木质纤维素降解酶的分子改造研究取得新进展

木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,能将木质纤维素降解为葡萄糖的木质纤维素酶是一个复合酶系,其中的组分在养殖、食品、酿酒、纺织、洗涤、能源和造纸等工业中也具有广泛的应用价值。利用基因工程手段对纤维素酶分子进行改造实现定向进化,开发热稳定和活力提高的纤维素酶,对水解木质纤维素底物具有潜在的巨大优势。耐热性酶较高的比活可以降低所需的酶量,其高稳定性也使水解时间得以延长从而提高酶的性能。此外,增强的热稳定性也使得酶可以在高温生产体系中应用,同时高温环境还可以降低其它微生物污染的风险。这一切都会大大增加整体的经济效益,在工业化生产中具有实际意义。 中国科学院成都生物研究所吴中柳研究员课题组通过基因家族改组、随机突变和理性设计综合运用等手段,研究了酶蛋白结构功能关系,获得了多种耐热性或活力大幅度提高的人工酶。采用易错PCR、基因家族改组以及半理性设计等方法,研究人员把嗜热脂肪土芽孢杆菌内切木聚糖酶XT6在75°C热失活半衰期......阅读全文

纤维素酶​在​洗涤剂工业中的应用

    近年来,碱性纤维素酶在洗涤剂上应用改变传统去污机制。酸性纤维素酶对木质素作用是一个糖化过程,在多种组分协同作用下能得到更多最终产物葡萄糖;而碱性纤维素酶是一种组分的内切葡萄糖苷酶,主要与棉纤维中仅占10%左右非结晶区纤维素分子起作用,碱性纤维素酶可选择性吸附在棉纤维非结晶区,使棉纤维膨松,水

酶在生物质转化为燃料酒精中的应用

生物质作为可以再生的能源广泛存在于自然界中。应用酶水解技术处理生物质所制造的燃料酒精可以部分替代石油,生物质还可以被进一步转化成其他的化学产品及生物化学品。预处理过程和纤维素酶成本的降低,纤维素酶效率的提高是生产生物质酒精及其他化学产品的关键。文中介绍了该转化过程的关键技术及其发展进程和最新进展。 

酶在生物质转化为燃料酒精中的应用

1介绍  木质纤维素原料可以用来生产酒精,是一种能替代有限的石油资源的能源。淀粉类粮食作物生产的燃料酒精已经替代部分汽油成为汽车的能源。然而与石油燃料相比较,生产成本相对较高。以玉米淀粉为基础原料来生产酒精,由于受土地限制产量是不可能大幅度增加的。一种低成本酒精生产的潜在的原料,就是利用木质纤维原料

木质纤维素降解酶的分子改造研究取得新进展

  木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,能将木质纤维素降解为葡萄糖的木质纤维素酶是一个复合酶系,其中的组分在养殖、食品、酿酒、纺织、洗涤、能源和造纸等工业中也具有广泛的应用价值。利用基因工程手段对纤维素酶分子进行改造实现定向进化,开发热稳定和活力提高的纤维素酶,对水解木质纤维素底物具有潜在的巨大

天津工生所揭示丝状真菌纤维素酶诱导表达信号传导途径

  在以生物质为原料生产生物乙醇和生物化学品过程中,木质纤维素的降解是一个重要步骤。而木质纤维素降解菌,例如丝状真菌如何感应和代谢固体纤维素和半纤维素仍然没有被清楚解析。近年来,模式生物粗糙脉孢菌成为研究纤维素降解及产酶机理的新系统。2010年Science期刊报道了中国科学院天津工业生物技术研究所

饲用纤维素酶的分类

纤维素酶的种类很多,根据功能的差异分为3类,即内切纤维素酶、外切纤维素酶、β-葡萄糖苷酶。①内切纤维素酶(又称内切-β-1,4-葡聚糖酶,羧甲基纤维素酶)。主要作用:在纤维素酶分子内部随机断裂β-1,4-糖苷键, 将长链纤维素分子截短,产生大量小分子纤维素,如纤维素糊精、纤维二糖及葡萄糖;②外切纤维

天津工生所揭示丝状真菌纤维素酶诱导表达信号传导途径

  在以生物质为原料生产生物乙醇和生物化学品过程中,木质纤维素的降解是一个重要步骤。而木质纤维素降解菌,例如丝状真菌如何感应和代谢固体纤维素和半纤维素仍然没有被清楚解析。近年来,模式生物粗糙脉孢菌成为研究纤维素降解及产酶机理的新系统。2010年Science期刊报道了中国科学院天津工业生物技术研究所

半纤维素酶、木质素酶在纺织加工中的应用

天然的纤维素纤维中均含有半纤维素和木质素,尤其是麻类纤维含量较高,不去除半纤维素和木质素,极度影响纤维的可纺性能,通过半纤维素酶和木质素酶处理,可以大部分清除半纤维素和木质素,但半纤维素酶和木质素酶还没有在纺织工艺中单独使用,主要是和其他酶制剂(如果胶酶、纤维素酶等)配合进行纤维处理。

纤维素酶的主要分类

按组成与功能纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.4),来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan cellobilh

纤维素酶的分类介绍

按组成与功能纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.4),来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan cellobilh

饲用微生物单酶的种类、来源

1、淀粉酶淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶(1)α-淀粉酶又称淀粉1,4-糊精酶,能够切开淀粉链内部的α-1,4-糖苷键,将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。(2)β

常见饲用微生物单酶的种类、来源

1、淀粉酶淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶(1)α-淀粉酶又称淀粉1,4-糊精酶,能够切开淀粉链内部的α-1,4-糖苷键,将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。(2)β

微生物酶的分类、作用机理及来源

1.1淀粉酶。淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。α-淀粉酶又称淀粉1,4-糊精酶,能够切开淀粉链内部的α-1,4-糖苷键,将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。β-淀粉

微生物酶的分类、作用机理及来源

1.1淀粉酶。淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。α-淀粉酶又称淀粉1,4-糊精酶,能够切开淀粉链内部的α-1,4-糖苷键,将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。β-淀粉

真菌纤维素酶的生产制备

生产真菌纤维素酶有固体发酵[15]和液体发酵两种方法。和固体发酵法相比,液体发酵有发酵动力消耗大、设备要求高等缺点,但具有原料利用率高、生产条件易控制、产量高、劳动强度小、产品质量稳定、不易污染、可大规模生产等优点,是发酵生产纤维素酶的必然趋势。目前,真菌纤维素酶的生产多采用液体深层发酵法,在此基础

真菌纤维素酶的生产制成

生产真菌纤维素酶有固体发酵和液体发酵两种方法。和固体发酵法相比,液体发酵有发酵动力消耗大、设备要求高等缺点,但具有原料利用率高、生产条件易控制、产量高、劳动强度小、产品质量稳定、不易污染、可大规模生产等优点,是发酵生产纤维素酶的必然趋势。目前,真菌纤维素酶的生产多采用液体深层发酵法,在此基础上又出现

纤维素酶的结构作用及应用

纤维素酶是降解纤维素β-1,4-葡萄糖苷键的一类酶的总称,因此纤维素酶又有纤维素酶复合物之称。通常认为主要包括C1酶、CX酶和β-葡萄糖苷酶。C1酶主要作用天然纤维素,将其转变成水合非结晶纤维素;CX酶又可分为CX1酶和CX2酶,CX1酶是内断型纤维素酶,它从水合非结晶纤维素分子内部作用于β-1,4

纤维素酶结构功能特点

纤维素酶(Cellulase)是降解纤维素β -1,4- 葡萄糖苷键的一类酶的总称,通常认为主要包括C1 酶、Cx 酶和β - 葡萄糖苷酶。C1 酶主要作用于天然纤维素,将其转变成水合非结晶纤维素。Cx 酶又可分为Cx1 酶和Cx2 酶,Cx1 酶是内断型纤维素酶,它从水合非结晶纤维素分子内部作用β

固体发酵法制取纤维素酶的工艺介绍

固体发酵法是以玉米、稻草等植物秸杆为主要原料,通过接种微生物进行发酵工艺,具有投资少、工艺简单、产品价格低廉优点。但固体发酵法存在着根本缺陷,其生产纤维素酶很难提取、精制。目前国内绝大部分纤维素酶生产厂家采用该技术生产纤维素酶时,只能通过直接干燥粉碎得到固体配制剂或用水浸泡后压滤得到液体配制剂,这样

纤维素酶按降解机理

纤维素酶反应和一般酶反应不一样,其最主要的区别在于纤维素酶是多组分酶系,且底物结构极其复杂。由于底物的水不溶性,纤维素酶的吸附作用代替了酶与底物形成的ES复合物过程。纤维素酶先特异性地吸附在底物纤维素上,然后在几种组分的协同作用下将纤维素分解成葡萄糖。1950年,Reese等提出了C1-Cx假说,该

纤维素酶按降解机理分类介绍

  纤维素酶反应和一般酶反应不一样,其最主要的区别在于纤维素酶是多组分酶系,且底物结构极其复杂。由于底物的水不溶性,纤维素酶的吸附作用代替了酶与底物形成的ES复合物过程。纤维素酶先特异性地吸附在底物纤维素上,然后在几种组分的协同作用下将纤维素分解成葡萄糖。  1950年,Reese等提出了C1-Cx

分解纤维素实验原理

纤维素酶是由多种水解酶组成的一个复杂酶系,自然界中很多真菌都能分泌纤维素酶。习惯上,将纤维素酶分成三类:C1酶、Cx酶和β葡糖苷酶。C1酶是对纤维素最初起作用的酶,破坏纤维素链的结晶结构。Cx酶是作用于经C1酶活化的纤维素、分解β-1,4-糖苷键的纤维素酶。β葡糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低

研究开发出增强纤维素与半纤维素降解能力的整合生物糖化工程菌株

  热纤梭菌具有的纤维小体多酶复合体,是目前自然界中已知最高效的纤维素降解体系。热纤梭菌的纤维素降解酶系中缺少外泌的β-葡萄糖苷酶(BGL),导致纤维二糖对纤维小体反馈抑制。同时,热纤梭菌半纤维素酶系也较弱,不仅影响半纤维素的降解水平,木聚糖还会进一步抑制关键纤维素酶Cel48S的活性,从而制约整体

纤维素酶按组成与功能分类

  纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.4),来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan cellobilhydro

纤维素酶按组成与功能分类

纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.4),来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan cellobilhydrola

纤维素酶的分类及作用

 2.1 饲用纤维素酶的分类  纤维素酶的种类很多,根据功能的差异分为3类,即内切纤维素酶、外切纤维素酶、β-葡萄糖苷酶[4]。①内切纤维素酶(又称内切-β-1,4-葡聚糖酶,羧甲基纤维素酶)。主要作用:在纤维素酶分子内部随机断裂β-1,4-糖苷键, 将长链纤维素分子截短,产生大量小分子纤维素,如纤

纤维素酶的分类及作用

饲用纤维素酶的分类  纤维素酶的种类很多,根据功能的差异分为3类,即内切纤维素酶、外切纤维素酶、β-葡萄糖苷酶[4]。①内切纤维素酶(又称内切-β-1,4-葡聚糖酶,羧甲基纤维素酶)。主要作用:在纤维素酶分子内部随机断裂β-1,4-糖苷键, 将长链纤维素分子截短,产生大量小分子纤维素,如纤维素糊精、

真菌纤维素酶及其在饲料中的应用

纤维素是地球上最丰富的多糖物质,它广泛而大量地存在于谷物、豆类、麦类及其加工副产品等畜禽饲料里,是多个葡萄糖残基以 β-1,4-糖苷键连接而成的多聚物,其基本重复单位为纤维二糖。在天然纤维素中,木质素和半纤维素形成牢固结合层,紧密地包围纤维素。除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分纤维素外,猪、鸡

真菌纤维素酶及其在饲料中的应用

纤维素是地球上最丰富的多糖物质,它广泛而大量地存在于谷物、豆类、麦类及其加工副产品等畜禽饲料里,是多个葡萄糖残基以 β-1,4-糖苷键连接而成的多聚物,其基本重复单位为纤维二糖。在天然纤维素中,木质素和半纤维素形成牢固结合层,紧密地包围纤维素。除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分纤维素外,猪、鸡

变废为粮:用玉米秸秆高效合成淀粉和蛋白

 利用木质纤维素生物合成人造淀粉。中国农科院供图 近日,中国农业科学院生物技术研究所微生物蛋白设计与智造创新团队与国内相关科研单位合作,开发了一种利用玉米秸秆高效生物合成人造淀粉和单细胞蛋白的新技术,进一步降低了人造淀粉的生产成本,为粮食生产提供了新的途径。相关研究成果发表在《科学通报》(Sci