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细菌产生的纤维素酶（综述）
作者：严鸿林来源：《国外畜牧学猪与禽》2018年第09期
摘要：纤维素是地球上一种丰富的天然生物聚合物和主要的农业废弃物。这种纤维素生物质是一种具有被生物转化为增值生物产品巨大潜力的丰富的可再生资源。它可以被纤维素分解菌产生的纤维素酶降解。这种酶有多种工业用途，目前被认为是最重要的工业酶。本综述将探讨纤维素酶的应用、分类和定量以及纤维素分解菌的类型和筛选，也将介绍通过液态发酵和固态发酵方式生产纤维素酶、纤维素酶的性质以及纤维素酶基因的克隆和表达的最新知识。此外，本文还将讨论研究纤维素酶的生物技术及其未来展望。
关键词：纤维素分解菌；生物转化；纤维素酶；内切葡聚糖酶；外切葡聚糖酶；β葡萄糖苷酶；纤维小体
中图分类号：S8516文献标志码：C文章编号：10010769（2018）09005104
地球每年大约产生2000亿tCO2，这意味着有相同数量的有机物被降解，其中30被动植物利用而其他的70被微生物降解。一般来说，纤维素约占植物生物质干重的50。这些植物生物质是可供人类使用的燃料和材料的唯一可预见的可持续来源。农业废弃物是木质纤维素生物质的主要来源，木质纤维素具有可再生、未开发且廉价的特点。这些可再生资源来自玉米皮、玉米秸秆、甘蔗渣、稻草、稻壳、木本作物、森林残留物的叶子、茎和秸秆。除此之外，它们还来自工业和农业生产中产生的木质纤维素废弃物，如柑橘皮、椰子生物质、木屑、纸浆、工业废料、城市纤维固体废物和造纸厂污泥。此外，它们还可来自生物燃料专用能源作物，包括多年生牧草（如柳枝稷）和其他牧草饲料（如芒草、大象草、百慕达草等）。
大约70的植物生物质被锁定在5碳糖和6碳糖中。这些糖存在于木质纤维生物质中，木质纤维生物质主要由可被一种复杂的酶系统即纤维素酶（外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶和β葡萄糖苷酶等）水解的木质素（由β1，4糖苷键链接的葡萄糖同源聚合物）、少量的半纤维素（由戊糖D木糖、达拉定糖和己糖D甘露糖、D葡萄糖、D半乳糖与糖酸组成的5和6碳糖的异源聚合物）和极少量的木质素（一种复杂的芳香族聚合物）组成。在硬木中，半纤维素主要为木聚糖；而在软木中，半纤维素主要是葡甘露聚糖。简单来说，木聚糖降解需要内切1，4β木聚糖酶、β木糖苷酶、α葡糖苷酸酶、αL阿拉伯呋喃糖苷酶以及乙酰木聚糖酯酶。葡甘露聚糖的降解需要β甘露聚糖酶和β甘露糖苷酶切割其聚合物骨架。
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