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1、纖維素酶的研究進展鄧磊1佛山市順德區(qū)博大生物科技有限公司摘要：纖維素是世界上最豐富的可再生資源，最終需要在纖維素酶的作用下分解為葡萄糖才能應(yīng)用在生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。纖維素酶廣泛存在于微生物、動物和植物體內(nèi)，對纖維素具有特異性的降解作用。纖維素酶廣泛來源于自然界的微生物，纖維素酶分解纖維素，不僅僅能夠生產(chǎn)新能源酒精，而且還能夠提高動物的消化率。關(guān)鍵詞：纖維素，纖維素酶，枯草芽孢桿菌1作者簡介：鄧磊（1986-），男，河南商丘人，碩士研究生，E-mail:deng-lei.1986@163.comTheresearchp
2、rogressofcellulaseDengLei1Bodabiologicalandtechnologyco.,LTDshundedistrictfoshancityAbstract:Celluloseisthemostabundantrenewableresourcesintheworld,andeventuallyneedundertheactionofcelluloseenzyme,brokendownintoglucosetoapplicationsintheareasofproductionandlivi
3、ng.Celluloseenzymewidelyexistsinmicrobialanimalsandplants,effectonthedegradationofcelluloseischaracteristic.Celluloseenzymewidelyisderivedfromthenatureofmicrobes,celluloseenzymedecompositionofcellulose,notonlycanproducenewenergy,butalsocanimprovethedigestibilit
4、yofanimals.Keywords:celluloseenzyme,cellulose,bacillussubtilis1纖維素的概述1.1纖維素的來源纖維素是世界上最為豐富的可再生生物高分子，其不斷通過光合作用得以補充[1]。因為糖是能量、食品、化工產(chǎn)品等的重要來源，所以將纖維素這些生物高分子降解成糖，便成為十分有意義的事情[2]。事實上所有的纖維素材料均可轉(zhuǎn)化為具有商業(yè)價值的產(chǎn)品，例如：乙醇、乙酸、單細胞蛋白等[3]。纖維素的生物轉(zhuǎn)化近些年受到了極大的重視，大規(guī)模纖維素生物轉(zhuǎn)化工藝的發(fā)展，將有效解決或減輕食品
5、和動物飼料的不足、廢棄物處理、礦石燃料依賴性等一系列問題[l]。如何提高動物尤其是草食動物對粗纖維的利用率，一直是人們努力研究的問題，應(yīng)用纖維素酶便是重要的手段之一[4]。7纖維素類物質(zhì)作為自然界最為豐富的有機資源，一直備受人們的重視。但是由于降解工藝不成熟，成本過高等問題，限制了纖維素的應(yīng)用。隨著科學(xué)發(fā)展觀的深入學(xué)習(xí)和可持續(xù)發(fā)展呼聲的日益高漲，可再生能源的利用再次成為研究的熱點。纖維素作為自然界最為龐大的可再生資源將會成為能源、食品、化工等領(lǐng)域的重要原料。纖維素是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分，約占植物干重的三分之一到三
6、分之二，廣泛而大量地存在于自然界。遺憾的是大量的纖維素只有一小部分用于紡織、飼料和造紙等方面；絕大多數(shù)用作燃料或通過微生物的自然分解回到自然界的碳循環(huán)中。不僅沒有得到充分利用，又對環(huán)境造成了污染[5]。1.2纖維素的理化性質(zhì)纖維素是一種多糖，化學(xué)式可用Cm(H20)n表示。天然纖維素分子量約為6×105～2×106，大約相當于3800～12000個葡萄糖殘基。在纖維素分子中是以纖維二糖作為纖維素的重復(fù)單位的。纖維素分子是一條螺旋狀的長鏈，由100～200條這樣的長鏈通過氫鍵結(jié)合而形成纖維束。植物纖維素結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基本上
7、是由原纖維構(gòu)成的微纖維束集合而成。原纖維是由15～40根由結(jié)晶部和非結(jié)晶部構(gòu)成的纖維分子長鏈。纖維素的結(jié)晶部分是由纖維素分子進行非常整齊規(guī)則地折疊排列而成的。在結(jié)晶部分中，葡萄糖分子的羥基或在分子內(nèi)部或與分子外部的氫離子相結(jié)合，沒有游離的羥基存在，所以纖維素分子具有牢固的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，酶分子及水分子難以侵入到內(nèi)部中。因此，纖維素的結(jié)晶部分比非結(jié)晶部分難降解得多。纖維素分子之間可形成氫鍵，在分子內(nèi)也存在氫鍵。高能的氫鍵使纖維素水解變得異常困難。在纖維素中，分子排列整齊，定向良好，密度小的部分形成纖維素的無定型區(qū)。纖維素的結(jié)
8、晶性是纖維素材料酶解敏感性的決定性因素之一，結(jié)品性程度低，吸水性大，毛細孔增大，易被扭動，對酶的敏感性也越大，相反對酶的敏感性就小。所以纖維素的非結(jié)晶區(qū)容易被酶水解，結(jié)晶程度高的纖維素難被水解。纖維素的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不溶于一般的有機溶劑，在純水、稀酸或稀堿中極難溶解，但有很強的親水性，可被水溶脹。一定條件下纖維素可發(fā)生纖維素鏈的降解和與纖維
