不同种类氨基酸对菌株a.fumigatusz5木质纤维酶系的影响

一些纤维素酶的形成不仅受到不同种类微生物的影响,而且受到培养基包含的组分,特别是氮源和碳源,矿物质以及如水分,pH和温度等物理因素的很大影响。本文主要研究不同种类氨基酸对烟曲霉Z5产纤维素酶的影响及其机制研究。纤维素是地球上蕴含量最丰富、分布最广的可再生资源之一, 而纤维素酶能够降解纤维素的 β-1,4-葡萄糖苷键来产生葡萄糖或者别的可溶性糖。纤维素材料水解的因素主要是纤维素酶的生产。纤维素酶应用广泛,是最理想的酶系统之一。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1 材料3
1.1.1 菌株3
1.1.2 氨基酸3
1.1.3 培养基3
1.1.4 植物材料3
1.1.5 水解液3
1.2 方法3
1.2.1 研究方法和技术路线3
1.2.2 实验方案3
2 结果与分析4
2.1 液体发酵中不同氮源对菌株Z5胞外蛋白的影响4
2.2 液体发酵中不同氮源对菌株Z5酶活的影响5
2.3 液体发酵中不同氨基酸对烟曲霉Z5产酶影响6
2.4 固体发酵中不同氨基酸对烟曲霉Z5产酶影响7
3 讨论8
致谢9
参考文献10
不同种类氨基酸对烟曲霉A.fumigatus Z5木质纤维酶系的影响
引言
引言:在地球上纤维素是非常丰富的有机物质,存在于大量植物体内,含量十分丰富,是人类最容易获得的自然资源,而且纤维素可以被直接利用。由于人们对耗尽化石燃料的不断增长的担忧,以及一部分碳源不可再生,能源需要从这种碳源转变到可以再生的生物资源,比如木质纤维素。无论来源何处,木质纤维素这种材料主要由三种聚合物组成:纤维素,葡萄糖均聚物;半纤维素,一种己糖和戊糖的杂聚物;木质素,一种无定形的苯基聚合物。纤维素可以通过酸或酶法水解,生成可溶性的分子量很低的产物,如己糖和戊糖[1]。静态培养技术,其生产效率非常低,生产成本极高[2]。
植物每一年能够生成大约1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 
800亿吨的纤维素,这使得该多糖成为地球上非常大的有机碳库。全世界范围内植物每一年产生的干物质可以达到 150×109 t, 其中植物纤维素是主要的物质成分,其总量可以达到 85×109 t,是地球上蕴含量最丰富、分布范围最广的物质之一,也是可再生资源最廉价的一种。植物纤维素在自然界中主要是被微生物经过反应降解成有机碳源利用,使得其成为最大的生物圈物质流之一。纤维资源在中国也十分丰富,仅农作物废弃物中的皮壳、稻壳、秸秆等每一年就可达到 0.7×109 t。因此,作为可再生能源的纤维素的重要性已经成为科学研究和商业的主题。使用纤维素的关键步骤是将其水解生成单体糖以及使其最终转化为更有价值的化学物质和能量。
曲霉,是发酵工业的重要菌种,也是食品加工业的重要菌种,现在已经被利用的有近60种。曲霉广泛分布于土壤、谷物、空气和各种有机物品上。木质纤维素生物质循环中曲霉起着非常重要的作用[3]。属于曲霉菌属的真菌菌种作为生产的细胞工厂被加以利用[4]。木质纤维素的底物因为有可能被用于生产食品、燃料和化学品的二次发酵过程,所以引起了非常大的兴趣[5]。氮源在生产纤维素的培养基中是必不可少的[6]。
能够控制纤维素进行水解的酶被称为“纤维素酶”。和大多数酶不同,纤维素酶是一种作用于天然纤维素,在复合物的协同作用下可以催化原生纤维素降解的微生物酶系统,包括多种纤维素水解酶[7]。纤维素酶是至少三组酶的家族。首先是内切葡聚糖酶,其随机作用于可溶性和不溶性纤维素链。其次是外切葡聚糖酶,能够用于从纤维素链的还原性和非还原性末端释放出来纤维二糖。最后是β葡萄糖苷酶,能够水解非还原性的结合于末端的βD葡萄糖键,与此同时释放出βD葡萄糖和相应的配基。每种组分又可以包括多种同工酶,比如里氏木霉纤维素酶系,其至少包括5个内切酶,2个外切酶,以及2个β葡萄糖苷酶。纤维素酶对纤维素进行降解的条件是需要3种酶协同作用,才能够完全水解成葡萄糖。降解木质纤维素材料,需要多种酶协同作用的过程[8]。
为了使微生物去木质素的过程得到改善,各种常规实验方法和现代实验方法逐渐成为目标,如诱变和重组DNA技术[9]。纤维素酶提供了获得生物质利用的巨大好处的机会,并且使用了对生态友好的方式。纤维素酶有诸多应用潜力,在其他方面如水果和蔬菜汁的提取,洗衣粉的配方,淀粉加工,动物饲料生产,纸浆和造纸工业,纺织工业,谷物酒精发酵,麦芽和酿造等。纤维素酶应用十分广泛,成为最理想的酶系统之一[10]。在地球上木质纤维素是最丰富的天然材料[11]。
目前很多纤维素降解菌已经被筛选到,其中主要包括细菌、放线菌和丝状真菌等。在多种木质纤维素的降解技术中,微生物降解技术因为其成本很低、反应条件温和、不对环境造成污染等优点,逐渐受到国内外科研工作者的关注。关于木质纤维素被微生物降解方面的研究有很多,在微生物菌种资源、降解原理、纤维素降解酶系特点与合成调控,以及纤维素降解酶基因工程等很多方面取得了非常大的进展。文献指出木质纤维素材料是不溶于水的[12]。能降解纤维素的细菌有很多,主要有纤维粘菌(Cytophaga)和纤维杆菌(Cellulomonas)两类。具有降解纤维素能力的放线菌主要有纤维放线菌(Acidothermus. Cellulolyticus)、诺卡氏菌属(Ncardia)和链霉菌属 (Streptomyces)。真菌由于具有较高的胞外酶活性且其酶种类比较全面使其有很强的纤维素降解能力, 因此对其研究比较多。己知道的对纤维素作用较强的菌株多是曲霉属 (Aspergillus)、枝顶孢霉属(Acremonium)、木霉属(Trichoderma)、漆斑霉属(Myrothecium)、脉孢霉属 (Neurospora)、青霉属(Penicillium)、毛壳霉属(Chaetomium)的菌株等。

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