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现代生物技术进展及产业政策 课程论文 题目：高活性纤维素分解菌株在不 同温度下筛选的研究进展 学院: 学号： 姓名： 时间： 高活性纤维素分解菌株在不同温度下筛选的研究进展 摘要: 概述了纤维素酶及其底物，以及它们的相互作用，讲到了纤维素分解菌株的种类和有关特点，总结了一些纤维素分解菌株的筛选方法，在此基础之上分别讲述了在高温、常温、低温条件下筛选菌株的研究进展，最后展望了不同温度条件下筛选菌株，在不同的环境的应用前景及其开发，及其后续研究。 关键字：高活性，不同温度，筛选 引言 纤维素是由葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接而成的线状大分子物质, 是植物组织的基本成分,也是绿色植物光合作用的主要产物.它的含量约占植物总量的一半, 是地球上既丰富又能不断再生的有机物质。如此巨大的资源在我们身边却没被好好的利用起来，白白浪费甚是可惜，目前虽然可通过化学或是其他的手段将其利用，但是，从目前的应用效果来看，不是很好，有的浪费了原材料，污染了环境，而且也不经济节约，然而通过生物手段，却可以将纤维素的应用价值最大化。生物手段主要是通过纤维素酶对纤维素的分解从而达到我们的利用目的。然而，纤维素酶的活力却极大的影响着对纤维素的应用，因此对于获取高活性的纤维素酶有了急切的要求，进而寻找到能够产生高活性的纤维素酶的菌株成了研究者们的焦点。然而，为了能够适应不同环境温度条件，应此对于不同温度条件下，筛选出能够产生高活性纤维素酶的菌株是非常有意义。 纤维素酶及其底物 纤维素是一种由D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量50000～2500000，相当于300～15000个葡萄糖基。 纤维素和几丁质分子结构图 ,生长pH 值、温度范围广,能分解多种底物,产酶活性高。孢杆菌中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌能够产生大量的纤维素酶，并且其产生的酶的活性相对说较高。PH值在8.0，温度为37℃，时间为48h条件下酶活能够达到358.751U/ml酶液[1] 热纤梭菌：热纤梭菌是嗜热产芽孢的严格厌氧菌,革兰氏染色呈阳性,能发酵纤维素和纤维糊精产生乙醇、乙酸、乳酸、氢和二氧化碳,不能发酵戊糖和淀粉。它能够直接在纤维二糖上更好地生存,并且它不是通过纤维二糖酶作用将纤维二糖分解成葡萄糖,而是通过纤维二糖磷酸化酶作用,将纤维二糖转化为葡萄糖-1-磷酸和葡萄糖,因此,生长量是在同等条件下葡萄糖上的2倍，并且产生乙醇等对我们有用的物质。它同时具有较好的热稳定性的优点,它能够存在在70℃条件下而不会有所影响。与真菌相比它产生的酶的活性比较低,但是有研究报道它在晶态纤维素上的生长率大约有关真菌的2倍[2]。 瘤胃细菌:它是存在于牛、羊等食草类反刍动物的瘤胃中的微生物的总称。由于它是存在于动物的瘤胃中，因此对于大多数的具有一层蜡质和角质层的植物颗粒来说，对其的分解具有很大的做用，从而更加充分的利用草类资源，为动物分解产生更加丰富的营养。经过研究表明，瘤胃真菌具有很强的穿透能力和对纤维素的降解能力，它能部分地直接降解纤维素和减弱纤维的抗性组织，从而破坏植物外层的细菌无法分解的较硬的角质层，为细菌的进一步分解提供了可能，更加充分的分解了纤维素。 黑曲霉：它的最适温度是33-37℃，它的菌丝分为营养菌丝和气生菌丝：营养菌丝具有分隔；气生菌丝的一部分形成长而粗糙的分生孢子梗，顶端产生烧瓶形或近球形顶囊，表面产生许多小梗（一般为双层），小梗上着生成串的表面粗糙的球形分生孢子。分生孢子梗、顶囊、小梗和 分生孢子合成孢子头，可用于产生淀粉酶、蛋白酶和磷酸二酯酶等，也是酿造工业中的常见菌种。它能够产生量相对较大的纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶等能够直接分解但细菌不能分解的纤维素部分，从而通过它与其他的细菌共同作用，更好地分解利用纤维素。 菌株的筛选及其应用 菌株的筛选方式大致都是一样的，首先从含有该类菌株的土壤或是腐化物中取样，然后在其适宜的温度条件下，在其能够生长的培养基上进行培养，然后再是取样镜检观察它是否为我们要找的菌株，之后后将其分离出来，再进行扩大培养。但是大致的路线似乎很容易，但是做好做起来却是要根据具体的实际情况进行实验和分析。以下是三类适应不同温度条件下的菌株的筛选方式及应用。 3.1 嗜热菌株的筛选及其应用: 有关学者在研究的嗜热菌有，赵银瓶等分离的HCp菌株及其筛选见文献[3]，这种菌能够利用滤纸纤维素、纤维素粉、微晶纤维素、脱脂棉和水稻秸秆、明胶等，其次它可以利用葡萄糖、纤维二糖、木糖、木聚糖、果糖、蔗糖、核糖、半乳糖、麦芽糖、山梨糖、海藻糖、蜜二糖、甘