纤维素酶的作用机理及应用方法
在动物消化道内,纤维素交错、缠绕、黏附,且在半纤维素和果胶部分水解后产生黏性溶液,增加了消化道的黏度,降低动物对饲料养分的利用率,不利于有益菌群的定植,阻碍了微生物的生长繁殖。纤维素酶在半纤维素酶、果胶酶、β - 葡聚糖酶等共同作用下,可将植物性饲料中的纤维素、半纤维素、果胶等大分子物质降解为单糖和寡糖[5],降低消化道内容物黏稠度,促进内源酶的扩散[6],增加酶与营养物质的接触面积[7]。单胃动物猪体内由于缺乏内源性纤维素酶,不能消化纤维素[8],在猪日粮中添加纤维素酶后,可补充内源酶的不足,将纤维素降解为葡萄糖,水解细胞壁的纤维素晶体结构,摧毁细胞壁,释放细胞内容物(蛋白质,淀粉,脂肪等养分),增加了可溶性物质的含量,为微生物生长繁殖提供了养料,且使养分和酶充分接触,提高营养物质的消化率[9]。同时可以改善消化道酶系组成、酶量及活性[10]。纤维素酶还具有维持小肠绒毛形态完整,促进小肠对营养物质吸收,可提高饲料利用率和猪的生产性能。纤维素酶产生菌所形成的其他一些物质可调整胃肠道菌群平衡生长,从而促进了有益微生物生长,改善了消化道菌群关系,同时也增加消化道内单细胞蛋白含量,提高了饲料的营养价值[11]。
目前,纤维素酶的应用方法主要有2 种:1) 体外酶解法:把纤维素酶与秸秆或其他粗饲料拌匀后,在一定的温度、湿度和pH 值下堆积或密封发酵一定时间后,晾干或直接饲喂动物;2) 体内酶解法:把纤维素酶以添加剂的形式加入饲料中拌匀后饲喂动物,借助动物消化道的内环境而发挥作用。
纤维素酶是继淀粉酶和蛋白酶之后的全球第三大工业用酶制剂,被广泛地应用于生物能源、食品、造纸、纺织洗涤、医药、动物饲料以及农业废弃物处理等领域。但是昂贵的发酵生产成本是目前制约纤维素酶行业快速发展的主要......
木质纤维素是地球上储量最丰富的生物质资源之一,纤维素酶降解技术是生物转化高效利用木质纤维素的关键。纤维素酶水解木质纤维素过程中木质素的作用方式(阻止纤维素酶吸附?还是存在非降解性吸附?)一直存在争议,......
据欧盟食品安全局(EFSA)消息,2019年10月18日,欧盟食品安全局就来自转基因里氏木霉菌株DP‐Nzc36的纤维素酶(cellulase)的安全性评价发布意见。据了解,这种纤维素酶旨在用于蒸馏酒......
对于油菜种植者来说,收获油菜种子是他们一年的辛劳获得回报的时刻。然而由于油菜果荚的开裂,他们实际收获的种子往往达不到预期产量。他们更担心收收获时遇到反常气候,因为极端气候变化会导致果荚过早开裂,进一步......
来自美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员证实,在最初于1990年俄罗斯的勘察加半岛间歇泉谷(ValleyofGeysers)发现的一种微生物中有一种酶,其消化纤维素的速度比当前市场上主......
近日,在国家重点基础研究发展计划(973计划)和科技部科技支撑计划等项目支持下,中国科学院青岛生物能源与过程研究所在细菌纤维素酶表达调控机制研究中取得进展。木质纤维素的高效降解是发展纤维素液体燃料的主......
纤维素酶用来释放纤维素生物质中的发酵糖,然后生产先进生物燃料。现在,劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员找到了新型纤维素酶催化方法。使用超高精度可见光显微镜——光活化定位显微镜(PALM),研究人员找到了......
植物的生长需要阳光和水分,小孩子都知道植物通过阳光土壤和水获取养分。日前Bielefeld大学OlafKruse教授的研究团队首次发现,绿藻Chlamydomonasreinhardtii不仅从事光合......
以纤维素为原料发酵生产第二代燃料乙醇不仅是发展非粮食型新能源的主要出路之一,而且可以减轻农业废弃物对环境造成的污染,具有重要的经......
北京化工大学在重组酿酒酵母生产纤维素乙醇研究取得新进展 以纤维素为原料发酵生产第二代燃料乙醇不仅是发展非粮食型新能源的主要出路之一,而且可以减轻农业废弃物对环境造成的污染,具有重要的经济和生......