一株来源于土壤的横梗霉菌及其产羧甲基纤维素酶性质
2021-03-01苑广伟周洁嫦王欣宇孙玉红
苑广伟, 周洁嫦, 王欣宇, 崔 璨, 孙玉红, 王 磊*
1.华南农业大学材料与能源学院,广州 510642;2.广东唯新生物科技有限公司,惠州 516057;3.深圳唯新生物科技有限公司,深圳 518116
化石燃料的稀缺促使人们寻找其替代燃料和可再生能源,同时我国作为农业大国,各种农业废弃物的处理成为一个难点[1,2]。富含碳水化合物的木质纤维素类农业废弃物可用作可再生原料,目前的研究表明,可以通过物理化学降解和酶促降解进行发酵,用于生产单体糖[3]。
酶促降解农业废弃物时,至少需要三种类型的纤维素酶协同作用——内切葡聚糖酶(endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.4,EG)、外切葡聚糖酶(exo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.91,CBH)、β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,EC3.2.1.21,BG)[4]。内切葡聚糖酶(EG)破坏纤维素无定形结构中存在的非共价相互作用,将长链纤维素分子分解成短链,生成大量小分子纤维素;外切葡聚糖酶(CBH)作用于多糖链末端,水解β-1,4-糖苷键,每次由非还原末端切下一个纤维二糖分子,故亦称纤维二糖水解酶;β-葡萄糖苷酶(BG)将纤维二糖水解为葡萄糖[4,5]。羧甲基纤维素酶(carboxymethyl cellulase,CMCase)是一种内切葡聚糖酶(endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.4,EG),是降解纤维素过程中的主要纤维素酶,提高羧甲基纤维素酶活性成为研究的热点[6]。
然而,纤维素酶的高成本和低生产率成为限制木质纤维素材料酶促糖化的主要因素[7]。近些年的研究表明,许多微生物具有产生纤维素酶的能力,因此分离高产纤维素酶的微生物菌株、突变体,或通过分子克隆技术克隆编码纤维素酶基因,提高纤维素酶基因表达量成为解决酶促糖化低生产率的解决方法[8]。……
