酵法生产的纤维素酶很难提取、精制。目前,我国纤维素酶生产厂家只能采用直接干燥法粉碎得到固体酶制剂或用水浸泡后压滤得到液体酶制剂,其产品外观粗糙且质量不稳定,发酵水平不稳定,生产效率较低,易污染杂菌,不适于大规模生产。 液体发酵法液体发酵生产工艺过程是将玉米秸秆粉碎至20目以下进行灭菌处理,然后送发酵釜内发酵,同时加入纤维素酶菌种,发酵时间约为70h,温度低于60℃。采用除菌后的无菌空气从釜低通入进行通气搅拌,发酵完毕后的物料经压滤机板框过滤、超滤浓缩和喷雾干燥后制得纤维素酶产品。液态深层发酵由于具有培养条件容易控制,不易染杂菌,生产效率高等优点,已成为国内外重要的研究和开发方向。 纤维素酶的应用 制酒 在进行酒精发酵时添加纤维素酶可显著提高酒精和白酒的出 酒率和原料的利用率,降低溶液的黏度,缩短发酵时间,而且酒的口感醇香,杂醇油含量低。纤维素酶提高出酒率的原因可能有两方面:一是原料中部分纤维素分解成葡萄糖供酵母使用;另外,由于纤维素酶对植物细胞壁的分解,有利于淀粉的释放和被利用。 将纤维素酶应用于啤酒工业的麦芽生产中可增加麦粒溶解性,

纤维素酶在纺织行业的应用

纤维素酶在纺织行业的应用 1 引言 纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。 纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。目前,纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业,尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。 2 纤维素酶 纤维素酶的研究最早是1906年Seilliere在蜗牛的消化液中发现了分解纤维素的纤维素酶。纤维素酶是能水解纤维素β-1,4-葡萄糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称,它不是单一酶,而是起协同作用的多组分酶系。 纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。主要的有:康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物,而嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。 纤维素酶分子是由球状的催化结构域(CD)通过一个富含脯氨酸或羟基氨基酸的连接桥(Linker)和纤维素结合结构域(CBD)三部分组成。连接桥的作用可能是保持CD和CBD之间的距离。纤维素结合结构域执行着调节酶对可溶和非可溶性底物专一性活力的作用,对酶的催化活力是非常必需的。催化作用域的三维结构极其复杂,对酶的催化活力起决定作用。[1,4] 3 纤维素酶对纤维素的作用机理 目前,一种理论认为:纤维素酶水解纤维素是β-1,4-内切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(EG,Endo-β-Glucanase),β-1,4-外切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(CBH,Cellobiohydrolase)和β-葡萄糖苷酶(BG, β-Glucosidase)协同作用下进行的。首先,EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链,使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端,为CBH酶水解纤维素创造条件,CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖,因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为:EG→CBH→BG。 目前的研究表明,EG酶实际上至少包括EGⅠ、 EGⅡ、 EGⅢ和 EGⅤ四种,CBH 至少包括CBHⅠ和CBHⅡ两种。 另外一种理论认为:纤维素酶是由葡聚糖内切酶(Cx酶)、葡聚糖外切酶(C1酶)、β-葡萄糖苷酶三个主要成分所组成的诱导型复合酶系。其中C1酶起水化作用,它作用于不溶性的固体表面,使形成结晶结构的纤维素链开裂,长链分子的末端部分游离,从而使纤维素链易于水化。Cx酶随机水解非结晶纤维素、可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4-寡聚物,葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖。该假说的基本降解模式如下:

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