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可高效降解甜高粱秸秆产糖的纤维素酶研究

2018-06-08许富强王曙阳董妙音姜伯玲李荞荞陈积红李文建

中国酿造 2018年5期

许富强,王曙阳*,董妙音,姜伯玲,李荞荞,陈积红,3,李文建,3

(1.中国科学院近代物理研究所,甘肃 兰州 730000;2.中国科学院大学 生命科学学院,北京 100049;3.甘肃省辐照诱变育种工程实验室,甘肃 武威 733001)

近年来,随着化石能源的过度开采和利用,传统能源日益紧缺并将枯竭,能源问题已成为全社会所面临的首要难题。到2050年,全球每年的石油供应量将由目前的25亿桶降至不足5亿桶,严重威胁人类社会的生存和发展,因此越来越多的科学家致力于探究新的能量来源以缓解能源危机[1]。全世界每年光合作用产生的植物体干物质达1 500亿t,其中作为自然界中十分丰富的资源,纤维素及半纤维素的含量占了50%以上[2],如常见的作物秸秆、饲草、甘蔗渣中都富含纤维素[3],若能利用纤维素酶将这些纤维素转化成可以被直接或间接利用的糖类[4-5],再借助生物发酵生产乙醇[6-7]等能源物质,将实现对纤维素的有效利用,缓解能源短缺问题[8]。纤维素酶广泛应用于饲料、食品工业以及纺织业、造纸业和洗涤业领域,技术已经比较成熟[9],但在燃料酒精生产方面存在诸多挑战,如高效的酶水解体系的建立[10]、高产纤维素酶菌株的构建及高酶活纤维素酶液的制备[11-12]。

本研究通过测定5组实验室自制的纤维素酶液的滤纸酶活(filter paper activity,FPA)、其分解微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)后产生的还原糖含量以及对甜高粱秸秆纤维素的转化率,与商品纤维素酶作比较,从而优选出一种可高效降解甜高粱秸秆的纤维素酶,以期为后续纤维素酶分解甜高粱秸秆产生葡萄糖,进而为发酵生产生物乙醇提供论依据。……

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