几种诱导剂对里氏木霉产纤维素酶的影响(2)

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3.3.3 诱导剂秸秆 11

3.3.4 诱导剂纤维二糖 12

3.3.5 诱导剂甘油 12

3.3.6 诱导剂乳糖 13

3.3.7 诱导剂微晶纤维素 14

3.3.8 讨论 15

结论 17

参考文献 18

致谢 19

1 前言

1.1 研究背景和意义

在人口迅速增长，化石燃料日益短缺甚至面临枯竭，环境污染严重的今天，能源危机和环境污染问题对人类来说是巨大的挑战。所以合理开发对环境无污染的可持续发展的新能源尤为重要。化石能源是目前全球消耗的最主要能源，但随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的[1]。在使用化石能源的过程中会产生大量的温室气体CO2，同时可能产生一些污染环境的烟气，进而威胁全球的生态环境。因而，开发更清洁价廉的可再生能源是今后发展的主要方向。燃料乙醇作为重要的可再生替代能源之一受到越来越多的关注[2]。

生物质能源是人们普遍关注的可再生能源，主要来源于绿色植物，地球上每年光合作用可产生高达150-200亿吨的植物干物质，植物纤维素是其中的主要物质成分，总量高达85亿吨，是地球上分布最广的、蕴藏量最丰富的物质之一，同时也是最廉价的可再生资源[3]。自然界中有机固体废弃物一半以上的成分是纤维素和半纤维素。可以利用纤维素，通过生物转化技术把地球上的纤维素和半纤维素转化成单糖，使之得到较好的利用，从而缓解世界能源危机、环境污染等问题[4]。论文网

自然界中植物纤维素的含量丰富、结构简单、绿色环保且具有可生物降解性的特点，可被某些微生物降解成有机碳源利用，是生物圈中最大的物质流之一。中国也拥有丰富的纤维素资源，仅农作物废弃物中的皮壳、稻壳、秸秆等每年就可多达0. 7×109吨。目前，这些原料大部分被焚烧，利用率较低(仅有10%左右)，资源浪费严重，且会对环境造成污染。因此，研究如何利用微生物生产纤维素酶高效分解植物纤维素为有机碳源成为热点关注领域，具有意义非凡的经济价值和生态价值[1]。

1.2 选题的依据

纤维素酶在降解农作物废弃物中的秸秆、稻壳、皮壳等中的纤维素使之转换成单糖而用于发酵燃料乙醇有重要的意义[5]。然而在通常情况下，纤维素酶降解纤维素的效率不是很高，为了进一步提高酶解效率可以从两方面出发：（1）菌株，选育出分解效率好且纤维素酶产量高的菌株；（2）发酵条件的优化，可加入合适的诱导剂。纤维素酶是一种诱导酶，它必须在诱导剂的作用下才能大量的表达。不同种类及浓度的诱导剂对里氏木霉表达纤维素酶的诱导效果和使用价值不同。常见的诱导剂主要是一些糖类，包括单糖、寡糖和聚糖等[6]。通过研究不同诱导剂对纤维素酶生产的主要菌株里氏木霉产纤维素酶的影响，找到高效廉价的诱导剂及其最佳诱导浓度，为工业生产提供理论基础[4]。

2 简介

2.1 纤维素酶

纤维素酶是指可将纤维素降解为有机碳源的一组酶的总称，其不是单个酶，而是起协同作用的多组分复合酶系。纤维素酶主要由3种酶组成：外切型-β-葡聚糖酶（也称纤维二糖水解酶），内切型-β-葡聚糖酶和纤维二糖酶（也称β-葡萄糖苷酶）[7]。纤维素酶在食品、饲料、农产品加工、纺织、造纸和酿造等领域广泛应用，是一种有重要意义的工业用酶[8]。使用价格低廉的废纸、甘蔗渣、稻草、玉米浆、木屑等作为原料来发酵生产纤维素酶，可有效的解决环境污染、食物短缺、能源危机等问题，而且其反应条件简单，特异性高，降解过程中不会污染环境，是将纤维素和半纤维素转化成葡萄糖等还原糖的关键[2]。