纤维素基固定化酶载体的研究进展

固定化酶是工业生物催化中广泛应用的一种生物催化剂形式。作为固定化酶最重要的一个组成部分,载体材料的种类、结构和性能都会对酶的固定化效果产生重要影响,是成功制备固定化酶的关键。近年来,纤维素因具有可再生、可降解和廉价等优良特性而成为一种备受关注的固定化酶载体材料。纤维素基载体可以通过吸附、交联、共价结合以及包埋等方式实现酶的固定化,从而提高酶的热稳定性、酸碱耐受性、贮藏稳定性及其重复使用性。纤维素独特的结构及其可修饰性赋予纤维素基载体许多新的功能,如果以此作为酶固定化载体时,能够使固定化效率或固定工艺有更多的变化。本文综述改性纤维素、纤维素膜、纤维素小球等载体在酶固定化领域的研究进展、催化机制及应用,为相关的研究者提供参考。     

极性非质子溶剂中酸强度对纤维素降解制备脱水糖的影响

在极性非质子溶剂中,酸催化剂对于纤维素降解制备脱水糖的反应起到重要作用。本文考察不同强度酸催化剂在极性非质子溶剂1,4-二氧六环中对纤维二糖、纤维素降解制备左旋葡聚糖(levoglucosan, LGA)以及LGA脱水制备左旋葡萄糖酮(levoglucosenone, LGO)的影响。结果表明:酸性过强(pK_a<-3)或酸性过弱(pK_a>-2)的催化剂对脱水糖制备催化性能较差,而pK_a为-3～-2的酸催化剂,如,对甲苯磺酸、甲磺酸、浓硫酸等对纤维素、纤维二糖制备LGA以及LGA脱水制备LGO的反应催化效果较好。以纤维二糖为反应物,甲磺酸为催化剂时,可得到最高的LGA碳收率为45.87%。     

中国东部南北样带典型针叶林土壤酶活性分布格局

选取中国东部南北样带不同气候区(寒温带、温带和亚热带)的针叶林作为研究对象,分析了多酚氧化酶、过氧化物酶、几丁质酶以及β-葡萄糖苷酶活性的变化。结果表明,土壤溶解性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)含量从北到南依次减小,寒温带显著高于亚热带;土壤p H值在3个气候区差异显著,温带最高,亚热带最低。分解木质素的多酚氧化酶和过氧化物酶活性不存在显著性差异;而与氮循环密切相关的几丁质酶活性表现为温带显著高于寒温带和亚热带;与碳循环密切的β-葡萄糖苷酶活性在温带最高,并显著高于亚热带地区。逐步回归分析表明,土壤MBN与p H值影响土壤几丁质酶活性,而土壤β-葡萄糖苷酶活性主要受p H的控制。研究认为,在中国东部南北样带针叶林中,土壤几丁质酶和β-葡萄糖苷酶活性存在显著性差异,而p H与MBN可能是影响土壤酶活性的主要因素。     

大熊猫肠道芽孢杆菌的分离鉴定及部分生物学特性

【目的】分析大熊猫肠道中芽孢杆菌的种类、纤维素分解能力、抗微生物作用和常用抗生素药物敏感性。【方法】利用芽孢耐高温特性分离菌株,基于16S r RNA基因序列构建系统发育树,通过测量芽孢杆菌在刚果红纤维素培养基上的分解圈分析其纤维素分解能力,采用牛津杯法测定芽孢杆菌的抑菌能力,结合软件分析抑菌能力和进化树之间的关系,通过PCR调查芽孢杆菌的抗菌肽分布规律,最后通过药敏试验检测芽孢杆菌是否对常用抗生素敏感。【结果】共分离得到21株芽孢杆菌;进化树显示,这些芽孢杆菌分为6个类别(Category);羧甲基纤维素钠水解结果显示,所有菌株均能分解纤维素;大部分芽孢杆菌菌株对3种肠道病原菌有较强的抑制能力,聚类分析表明,菌株的抗菌能力与基于16S r RNA基因的分类有一定的关联性;66.67%(14/21)的菌株中可以检测到2个或3个抗菌肽基因;药敏试验结果显示,菌株整体药物耐受率低,仅为7.54%(19/264),但仍有少数菌株对抗生素耐受。【结论】分离菌株种类丰富,分布平均,且均具有纤维素分解能力。21株菌株都含有抗菌肽基因,代谢产物对3种肠道病原菌具有明显抑制作用。常用抗生素耐受性低,对规范临床用药具有指导性。     

构菌栽培过程中对木质纤维素的降解和几种多糖分解酶活性的变化

本文分析了构菌在木屑-麦麸基物上生长发育期间,基物主要组分的降解和几种多糖分解酶活性的变化。结果表明,菌丝体迅速生长期间呼吸强度最大,在菌丝长满基物到子实体发生期间的呼吸强度很小,子实体发育期呼吸强度再次升高。在以新鲜木屑为主要基物时,构菌对基物中的纤维素和半纤维紊的分解作用较弱,并且构菌仅有很徽弱的木紊分解能力。胞外羧甲基纤维素酶、滤纸纤维素酶,木聚糖酶、果胶酶和淀粉酶的活性存在于构菌整个栽培过程,在菌丝体迅速生长期淀粉酶活力较高,在菌丝长满基物后活力明显下降,其它四种酶的活性变化规律与淀粉酶活性变化规     

滑菇营养生理研究

本文研究了滑菇在木屑-麦麸基质上生长期间,菌体对基质的转化效率和基质中主要组分的降解规律。实验结果表明:子实体绝对生物学效率为12.43%,产量系数为16.94%。子实体阶段的木素、半纤维素和纤维素的降解量以及非木质纤维素组分的减少量占子实体阶段基物中干物质减少量的百分比值分别为:5.85、17.54、49.13和27.48%。由此可见,纤维素是子实体生长阶段的主要碳源。滑菇在菌丝生长和子实体生长阶段分别有纤维素酶和半纤维素酶的活性高峰出现。进一步证明了:子实体阶段这两种酶的活性增加与子实体形成有密切关系     

紫孢侧耳栽培期基质中纤维素类的降解和有关酶活的变化

以棉籽壳为基质栽培紫孢侧耳（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓｓａｐｉｄｕｓ）,分别在菌丝长满期、菇蕾期、一茬菇和二茬菇时测定培养料中纤维素和半纤维素含量的变化以及纤维素酶（ＣＭＣ酶）和半纤维素酶活性的变化。结果表明：从接种到一茬菇时期,纤维素酶、半纤维素酶活不断升高,此后,迅速降低;基质中两种酶的底物含量降低速度以菇蕾一一茬菇时最大。菇蕾期后,两种底物的减少量多,菇蕾期以前较少。菇蕾期以前半纤维素降解稍多,菇蕾期以后纤维素降解较多。     

中国纤维素乙醇开发进展和前景

在近期建设项目中：总投资13．5亿元、年产10万吨甜高粱茎秆燃料乙醇项目于2010年4月20日落户内蒙古自治区五原县。据介绍,该项目总占地面积1500亩,分两期建设,一期工程计划投资4．18亿元,实施年产3万吨级甜高粱茎秆燃料乙醇先进技术集成项目。     

粗毛栓菌降解麦草木质纤维素的试验研究

正交试验结果表明 ,培养基质中葡萄糖的存在 ,抑制粗毛栓菌对麦草木质纤维素的降解作用 ;适量添加酒石酸 ,可提高该菌对木素的降解程度。粗毛栓菌有较强的降解麦草木质纤维素的能力 ,培养 6 0d后 ,原麦草中6 6 .2 1%纤维素、71.96 %半纤维素和 70 .14%木质素将分别消失