3。6。1 蛋白质标准曲线的结果 25

3。6。2 酶液中蛋白质的浓缩结果 26

3。6。3 浓缩前后酶液中的纤维素酶不同组分的酶活力 27

结 论 29

致谢 30

参考文献 31

第一章 绪论

1。1 前言

纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，是自然界中分布最广、含量最多的一种多 糖，是植物细胞壁的主要成分，占植物界碳含量的 50%以上。纤维素水解会产生葡萄 糖，这对于人类来说是一种极其丰富的自然资源，如果能够得到好的利用，将更好的 造福人类社会。然而现实是自然界中只有很少的一部分纤维素被利用，造成了极大的 资源浪费。常温下，纤维素既不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂，但是纤维素酶能 够作为催化剂有效地水解纤维素产生葡萄糖，因而对纤维素酶的研究可以达到更有效 的利用纤维素的目的，具有重大而深远的意义。纤维素酶不是单体酶，而是是降解纤 维素生成葡萄糖的一组酶的总称，是起协同作用的多组分酶系，是一种复合酶，主要 由外切β-葡聚糖酶（endo-1,4-β-D-glucanase,简称 EG）、内切β-葡聚糖酶(exo-1,4-β-D

- glucanase，来自真菌简称 CBH，来自细菌简称 Cex，又称为 Cx 酶。）和β-葡萄糖 苷酶(β-glucosidase，简称 BG）等组成，还有很高活力的木聚糖酶。纤维素酶作用于 纤维素以及从纤维素衍生出来的产物。

1。2 纤维素酶的来源

产纤维素酶的生物具有多样性，主要来源于三方面：微生物、植物和动物。但是， 目前为止，从植物中提取纤维素酶的难度较大，而且含量不高，因此现在提取纤维素 酶主要是是通过微生物和动物两个途径，而其中微生物是纤维素酶最主要的来源。据 不完全统计，国内外大约已有 53 个属的几千个菌株，主要包括真菌、细菌和放线菌 等[1]，能够产生纤维素酶。目前国内外对于纤维素酶研究的重点在产纤维素酶的细菌 和真菌上。

1。2。1 微生物来源

（1）真菌类 不同菌株产生的纤维素酶作用不同，而真菌产生的纤维素酶为胞外酶，不需要纤

维素直接接触即可在胞外环境通过水解酶机制和氧化酶机制来降解纤维素[2]。分解纤 维素的真菌主要来自丝状真菌，其菌丝穿透能力强，降解速率快。如木霉属、青霉属、 曲霉属、根霉属、漆斑霉属、毛壳霉属等[3]。其中尤以1956年发现的木霉属最为突出，

因其产酶量大而且活性高而被广泛应用，木霉属中活性较高的代表菌种有：康氏木霉 (Trichoderma koningiiOudemans)、黑曲霉(Aspergillus niger van Tieghem)、黑曲霉、里 氏木霉（Trichodermareesei）等[4,5]。现在已被制成制剂的有绿色木霉、黑曲霉、镰刀 霉以及拟青霉和斜卧青霉的纤维素酶[6]。到目前为止，里氏木霉作为产纤维素酶能力 最强的微生物之一，因其稳定性状，优质高产及良好抗代谢阻遏能力，被广泛的应用 于工业生产中，具有极高的利用价值[7]。里氏木酶合成和分泌的纤维素酶的种类非常 多，包括葡萄糖苷酶、内切葡聚糖苷酶及外切葡聚糖苷酶，其中内切葡聚糖苷酶及外 切葡聚糖苷酶的酶活性很强，但葡萄糖苷酶酶活性则比较低[8]。而胞外内切酶活比较 高的类群有根霉属及曲霉属，其中对黑曲霉研究较深入，由于其纤维素酶系比较全面 而且无毒，因此，被广泛应用于现代柠檬酸工业[9]。另外，里氏木霉也是公认的产纤 维素酶最稳定和无毒安全的之一，目前世界纤维素酶市场中的纤维素酶来自木霉属和 曲霉属，康氏木霉和拟康氏木霉是较好的纤维素酶生产菌[10]。真菌类产生纤维素酶的 最适pH一般为酸性或者中性偏酸性,目前为止发现的大多数产纤维素酶真菌多为好氧 菌，只有极少数为厌氧真菌。