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      每日科技名詞 | 纖維素酶
      時間:2023-10-16
          纖維素酶
          cellulase
          定義:水解纖維素中β-1,4-糖苷鍵的酶。
          學科:微生物學_微生物生理生化
          相關名詞:生物質 纖維素 葡萄糖
          【延伸閱讀】

          纖維素來源廣泛,是一種重要的可再生資源,利用好這一豐富的可再生生物資源可能解決當今地球上面臨的環境、能源和食品等多方面的危機。纖維素酶對于纖維素資源的利用具有重要意義,使用纖維素酶降解是目前利用纖維素資源的研究熱點。


          纖維素酶廣泛存在于植物、動物和微生物中,但目前被應用到實際生產中的酶仍主要來源于微生物,包括真菌和細菌。纖維素酶是一種包含多種水解酶的酶系,主要包括如下三種作用各異的酶組分:
          1.內切葡萄糖苷酶:能隨機水解β-1,4糖苷鍵,將長鏈的纖維素分子截斷,主要產物為纖維寡糖和纖維二糖。
          2.外切葡萄糖苷酶:在纖維素降解中起主要作用,作用于纖維素分子末端,水解β-1,4糖苷鍵,每次切下一個纖維二糖單位,又稱為纖維二糖水解酶。
          3.β-葡萄糖苷酶:主要將纖維二糖繼續水解為葡萄糖。
          纖維素酶在工業生產中具有重要的利用價值。在食品工業中,纖維素酶降解植物細胞壁中的纖維素,在果蔬加工、食品發酵等方面具有顯著的應用價值;在飼料工業中,添加纖維素酶可以提高青貯飼料的營養價值;在醫藥領域,通過纖維素酶降解中草藥植物的細胞壁,可以更有效地提取其活性成分;在能源領域,纖維素酶作用于生物質可產出再生氫和生物乙醇,替代化石能源改善環境。
          在不同的行業中尋找更環保的能源以及更環保的技術,重新激發了人們對纖維素酶的興趣。然而,酶的成本被認為是其廣泛商業化的主要障礙。與傳統的化學技術相比,微生物生產酶具有巨大的優勢,因為它們可以通過既定的發酵技術大量生產。纖維素酶產量取決于多種因素,如培養基成分、接種量、pH值、溫度、誘導劑和通氣量等。
          纖維素酶生產的未來挑戰包括纖維素預處理技術,具有高 效益的纖維素酶生產工藝,以及提高酶性能、工藝耐受性和熱穩定性的生物開發策略。
          (延伸閱讀作者:東北師范大學生命科學學院 原野博士)
          來源:全國科學技術名詞審定委員會
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