不同N源对里氏木霉产纤维素酶的影响(2)

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3.1.2.1 硫酸铵 11

3.1.2.2 尿素 12

3.1.2.3 硝酸钠 13

3.1.3. 复合氮源 14

3.2 分析与讨论 15

结论 16

参考文献 18

致谢 20

1 前言

目前，能源短缺和环境污染问题越来越严重，于是人们开始寻找可替代的新能源[1]。但是每年生物质净产量约为1800亿吨，而纤维素是含量最丰富的生物高聚物，所以怎样高效地把纤维素分解为游离葡萄糖这一步十分关键。

近年来对纤维素降解方面的研究最环保和最经济的方法就是生物酶解法。纤维素酶的来源有细菌和真菌等，其中因里氏木霉组分全、纤维酶产量高而成为产纤维酶的常用菌种。但是目前纤维素酶产酶菌株的活力还比较低，而且纤维素酶生产成本过高，限制了其有效而广泛的应用[2]。在纤维素酶的发酵生产中，主要原材料C和N源是影响纤维素酶成本的重要因素[3]。本文以里氏木霉为研究对象，通过使用不同N源的培养基，使纤维素酶的产量提高。通过单因素实验考察不同浓度的硫酸铵、尿素、硝酸钠、以及复合N源（硫酸铵和尿素）对纤维素酶的活性的影响，确定主要影响产纤维素酶的最佳氮源浓度，为纤维素酶的工业化生产提供了基本的理论基础。论文网

1.1 纤维素酶的概述

纤维素酶大多来自自然界的生物，如真菌、细菌还有动物，纤维素酶是可以将纤维素分解成葡萄糖和纤维二糖等还原糖的蛋白质，起到生物催化作用。用于生产纤维素酶时大多选用真菌，如青霉属(Penicillium）、木霉属(Trichoderma)和曲霉属（Aspergillus）[4]。

纤维素酶在环境行业、食品发酵行业和能源行业都已有了广泛的应用。酒精发酵时，纤维素酶不仅可以增加原料的利用率而且使酒质更好；乙醇发酵时，分步降解纤维素并最后发酵成乙醇，纤维素酶发挥了很大的作用。

1.1.1 纤维素酶的降解机制和分类（表1[6]是纤维素酶的分子量和分解机制）

1.1.2 纤维素酶的结构

纤维素酶分子一级结构同源性比较低，一般由具有与纤维素结合功能的纤维素结合域(cellulosebinding domains，CBD)与具有催化功能的核心催化域(catalytic domains，CD )，还有将这两部分连接的高度糖基化的连接桥(linker)三部分组成的[7]。

1.1.3 纤维素酶的研究动态

纤维素酶在石油开采和资源再生、纺织、食品、酿造、饲料、造纸等方面应用广泛，而且有很好的发展前景。由于能源短缺和环境污染等问题，利用纤维素酶使秸秆还田[8]、使用纤维素酶降解生物质原料生产燃料乙醇新型能源[9]等吸引越来越多的人研究。在国外，对纤维素酶大概有40多年的研究，我国对纤维素酶的应用和研究也越来越多[10]。

1.2 里氏木霉的概述

1.2.1 里氏木霉产纤维素酶的概况

里氏木霉是一种腐生型的真菌，能利用多种氮源以及碳源生长，里氏木霉具有多种生物合成和降解途径，可以产生多种初级和次级代谢产物[11]。里氏木霉产生的纤维素酶是胞外酶，所以经过粗提和分离纯化后就可以得到纯化的纤维素酶制剂[12]。里氏木霉可以产生纤维素酶和半纤维素酶有：乙酰基木聚糖酯酶，内切葡聚糖酶I (EGI)、EG II， EG III，外切纤维素酶I (CBHI)、CBH II， β-木糖苷酶，甘露聚糖酶，半乳糖苦酶，a-L阿拉伯呋喃糖酶，木葡聚糖酶，木聚糖酶I (XYLI)，XYL II，聚半乳糖醛酸酶，内切β-l，3葡糖苷酶[13]。糖酶占60%-80%，内切葡聚糖酶占20%-36%，β-葡聚糖苷酶占1%，它们协同作用于纤维素使之降解成葡萄糖[14]。文献综述