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世界对能源需求量越来越高,温室效应迫使人们越来越多地研究可再生资源。纤维素作为地球上储能最多的能源物质。每年全球有光合作用产生的纤维素为1.15x1011~2.10 x1011t,是很重要的能量和物资来源。纤维素是一种多糖,以β-1,4-糖苷键结合。而纤维素酶能将其分解为单糖,使其广泛应用于医药、废水处理、生物燃料、化工,前景非常广阔。
指标 | 检测方法 | 样品要求 | 询价 |
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纤维素酶 | 陌凡生物-纤维素酶(CL)测定试剂盒 | 土壤风干样,植物/血清及组织鲜样 |
所有用于测定纤维素酶活性的现有方法都是根据底物水解后积累的产物的量,实验过程中底物量的减少,以及实验后观察到的底物的物理性质的变化来分类的。最常见的测量累积的水解产物,例如总糖,还原糖和生色团的测量,常用的测量方法是二硝基水杨酸( DNS) 法,因为对还原糖的检测范围广,对蛋白质的干扰小。底物物理性质的变化也被用来量化纤维素酶的活性。由于粘度与聚合物浓度有关,因此可以通过测量羧甲基纤维素( CMC) 溶液的流变性来非常准确地测定纤维素酶活性。
纤维素酶由内切葡聚糖酶( Endoglucanas) ,外切葡聚糖酶 ( Exoglucanase ) 和β-葡萄糖苷酶 ( β-glucosidase) 组成的复合酶。内切酶葡聚糖酶作用于纤维素分子链的无定形区,从而产生新的链端和不同长度的低聚糖。外切葡聚糖酶则是在整个降解过程里起主导作用,它作用于纤维素链还原端或者非还原性末端,生成的主要产物为纤维二糖,因此也被称为纤维二糖水解酶。β-葡萄糖苷酶只作用于非还原性末端,它将纤维二糖和纤维寡糖水解成葡萄糖。
纤维素酶水解作用示意图
1、原核纤维素降解微生物
原核纤维素降解微生物主要来源于细菌及放线菌。其中细菌的主要来源菌属为纤维粘菌属、芽孢杆菌属、热双歧菌属和欧文氏菌属等,细菌分泌的是单一酶,通常为内切纤维素酶,应用pH 值范围为中性和碱性,酶活低,产量低,提纯难度高,且多为胞内酶。放线菌的主要来源菌属为纤维放线菌属、诺卡氏菌属和链霉菌属,其分泌酶的应用pH 值范围较广,且在高温环境中也具有较高的活性,编码酶的基因较为简单,更容易进行基因重组与改造,但其菌株生长速度较慢且酶产量较低,因此,针对放线菌的研究较少。
2、真核纤维素降解微生物
真核纤维素降解微生物主要来源菌属为木霉属、曲霉属和青霉属等,其分泌的是复合酶,相比于原核纤维素降解微生物,酶活较高,产量较高,且为胞外酶,易于提取,但其应用pH 值范围通常为酸性,只能应用于酸性条件下的工业生产。原生生物通常会出现在宿主后肠中,与其它微生物共同作用降解宿主体内的纤维素,这些宿主包括线虫、鳌虾、福寿螺、白蚁、天牛等,单一物种的原生生物产生的纤维素酶通常为单功能酶。因此,虽然不同种类原生生物对纤维素的降解机制不尽相同,但其对纤维素的降解均需要多种单功能酶的协同作用。