重离子辐照结合α-纤维素适应性进化提高黑曲霉真菌纤维素酶活性研究

为获得可有效降解植物细胞壁中纤维素的高产纤维素酶菌株,将具有安全可靠、不产生毒素、生长速度快且发酵周期短等优势的黑曲霉作为出发菌株。利用重离子12C6+束流按照0 , 40 , 70 , 100 , 130 , 160, 190 Gy的辐照剂量对黑曲霉原始菌株进行辐照,经平板初筛后得到两株优良菌株;然后添加α-纤维素进行了8周自适应性进化,通过连续5代发酵该菌株生长性能稳定;将得到的每代菌株进行胞内蛋白分子量的对比,得到一株最优菌株CJH-JWSFZh-W122,将其摇瓶发酵测定纤维素酶活性,其产纤维素酶的滤纸酶活(FPA)到了223.5 U/mL,内切葡聚糖酶活(CMC)达到了440.8 U/mL,分别比原始菌株提高了6.07%和8.01%。突变株在连续5代发酵后仍保持了良好的发酵性能。对突变菌株CJH-JWSFZh-W122和原始菌株进行了RAPD分析和SDS-PAGE电泳分析,证实了该菌株存在基因突变。     

纤维素酶在食品发酵工业中的应用及其前景

本文论述了纤维素与纤维素酶的研究进展。着重阐述了纤维素酶在食品与发酵工业中的应用及其木质纤维类废物利用等最新动态、同时阐明了纤维素与纤维素酶在食品及发酵工业应用中存在的问题。     

基于芘荧光行为的表面活性剂胶束及其与酶缔合作用研究

采用芘作为外源荧光探针,对4种类型表面活性剂(RL,SDS,CTAB和Tween 80)的胶束化过程及其与纤维素酶、漆酶缔合的特征进行探讨。在各表面活性剂的浓度变化范围为0.01～4倍CMC(临界胶束浓度)条件下,不同类型的表面活性剂所引起的芘荧光行为变化存在差异。结果表明:芘荧光强度的变化与表面活性剂的性质、浓度和荧光猝灭因子有关。纤维素酶因与表面活性剂和芘发生疏水性吸附,使芘荧光I1/I3值减小。而在漆酶介入下,芘的荧光强度显著减小,但I1/I3值与不含酶体系的特征相似,这与漆酶中含有Cu2+以及漆酶的强亲水性有关。在高于临界胶束浓度时,生物表面活性剂RL与酶缔合的稳定性高于SDS。     

可磁力回收的Fe3O4纳米颗粒负载纤维素酶生物催化剂用于玉米芯降解

面对日益枯竭的化石能源和资源危机,科研工作者加速了对生物资源回收利用的研究.其中,作为生物资源主要成分的纤维素被证实是一种可以重新利用的原料,甚至可以作为工业产品潜在的前驱体.因此,回收利用富含纤维素的农作物副产品显得尤为重要.目前,多数纤维素资源并没有得到充分利用,例如玉米芯,全世界只有大约0.5％被利用.为了高效利用玉米芯资源,人们尝试各种分解方法将其主要成分纤维素和半纤维素转化成葡萄糖、木糖、糠醛以及酒精等.其中,最有效的策略是利用纤维素酶来分解玉米芯中的纤维素.然而,纤维素酶在实际应用过程中缺乏长久稳定性,将纤维素酶从反应体系中回收并重复利用非常困难.将纤维素酶负载到固体载体上是提高传统生物酶稳定性和可回收性的有效方法.固载纤维素酶在批生产处理和连续生产中比自由酶更具优势,可使生物酶催化剂从反应体系中分离出来变得容易和可操控.可以作为纤维素酶载体的物质有很多,例如浮石、静电纺丝的PAN纤维、纳米纤维膜、甲基丙烯酸甲酯共聚物和石墨烯等.一般来讲,任何含有表面功能基团从而提供了可以和纤维素酶形成强物理、化学作用的载体都可以采用.纳米尺寸的载体具有特殊性,一方面纳米颗粒提供了较大的比表面积从而可以拥有可观的负载能力,另一方面纳米颗粒可以轻易解决大颗粒载体应用中产生的反应底物和催化剂之间的扩散受阻问题.目前,纳米磁性颗粒已广泛用于负载蛋白质、多肽和生物酶.另外,用纳米磁性粒子作载体可方便地借助外加磁场实现生物酶催化剂的选择性分离回收,避免了传统载体所需的过滤或离心等单元操作,从而降低了生产成本,使生物酶催化技术实现连续化操作并用于规模化工业生产.本文通过水热法制备了颗粒均匀的纳米Fe3O4磁性颗粒,然后用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)化学修饰,再用戊二醛作交联剂将纤维素酶通过键合作用负载到修饰后的磁性载体上,从而高效制备了一种可磁力回收的生物酶催化剂.采用透射电镜和X射线衍射表征了磁性纳米粒子、修饰后的磁性纳米粒子以及制备的生物酶催化剂的粒径、外观形貌和品格结构,用红外光谱验证了磁性纳米颗粒上固载化纤维素酶的存在,用热重分析了固载化酶和自由酶的热稳定性,计算了制备的生物酶催化剂负载量和磁性粒子含量.对影响负载酶活性的多种因素进行了考察,合适的负载温度和pH值分别为40℃和6.0,戊二醛最佳添加浓度为2.0％,适宜的固载时间为4h.在最优负载条件下得到的固载化生物酶的活性可以保持自由酶活性的99.1％.经过15次重复使用后,固定化酶活性仍能保持91.1％.将制备的生物酶催化剂用于玉米芯分解制葡萄糖反应,预处理后的玉米芯最大分解率可达61.94％.     

甲壳胺-羧甲基纤维素钠高分子复合物固定酶的研究

本文采用天然高分子甲壳胺与羟甲基纤维素钠的高分子复合物作哉体,固定葡萄糖氧化酶和纤维素酶。得到的固定化酶活性较高、热稳定性好。固定化后的葡萄糖氧化酶比固定化前的最适反应温度提高50℃,固定化后的纤维素酶最适反应温度提高20℃。固定酶的贮存稳定性明显提高,并可反复使用。     

纤维素废弃物的生物转化

从纤维素酶法水解出发，叙述了纤维废弃物生物转化为葡萄糖和乙醇的研究现状和发展趋势，重点说明了加快反应速率、提高纤维素酶利用率的几种方法。     

金银花中绿原酸的酶法提取工艺优化

采用酶法优化提取金银花中的绿原酸,考察纤维素酶酶的用量、酶解时间、酶解温度及回流提取温度对绿原酸含量的影响;用高效液相色谱法(HPLC)测定绿原酸含量。用纤维素酶法提取金银花可提高绿原酸得率。酶法提取最佳条件为:加入纤维素酶3.0%,在46℃下酶解4 h,再在56℃下浸提1 h;其绿原酸含量为3.57%。     

聚甲基丙烯酸-聚乙烯吡啶复合物固定纤维素酶的研究

<正> 作为植物细胞壁主要成份的纤维素,占植物总重的一半,是地球上最丰富的有机物,是对人类有用而且潜力很大的自然资源。将这些廉价易得的纤维素利用纤维素酶转变成葡萄糖,不仅在食品工业上有现实意义,而且对未来化学工业的发展有着不可估量的影响。但由于酶在水溶液中不稳定,反应后难以分离和回收,只能使用一次,成本较高,使其应用受到一定的限制,固定酶的发展正好弥补了上述不足。     

甜菊糖苷提取新方法

以甜叶菊为基本原料,对甜叶菊中的甜菊糖苷的提取工艺条件进行优化,以提高甜菊糖苷的提取率,同时确定纤维素酶对甜菊糖苷提取率的影响。依据单因素和正交试验得出了获得最高甜菊糖苷提取率的条件是:料液比110,纤维素酶质量浓度0.2%,提取温度50℃,提取时间90min,溶液pH为5,该条件下的提取率为13.98%,比优化前高出了1.94%。     

木质纤维素酶解糖化*

纤维素水解转化为可发酵糖工艺是纤维素乙醇炼制过程中至关重要的环节。酶法水解工艺具有条件温和、副产物少、环境友好等特点,因而受到广泛重视。目前许多学者已针对如何提高木质纤维素酶解效率、降低纤维素酶成本等问题,开展了多种化学、生物技术及工艺耦合的研究。本文综述了近几年木质纤维素酶解领域取得的最新工艺进展和理论研究成果,对原料预处理、多酶复配优化、酶脱附与重复利用、工艺耦合、高固液比反应等方面的研究情况进行了总结,同时展望了木质纤维素酶解工艺的未来发展方向。