Plant Cell Wall Matrix Polysaccharide Biosynthesis

The wall of an expanding plant cell consists primarily of cellulose microfibrils embedded in a matrix of hemicellulosic and pectic polysaccharides along with small amounts of structural and enzymatic proteins. Matrix polysaccharides are synthesized in the Golgi and exported to the cell wall by exocytosis, where they intercalate among cellulose microfibrils, which are made at the plasma membrane and directly deposited into the cell wall. Involvement of Golgi glucan synthesis in auxin-induced cell expansion has long been recognized; however, only recently have the genes corresponding to glucan synthases been identified. Biochemical purification was unsuccessful because of the labile nature and very low abundance of these enzymes. Mutational genetics also proved fruitless. Expression of candidate genes identified through gene expression profiling or comparative genomics in heterologous systems followed by functional characterization has been relatively successful. Several genes from the cellulose synthase-like （Csl） family have been found to be involved in the synthesis of various hemicellulosic glycans. The usefulness of this approach, however, is limited to those enzymes that probably do not form complexes consisting of unrelated proteins. Nonconventional approaches will continue to incrementally unravel the mechanisms of Golgi polysaccharide biosynthesis.     

田间栽植芦笋嫩茎的原生质体分离条件初探

田间栽植芦笋(Asparagus officinalis L.)嫩茎的原生质体分离在江西省农业科学院生物工程中心进行。酶溶液以Km8p培养基为溶剂,称取一定量的纤维素酶Onozuka R-10(Yakult Honsha Co.Ltd.)、半纤维素酶Hemicellulase(Sigma H-2125)和果胶酶     

木质纤维生物质资源高效利用分子技术的开发

木质纤维生物质是地球上最丰富的可再生生物质资源,可为造纸、化工、纺织和生物能源等工业提供重要的原材料。木质纤维生物质主要包括木质素、纤维素和半纤维素三种生物多聚物成分。如何利用分子手段改造这些生物聚合物,提高它们的工业利用率是目前高度关注的问题。综述了近年来木质纤维多聚物在生物合成与改造方面的研究进展,展望了利用分子技术改造植物木质纤维生物质实现其高效利用的前景。     

筛选两株稻杆降解放线菌

【目的】筛选能够同时降解纤维素、半纤维素、木质素的微生物菌株,并研究其对稻杆的降解效果。【方法】采用羧甲基纤维素钠、半纤维素平板水解圈法、苯胺蓝平板脱色法进行初筛;利用DNS法测定胞外酶活性;在含有2%稻秆的液体发酵培养基中摇瓶培养10天后,洗去菌体测定稻杆失重率、木质纤维素类物质降解率,同时测定稻杆断裂拉力进行复筛。【结果】筛选出两株能够同时高效降解木质纤维素的放线菌A3和A6,其纤维素和半纤维素酶活较高,最高纤维素全酶活、β-葡萄糖苷酶活、外切酶活和内切酶活分别为:12.84和12.85、6.23和6.53、24.56和17.80、14.00和18.80 U/mL;最高半纤维素酶活分别为:83.05和52.98 U/mL;木质素酶活较低,菌株A3和A6的木素过氧化物酶最大值为:12.72和14.67 U/mL,锰过氧化物酶最大值分别为:22.48和24.67 U/mL,漆酶最大值分别为:28.40和33.04 U/mL。经形态学、培养特征和分子生物学分析,两株菌株鉴定为链霉菌,对稻杆均有较好的降解效果,在第10 d后稻杆断裂拉力测定值分别比初始时降低62.67%和66.67%;稻杆失重率在31.50%和35.83%;菌株A3对纤维素、半纤维素、木质素降解率为38.73%、33.16%和20.68%,菌株A6为47.69%、28.64和22.59%。【结论】放线菌A3和A6对纤维素、半纤维素、木质素均具有降解作用,且酶活较高,具有较好的应用前景。     

Comparative study of the activity of lignocellulolytic enzymes in captive and field colonies of Coptotermes formosanus

以台湾乳白蚁Coptotermes formosanus Shiraki的室内群体与野外群体为研究对象,测定工蚁体内4种糖基水解酶和滤纸酶活(FPA)的活力大小及分布.结果表明:内切-β-1,4-葡聚糖酶(EG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、外切-β-1,4-葡聚糖酶(CBH)、内切-β-1,4-木聚糖酶(Ex)及FPA的活性在不同组织中有较大差异.两类群体的BG、EX及CBH有相似分布,BG和EX分别高度集中于中肠和后肠,CBH主要在中肠及后肠分布.FPA和EG在两类群体中有不同分布,室内群体的主要在中肠,野外群体的则集中于后肠.两类群体各种酶活力大小顺序同为:EX＞EG≥BG＞CBH.此外,室内饲养群体的大小及年限对台湾乳白蚁木质纤维素酶活力无显著影响.     

一组纤维素分解菌复合系NSC-7的酶活表达特性

为了揭示一组具有降解纤维素和林丹双重功能的细菌复合系NSC-7的降解活性, 本文对该菌系的分解能力、纤维素酶活性和半纤维素酶活性进行测定.结果表明,NSC-7在14d内,可降解稻秆干重的73.6%,其中降解纤维素82.1%,半纤维素58.2%,木质素5.4%.用广泛采用的酶活测定方法测定了4种纤维素酶和半纤维素酶活性,在培养的第8天,内切酶、总纤维素酶、外切酶和B.糖苷酶活性都达到最大值,分别为4.48U/mL、7.51U/mL、15.83U/mL和25.78U/mL.在培养的第5天,半纤维素酶活性达到最高值为280.9U/mL,其平均值比纤维素酶活性高43.71倍.     

利用蔗渣半纤维素水解液产油酵母的筛选、鉴定及发酵实验

对已分离到的产油酵母通过木糖摇瓶发酵,从中筛选到2株H2-1和J2-2利用蔗渣半纤维素水解液高产油脂酵母,其利用蔗渣半纤维素水解液油脂得率系数分别为13.49和10.28,均显示出对蔗渣半纤维素水解液的高转化率.根据常规生理生化特征和26S rDNA序列分析结果,确认H2-1为小红酵母(Rhodotorula minuta),J2-2为粘红酵母(Rhodotorula glutinis).     

对农业废弃物和木材残渣进行生物炼制以生产可再生燃料

农业废弃物和木材残渣是生产乙醇和聚合物前体的潜在来源。生物质的使用有可能取代石油和煤炭,从而减少温室气体的排放。美国的生物炼制倡议包括6个主要的商业示范项目,开发更好的生物催化剂的研发新项目,进行新原料和转化技术创造的长期努力。要用生物质生产燃料和化学品,首先必须释放半纤维素糖类和预处理残余纤维素,然后还要水解和发酵所有可用糖。     

酵母发酵蔗渣半纤维素水解物生产木糖酶

采用二次正交旋转组合设计研究了蔗渣半纤维素水解过程中硫酸浓度与液 固比对木糖收率的影响。回归分析表明 ,这两个因素与木糖的收率之间存在显著的回归关系。通过回归方程优化水解条件 ,当硫酸浓度 2 .4g L ,液 固 =6 .2 ,在蒸汽压力 2 .5× 10 4Pa的条件下水解 2 .5h ,10 0g蔗渣可水解生成木糖约 2 4g。大孔树脂吸附层析处理蔗渣半纤维素水解物 ,能有效地减少其中的酵母生长抑制物含量 ,显著改善水解物的发酵性能。用大孔树脂在pH 2条件下处理过的蔗渣半纤维素水解物作基质 ,含木糖 2 0 0g L ,产木糖醇酵母菌株CandidatropicalisAS2 .1776发酵 110h耗完基质中的木糖 ,生成木糖醇 12 7g L ,产物转化率 0 .6 4(木糖醇g 木糖g) ,产物生成速率 1.15g L·h .     

金针菇液体培养特性及胞外酶研究

测定了金针菇在PDY液体培养基中生长时 ,培养液 pH值的变化 ,蛋白质含量和菌丝球重量 ;研究了羧甲基纤维素酶、半纤维素酶、多酚氧化酶、愈创木酚氧化酶和漆酶的酶活性变化。结果表明 ,在整个培养期内 5种酶均有酶活性 ,但不同酶的活性有较大差异 ,产酶高峰也不尽相同