纤维素酶
纤维素酶的最适ph
纤维素酶的最适ph纤维素酶的最适pH纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类，它在生物体内发挥着重要的作用。
纤维素是一种多糖，它存在于植物细胞壁中，是植物体中最主要的有机物质之一。
纤维素酶通过水解纤维素，将其分解为可溶性的糖类，为生物体提供能量和营养物质。
纤维素酶的活性受到多种因素的影响，其中pH是影响纤维素酶活性的重要因素之一。
pH是指溶液的酸碱性，它对纤维素酶的活性和稳定性都有一定的影响。
在不同的pH条件下，纤维素酶的活性会发生变化。
纤维素酶的最适pH是指纤维素酶活性最强时的pH值。
不同类型的纤维素酶对pH的最适值有所差异。
一般来说，细菌产生的纤维素酶对碱性环境较为适应，最适pH通常在8-9之间。
而真菌产生的纤维素酶对酸性环境较为适应，最适pH通常在4-5之间。
纤维素酶的最适pH与其在生物体内的功能有关。
在细菌和真菌的降解过程中，纤维素酶需要在特定的pH条件下发挥作用。
细菌通常生活在碱性环境中，因此它们产生的纤维素酶对碱性环境较为适应。
而真菌通常生活在酸性环境中，因此它们产生的纤维素酶对酸性环境较为适应。
纤维素酶的最适pH也与其在工业中的应用有关。
纤维素酶在食品、饲料、纸浆和纺织等行业中有广泛的应用。
在食品加工中，纤维素酶可以帮助降解食品中的纤维素，提高食品的口感和储存稳定性。
在饲料生产中，纤维素酶可以帮助动物更好地消化纤维素，提高饲料的利用率。
在纸浆和纺织工业中，纤维素酶可以帮助降解纤维素，提高纸浆和纺织品的质量。
纤维素酶的最适pH是指纤维素酶活性最强时的pH值，不同类型的纤维素酶对pH的最适值有所差异。
纤维素酶的最适pH与其在生物体内的功能和工业应用有关。
了解纤维素酶的最适pH，可以更好地利用纤维素酶进行纤维素降解和利用，促进生物体的生长和发展。
纤维素酶的作用
纤维素酶的作用纤维素酶是一种广泛存在于自然界中的酶类，它在生物体内发挥着重要的作用。
纤维素酶主要作用于纤维素，这是一种存在于植物细胞壁中的多糖物质。
纤维素是地球上最丰富的有机化合物之一，它在植物细胞壁中起到了结构支持和保护细胞的作用。
然而，纤维素对于大多数动物和微生物来说是难以降解和利用的。
纤维素酶能够降解纤维素，将其分解为可溶性的低聚糖和葡萄糖单体。
这些降解产物可以被动物和微生物吸收和利用，从而提供能量和营养物质。
纤维素酶可以在多种生物体中找到，包括动物、植物和微生物。
在动物体内，纤维素酶主要存在于一些特殊的微生物中，如细胞外产生的蛇胆酶，它能够帮助动物消化纤维素。
蛇胆酶是一种能够分解纤维素的纤维素酶，它存在于蛇的唾液中。
蛇在进食时，会释放唾液来润湿和分解捕获的猎物，其中的纤维素酶能够帮助蛇消化纤维素。
在植物体内，纤维素酶主要存在于植物细胞壁中的细胞酶体中。
当植物受到外界环境的刺激时，植物细胞会释放纤维素酶来分解细胞壁中的纤维素，以适应外界条件的变化。
例如，在植物生长过程中，纤维素酶能够帮助植物调节细胞壁的构成，以适应不同的环境条件。
在微生物体内，纤维素酶是一种常见的酶类。
许多微生物，如细菌和真菌，具有纤维素酶的产生能力。
这些微生物通过分泌纤维素酶来分解环境中的纤维素，从而释放出能量和营养物质。
这对于地球上的生态系统是非常重要的，因为纤维素是植物细胞壁中最主要的组成部分，纤维素酶能够促进植物细胞壁的降解和再生。
除了在生物体内发挥重要作用外，纤维素酶还在工业上具有广泛的应用价值。
纤维素酶可以用于生物质降解，例如在制备生物柴油和纸浆工业中。
通过添加纤维素酶，可以有效地分解生物质中的纤维素，从而提高生物质的可转化性和利用效率。
此外，纤维素酶还可以用于制备食品添加剂和生物医药产品等。
总之，纤维素酶在生物体内具有重要的作用。
它能够降解纤维素，提供能量和营养物质，并在生物体生长和发育过程中发挥调节作用。
此外，纤维素酶在工业上也具有广泛的应用前景。
纤维素酶的作用机理
纤维素酶的作用机理
纤维素酶的作用机理
纤维素酶是一类重要的植物激素，它可以促进植物细胞的新陈代谢，并促进植物体发育及生长。
纤维素酶的作用机理主要是通过影响纤维素的分解和分解产物--糖的运转和代谢，以及对纤维素结构的改变来调节植物的生长及发育。
首先，纤维素酶可以促进纤维素分解，使得植物可以更快地吸收糖，从而促进植物的生长及发育。
纤维素酶是一类酶，它可以分解纤维素的结构，来释放糖分，使其能够被植物吸收。
纤维素酶能够分解纤维素，使植物获得糖分的途径更多更快。
其次，纤维素酶可以促进糖的代谢和运转，从而帮助植物合成有益的物质。
一方面，糖分在被植物吸收后，经过糖代谢，最终会产生植物性激素，促进植物的生长和发育；另一方面，糖分经糖代谢以后，也会产生一些有机酸，它们可以改变植物细胞的外在环境，促进植物细胞的合成，从而促进植物的生长和发育。
最后，纤维素酶还可以改变纤维素的结构，从而改变植物的生长发育。
纤维素在植物细胞壁中的结构是至关重要的，因为它可以控制植物细胞壁的弹性，对于植物的生长发育有很大的影响。
纤维素酶可以改变纤维素的结构，从而改变植物细胞壁的结构，帮助植物达到正常的生长发育。
总而言之，纤维素酶是一类重要的植物激素，它的作用主要是通过影响纤维素的分解和分解产物--糖的运转和代谢，以及对纤维素结
构的改变来调节植物的生长及发育，从而实现植物的正常生长发育。
纤维素酶
解。因此，纤维素的完全降解有赖于这三类酶的合适的比
例，比例不当时会显著影响它们对纤维素的降解活力。
张晓静 2013.02
一、纤维素酶的特性及来源
纤维素酶来源
纤维素酶来源非常广泛，昆虫、软体动物、微生物(细
菌、放线菌、真菌等)都能产生纤维素酶，如白蚁、小龙
虾等能产生完全不同于其内共生微生物群所产的纤维素 酶，反刍动物的瘤胃微生物也拥有强大的纤维素降解酶
酶解纤维素时，对无定形区仅EG即可使之水解，对于结
晶区则需要有EG和CBH的协同作用，而且在结晶纤维素 糖化过程中CB组分会使这种协同作用大大加强。
张晓静 2013.02
一、纤维素酶的特性及来源
纤维素酶
对于天然结晶纤维素的水解，首先需要EG酶随机水解切
断无定形区的纤维素分子链，使结晶纤维素出现更多的纤 维素分子基端，为CBH酶水解创造条件，然后CBH酶作用 于纤维素末端基释放出纤维二糖，纤维二糖再由CB酶水解 成葡萄糖，在上述三类酶的协同作用下完成对纤维素的降
到细胞外，增加提取纯化难度，在工业上很少应用。而丝
状真菌具有产酶的诸多优点。
张晓静 2013.02
一、纤维素酶的特性及来源
纤维素酶来源 丝状真菌具有产酶的诸多优点：产生的纤维素酶为胞
外酶，便于酶的分离和提取；产酶效率高，且产生纤维 素酶的酶系结构较为合理；同时可产生许多半纤维素酶、 果胶酶、淀粉酶等。从纤维素酶工业化制备及其应用角 度看，研究和采用丝状真菌产酶具有更大意义。
依次切下纤维二糖单位。其单独作用于天然结晶纤维素时
酶活力较低，但在EG酶的协同作用下，可以彻底水解结晶 纤维素。
张晓静 2013.02
一、纤维素酶的特性及来源
农业应用纤维素酶的注意事项
农业应用纤维素酶的注意事项随着农业技术的不断发展，纤维素酶作为一种重要的生物酶在农业生产中得到了广泛应用。
纤维素酶能够有效降解植物细胞壁中的纤维素，提高植物的饲用价值和利用效率。
然而，在农业应用纤维素酶的过程中，也需要注意以下几点：1. 选择合适的纤维素酶种类和剂量。
不同种类的纤维素酶对纤维素的降解效果不同，因此在选择纤维素酶时需要根据具体的应用需求进行选择。
同时，合理确定纤维素酶的剂量也是关键，剂量过低可能无法达到预期的降解效果，剂量过高则可能造成资源的浪费和环境的污染。
2. 控制纤维素酶的作用时间和条件。
纤维素酶需要一定的时间和条件才能发挥最佳的降解效果。
在应用过程中，需要控制好纤维素酶的作用时间，避免过长或过短的时间导致降解效果不理想。
此外，还需要注意控制好温度、pH值等环境因素，以保证纤维素酶的活性和稳定性。
3. 合理配比其他饲料成分。
纤维素酶虽然能够降解植物细胞壁中的纤维素，提高饲料的饲用价值，但并不能完全代替其他饲料成分。
因此，在应用纤维素酶的同时，还需要合理配比其他饲料成分，以保证动物的全面营养需求。
4. 正确存储和使用纤维素酶。
纤维素酶是一种生物酶，对温度、湿度等环境因素比较敏感。
在存储和使用纤维素酶时，需要注意避免高温、潮湿等条件，以免影响其活性和稳定性。
此外，还需要注意避免与其他化学物质接触，以免发生不可逆的酶失活。
5. 定期检测纤维素酶的效果。
在应用纤维素酶的过程中，需要定期检测其降解效果，以评估其应用效果。
可以通过测定纤维素含量、消化率等指标来评估纤维素酶的降解效果，并根据检测结果进行适当的调整和改进。
农业应用纤维素酶可以提高农产品的饲用价值和利用效率，但在应用过程中需要注意选择合适的纤维素酶种类和剂量，控制好纤维素酶的作用时间和条件，合理配比其他饲料成分，正确存储和使用纤维素酶，以及定期检测纤维素酶的效果。
通过科学合理地应用纤维素酶，可以为农业生产提供更多的技术支持，促进农业可持续发展。
纤维素酶的最适温度和ph
纤维素酶的最适温度和ph纤维素酶的最适温度和ph纤维素是一种复杂的多糖物质，广泛存在于植物细胞壁中。
纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类，被广泛应用于食品、饲料、生物质能等行业中。
但是，纤维素酶的酶学性质是决定其应用效果的重要因素之一。
其中，最适温度和pH是两个非常关键的参数。
本文将对纤维素酶的最适温度和pH进行较详细的介绍。
最适温度纤维素酶的最适温度是指在哪个温度下，纤维素酶能够发挥最佳的催化作用。
在生产和应用纤维素酶的过程中，掌握纤维素酶的最适温度是非常必要的。
纤维素酶的最适温度与纤维素酶的来源及性质有关。
不同来源和性质的纤维素酶，其最适温度可能存在不同。
纤维素酶的最适温度通常介于40℃至70℃之间。
在此温度范围内，纤维素酶的催化效果较好。
但是，超过这个温度，纤维素酶会发生失活，影响催化效果。
因此，生产中应当掌握好纤维素酶的最适温度，并在相应的温度范围内进行应用。
最适pH纤维素酶的最适pH是指在哪个pH值下，纤维素酶能够发挥最佳的催化作用。
现有研究表明，纤维素酶的最适pH通常介于4.0至5.5之间。
在此pH范围内，纤维素酶的催化效果较好。
纤维素酶的最适pH也与其来源及性质有关。
不同来源和性质的纤维素酶，其最适pH可能存在不同。
在实际应用中，可以通过调节环境pH值，来调节纤维素酶催化的效果。
例如，添加酸性添加剂，可以使得环境的pH值降低，从而使纤维素酶的催化效果得到提升。
但是，过高或过低的pH值都会影响纤维素酶的催化作用。
因此，在应用中需要掌握好纤维素酶的最适pH，并在相应的pH值范围内进行应用。
纤维素酶最适温度和pH的影响因素纤维素酶的最适温度和pH不仅与酶本身的来源及性质有关，也与物质对纤维素酶的抑制作用有关。
例如，离子对纤维素酶具有一定的抑制作用，当离子浓度过高时，会影响纤维素酶的催化作用，从而影响纤维素酶的最适温度和pH。
此外，底物中其他化合物的存在也可能对纤维素酶的最适温度和pH产生一定的影响。
纤维素酶的最适ph-概述说明以及解释
纤维素酶的最适ph-概述说明以及解释1.引言1.1 概述纤维素酶是一类重要的酶，在许多生物体的生理过程中扮演着关键的角色。
这些酶能够催化纤维素降解的反应，将纤维素分解为可被利用的简单糖分子。
由于纤维素是植物细胞壁的主要组成部分，它们的降解在许多领域都具有巨大的潜力和应用前景，如生物质能源转化、生物质废物处理和生物医药等。
因此，研究纤维素酶的特性与最适条件对于提高降解效率和开发新型应用具有重要意义。
本文将着重探讨纤维素酶的最适pH，即最适反应酸碱环境。
pH是指溶液酸碱性的指标，反映了氢离子的浓度。
纤维素酶的最适pH是指酶在具有最高催化活性的酸碱条件。
了解纤维素酶最适pH的特点和调控因素，可以为纤维素酶的生产、应用和工程改造提供重要的理论指导和科学依据。
在接下来的章节中，我们将介绍纤维素酶的定义和作用，深入了解纤维素酶的工作机制以及纤维素酶最适pH的研究进展。
随后，我们将讨论纤维素酶最适pH的重要性、影响因素以及应用前景。
通过对纤维素酶最适pH的研究和应用展望，我们可以更好地理解纤维素酶的功能和应用潜力，为相关领域的研究和应用提供有益的启示和指导。
文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组织和各个章节内容的简要介绍。
下面是对文章结构的一种可能描述：1.2 文章结构本文共分为三个主要部分：引言、正文和结论。
引言部分将提供对纤维素酶的背景和重要性的概述，以及本文撰写的目的。
正文部分将分为三个小节，分别讨论纤维素酶的定义和作用、纤维素酶的工作机制，以及本文的重点——纤维素酶的最适pH。
每个小节将深入探讨相关的研究成果、理论模型和实验数据，为读者提供详尽的了解。
结论部分将总结纤维素酶最适pH的重要性，并探讨影响纤维素酶最适pH的因素。
此外，该部分还将探讨应用纤维素酶最适pH的未来展望，以期为相关领域的研究和应用提供一些建议。
通过以上的文章结构，读者将能够清晰地了解整个文章的组织和各个章节的内容安排。
接下来的正文部分将进一步展开对纤维素酶最适pH的讨论，以满足读者对这一话题的兴趣和需求。
纤维素分解酶分解纤维素的过程
纤维素分解酶分解纤维素的过程
纤维素分解酶是一类能够分解纤维素的酶，常见于真菌、细菌以及某些动物的消化系统中。
纤维素分解酶能够加速纤维素分解，使其变成更小的碎片，最终被微生物或其他生物利用。
纤维素分解的过程包括三个主要的步骤：吸附、水解和解聚。
在吸附阶段，纤维素分解酶会吸附到纤维素纤维的表面上。
这一步骤的目的是为了增加纤维素分解酶与纤维素之间的接触面积，从而提高纤维素降解的效率。
在水解阶段，纤维素分解酶开始将纤维素分解成较小的单糖单元。
这一步骤涉及到多种酶的协同作用，其中一些酶会将纤维素分子切断成较小的碎片，而其他酶则会将这些碎片进一步切割成更小的单糖单元。
解聚阶段是纤维素分解的最后一步。
在这个阶段，纤维素分解酶将分解后的单糖单元从纤维素纤维上解离，从而使其可以被微生物或其他生物利用。
总的来说，纤维素分解酶分解纤维素的过程是一个复杂的过程，涉及到多种酶的协同作用。
这些酶能够将纤维素分子分解成较小的单糖单元，从而促进可生物降解性的产生。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纤维素酶的发酵工艺
2 固体发酵设备浅盘发酵器
是比较常用的一种固态发酵设备,培养基经灭菌冷却后装入 浅盘,通过空气增湿器调节空间的温湿度进行发酵,工业 化程度较低.固体发酵设备发展的趋向是机械化发酵罐, 尤其是流化床式固体发酵设备,发酵效果将更好.
3固体发酵工艺流程
4 固体发酵工艺条件 固体发酵过程中的温度,湿度,时间,水分,pH 值等因素及其交互作用对发酵有显著影响,对周 态发酵而言,温度是首要因素.培养基及培养条 件的优化,是降低酶制剂成本,提高酶活,实现 其工业化生产的重要措施.一般认为利用真菌进 行固态发酵最好将培养基的起始pH值调为酸性, 这样有利于真菌的生长而抑制细菌的滋生.固态 发酵培养基的初始含水量,应视纤维素材料种类 不同而异.
纤维素酶理化特性
六:纤维素酶的诱导性 真菌纤维素酶是诱导酶,在诱导物存在下才能产 生.许多不溶性的纤维素,可溶性的纤维素衍生 物,一些低聚糖类以及某些单糖和二糖均可作为 纤维素的诱导物.Nisizawa研究发现,纤维素, 纤维二糖,槐糖,纤维索衍生物等都能诱导里氏 木霉和绿色木霉产生纤维素酶.然而值得注意的 是,纤维二糖,葡萄糖等低分子可溶性糖在低浓 度时有促进作用,而较高浓度时便开始抑制.当 然,对于不同微生物来说,同一浓度,同一物质 也可能有着不同甚至完全相反的作用.
纤维素酶的组成及性质
1:外切葡聚糖酶包括两类酶, 一类:是β-1,4-D-葡聚糖一葡萄糖水解酶,也称为纤 维素糊精酶(Ec3.2.1.74); 二类:酶为纤维二糖水解酶(cellobiohydrolases CBH), 即β-1,4-D-葡聚糖一纤维二糖水解酶(exo-B-1,4-Dglucanases,EC3.2.1.91),简称外切酶.CBH是纤维 素酶系中的重要组分,在天然纤维素的降解过程中起主 导作用,可以水解微晶纤维素和棉花等结晶度高的纤维 素,作用于无定形纤维素的非还原末端或还原端,水解 β-1,4一糖苷键,依次切下一个纤维二糖分子,生成可 溶的纤维糊精和纤维二糖.
菌种选育
采集到的土壤样本经无菌水洗涤后, 吸取 上清液梯度稀释,选取适当浓度涂布选择 培养基,挑选出几 株菌, 纯化保藏. 用 刚果红染色法在选择培养基中复筛, 挑选 出4株有较强纤维素水解能力的菌株, 液 体培 养基中发酵, 测其纤维素酶的活性, 选择其中酶活性最高的一株保藏备用.
发酵过程
纤维素酶的发酵工艺
纤维素的结构
什么是纤维素酶?
纤维素酶:纤维素酶是酶的一种,在分解纤维素时 起生物催化作用,是多组分酶体系,是具有纤维素 降解能力酶的总称. 按照纤维素降解微生物和纤维素酶系之间的关系, 可将纤维素酶系分为三类: ① 一是对天然纤维素的降解能力比较弱,但可大量 合成分泌到胞外的纤维素降解酶系,酶的组分是 游离的,如常见的木霉,青霉的纤维素酶系; ② 二是对天然纤维素降解能力强,但分泌到胞外的 纤维素酶系活力较低,如担子菌类等; ③ 三是对天然纤维素分解能力强,但基本无纤维素 酶分泌到胞外,如厌氧细菌的纤维素酶系.
纤维素酶理化特性
二:等电点 等电点(pI)是蛋白质分子的重要理化特征. 纤维素酶系中各组分的等电点随菌种来源, 培养条件的变化而异. 一般认为,木霉属真菌产的CBHI的pI值约 为4.2,CBHII的pI值约为5.9.真菌EGI的 pI值约为4.7,EGUI的pI值为4.8～5.6(也 有报道约为7.47),BG的pI值约为7.5～8.5.
纤维素酶的组成及性质
3 : β- 葡 萄 糖 苷 酶 (β-glucosidases , β-6 或 BG) 或 β-D- 葡 萄 糖 苷 一 葡 萄 糖 水 解 (EC3.2.1.21),又称纤维二糖酶(cellobiase, CB),它主要裂解纤维二糖和从小的纤维素 糊精的非还原末端水解葡萄糖残基,生成葡 萄糖产物.它的水解速率随底物大小的降低 而增加,以底物为纤维二糖时水解速率最快 咖.严格地讲,β-葡萄糖苷酶不能算作纤维 素酶,但它可以减轻纤维二糖对纤维素酶的 反馈抑制作用.
纤维素酶的发酵
作者:刘洋
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.据 估计,地球纤维素每年通过光合作用的更新量约 为4.0X 1010吨. 纤维素是地球上最丰富的多糖物质,是植物细胞 壁的主要组分,占植物秸秆干重的l/3～l/2,也 是自然界存在的最多的一类可再生生物聚合物. 依赖于人们对纤维素酶的发现和认识.纤维素为 一种具有巨大潜力的.
引言
全世界农作物秸秆年产量超过20亿吨,仅我国每 年秸秆产量就高达7亿吨.由于其中含有大量的纤 维素,营养价值低,难以被畜禽利用,因此只有 很少一部分用作饲料,少量用来过腹还田或直接 还田嘲,而大约有45%～47%作为燃料补充农村 能源不足,15%以烧荒形式烧掉或丢弃.秸秆直 接利用率较低,如不对这类纤维素废物加以有效 地利用,不仅会严重污染环境,而且也造成资源 的极大浪费,因此探索纤维素类废弃物的处理措 施,对其进行有效利用是21世纪的重大课题.
纤维素酶的组成及性质
2:内切纤维素酶(endoglueanases,EG)或 内切葡聚糖酶,即内切1,4-β—D-葡聚糖 q一葡聚糖水解酶(endo-β-glucanasea, EC3.2.1.4),简称内切酶,也称cx酶, CMC酶.内切纤维素酶随即地水解磷酸膨 胀纤维素,羧甲基纤维素等无定形纤维素 的非定形区,无规则水解β-1,4糖苷键, 形成葡萄糖,纤维二糖纤维三糖和不同大 小的纤维糊精,为纤维二糖水解酶提供 多 的 可 供 水 解 的 末 端 .
方法
1. 刚果红染色法 菌落长成后, 往选择平板 中加入适量 1×10 - 3g/mL的刚果红溶液, 染色 l h;弃去染液, 加入适量 lmo l/L的 NaCI 溶液, 洗涤 1 h . 菌体若能分泌纤 维素酶, 则在菌落周围会出现清晰的透明 水解圈, 依据透明圈与菌落直径比值的大 小选择产酶菌株. 2 .还原糖的测定 采用 3 , 5 — 二硝基水杨 酸法( DNS法) .
纤维素酶理化特性
三:最适温度 酶反应存在一个最适温度.一般纤维素酶的最适 温度范围为40—60℃.纤维素酶各组分热稳定性 也存在差异,内切酶(Cx)的最适温度为50～60℃, 热稳定性好,在95℃时仍保留一般的酶活性;不 同来源的β—葡萄糖苷酶的最适温度均为50～60 ℃ .然而有研究报道,β—葡萄糖苷酶具有很高 的耐温性,在50℃保温60h,仍保持95%以上的活 性,最适温度为70℃.也有报道,康宁木霉中的 外切酶(C1)具有特殊的热稳定性,其最适温度为 40～60℃.
一:固体发酵工艺
1 固体发酵工艺特点: 固体发酵法又称麸曲培养法,是 以秸秆粉,废纸,玉米秸秆粉为主要原料,拌入种曲 后.装入盘或帘子上,摊成薄层(厚约1 cm),在培养室一 定温度和湿度(RH 90%一100%)下进行发酵. 其主要特点是发酵体系没有游离水存在,微生物是在有足 够湿度的固态底物上进行反应,发酵环境接近于自然状态 下的微生物生长习性,产生的酶系更全,有利于降解天然 纤维素,且投资低,能耗低,产量高,操作简易,回收率 高,无泡沫,需控参数少,环境污染小等.但固体发酵法 易被杂菌污染,生产的纤维素酶分离纯化较难.且色素不 易去除.
纤维素酶的发酵工艺
纤维素酶的分布非常广泛,主要有三个来源: 1微生物来源:主要有霉菌,担子菌等真菌,也包括细 菌,放线菌和一些原生动物.真菌中活力较高的是木 霉,黑曲,青霉和根霉等,细菌中有纤维杆菌,球形 生孢纤维粘菌等,目前研究较多的是绿色木霉和纤维 杆菌; 2是动物性来源:利用反刍动物瘤胃液制备纤维素酶的 粗酶制剂; 3生物工程来源:迄今,人们已从40多种细菌和数种 真菌中克隆 行改造,使其活性提高,耐受性增强.
纤维素酶的作用原理
纤维素酶降解纤维素的部位优先发生在无定形区 的理论已得到普遍认可. 这种理论认为,首先内切型纤维素酶作用于纤维 β-1 4素分子内部的无定形区,随即水解β-1,4-糖苷键, 将纤维素分子截短,产生大量带非还原性末端的 小分予纤维素,随后外切型纤维素酶,又称纤维 二糖水解酶,作用于纤维素线状分子末端,水解 β-1,4-糖苷键,每次切下一个纤维二糖分子.最 后,葡萄糖苷酶将纤维二糖水解成葡萄糖分子.
纤维素酶理化特性
四:纤维素酶的最适ph值 纤维素酶酶活对环境pH值很敏感,不同菌种,不 同组分的纤维素酶最适pH值有差异.如曲霉,青 霉及木霉产生的酸性纤维素酶,一般在酸性环境 pH4.0～5.0有较高活性.田新玉从200余株嗜碱细 菌中筛选到一株产碱性纤维素酶的菌株N6227,其 酶反应的最适pH值为8.5.内切酶(cx)的最适pH值 为5.0～7.0;C1酶和BG最适pH值为5.0左右,BG在 pH值4.0～8.0时稳定.
纤维素酶理化特性
一:分子量 不同来源,不同组分的纤维素酶分子量差别较大,其变化 范围很广. 目前普遍认为: 1.内切酶分子量介于23～146kDa;(但有研究认为)内切 酶相对分子量介于23～118kDa(胞内酶)和47～76kDa(胞外 酶). 2.真菌EG的两种异构酶,EGI的分子量约为54kDaEGⅢ的分 子量约为49.8kDa. 3.外切酶分子量介于38～118kDa,木霉属真菌产的CBH 1 分子量约为66kDa,CBHII的分子量为53kDa;13—葡萄糖 苷酶为90～l00kDa(胞内酶型)和47～76kDa(胞外酶型).
纤维素酶的发酵工艺
玉米秸秆培养基适宜的含水量为1:(2—2.5)(w/w),麦秸培养 基适宜的含水量为1:(1—1.5),啤酒糟培养基的含水量为1:1. 靖德兵等采用均匀设计U15(58)和双温度培养法(前30 h恒温 30℃,后续恒温27℃)进行康氏木霉 康氏木霉产酶固体发酵生产纤维素 康氏木霉 酶条件的研究,结果表明,应用双温度培养法进行康氏木霉固 体发酵生产纤维素酶时,在自然补给氧气,培养基pH值自然 (约6.5)并保持环境湿度约60%的条件下,72 h是适宜的发酵周 期.徐福建等提出了纤维素酶气相双动态固态发酵的方式:在 优化条件下(最佳压力脉冲范围,脉冲频率及气体内循环速率), 发酵温度得到较好地控制,910 cm高的填料层中最大温度梯 度为0.12 s℃/cm;以汽爆秸秆为底物,发酵水活度得到较好 的保持;动态培养发酵周期(60 h)比静态发酵周期(84 h)缩短了 1/3,酶活(20 136 IU/g)比静态酶活(10 182 IU/g)提高了1 倍,压力脉动固态培养的料层上中下微生物生长状况均匀一致 且疏松,而静态固态发酵的料层中部几乎没有菌体生长.利用 气相双动态固态发酵可为纤维素酶大规模生产奠定基础.