石燃料储备正在以惊人的速度被文明世界消耗。燃烧化石燃料也引起了对不稳定且不确定石油资源、燃料成本上涨以及全球气候变暖的担忧。这些担忧已经转向到利用可再生资源来生产能够满足世界高能需求的“更加绿色的”能源替代品。到2010年，加拿大可再生能源燃料标准提高到乙醇含量5的混合燃料；2009年美国环保局将其可再生燃料标准提高
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到乙醇含量1021的混合燃料；而巴西的混合燃料的标准是含25的乙醇（2007年确立）。纤维素酶占全球工业酶需求量的8。当纤维素酶用于将预处理的纤维素类物质水解成糖（所产糖可以大规模发酵成生物乙醇和生物碱产品）时，纤维素酶市场将大幅扩张。据估计，美国的纤维素酶市场每年高达4亿美元。在20042014年期间，作为一种特殊的酶，纤维素酶的使用量预计将增加一倍。生物技术公司Ge
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cor国际公司和Novozymes公司报道，他们已经开发了可以降低纤维素至乙醇转化工艺中所用纤维素酶成本的技术，使每加仑乙醇的生产成本从54美元降低至20美分左右，其中两个重要策略是：（1）控制纤维素酶的生产成本，通过优化加工工艺和增强菌株产酶能力来降低每千克酶的生产成本，例如：从乳糖到葡萄糖选用更廉价的培养基和新的诱导系统；（2）提高纤维素酶的性能以在减少酶使用量的同时能获得与酶混合物相同的水解能力，同时改善酶产品的组成。
除此之外，纤维素酶在工业上的主要应用是纺织工业中织物的生物抛光和生产砂洗外观的牛仔布以及用于增加衣物柔软度和亮度的家用洗涤剂。另外，它们还应用于动物饲料中以提高养分消化率和质量，以及用来制作果汁和烘焙食品，而纸张脱墨是另一个新兴的用途。纤维素酶有可能发挥重要作用的一个挑战性领域是将可再生的纤维素生物质转化为商用化学品的生物转化。酶在清洁剂、皮革和造纸工业中的应用需要能够在极端pH和温度条件下具有高稳定活性。纤维素酶和纤维素分解菌的一些重要用途列于表1中。
本篇综述将阐述在自然以及人工技术条件下纤维素酶的生产。此外，本文将从综合视角以及纤维素分解菌和酶系统多样性的角度描述细菌性纤维素酶的应用，并将力图讨论纤维素酶在细菌系统中的作用方式和它们的分子生物调节作用。此外，本文还将探讨异源宿主中纤维素酶基因的克隆和表达、以及这些罕见的纤维素酶如何帮助人们解决生物燃料工业的一些重要技术瓶颈和生物技术中一些独特的细菌策略如何帮助生物炼制。
1纤维素酶的分类
微生物产生的纤维素酶以游离或与细胞r