生物质转化酶的改进.doc

生物质转化酶的改进：一个基本的研究视角 论文翻译 Improving Enzymes For Biomass Conversion: A Basic Research Perspective 生物质转化酶的改进：一个基本的研究视角 班纳吉1，约翰·S·斯科特-克雷格1和乔纳森D.沃顿1 HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#ContactOfAuthor3  （1）能源部大湖生物能源研究中心，植物研究实验室，密歇根州立大学，东兰辛，MI 48824，USA Jonathan D.沃顿的 在线发布时间：2010年1月9日 抽象 植物生物质原料转化为可发酵糖酶的成本是一个实用的纤维素乙醇产业发展的一大障碍。私人产业界，学术界和政府实验室正在积极追求的目标降低成本的材料，如玉米秸秆生物质转化成葡萄糖，木糖，和其他糖酶优化研究。部能源大湖生物能源研究中心的主持下，我们采取几种方法来解决这个问题，包括优越的关键酶，蛋白质工程，在植物中表达和高层次的“生物勘探”。一个特别的重点是发展合成酶的混合物，以了解已知的酶的数百重要在什么比例。一组核心包括切纤维素酶，内切葡聚糖 β-葡萄糖苷酶，木聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。配件的酶包括酯酶，蛋白酶，非水解蛋白质和糖基水解酶，裂解不太频繁的植物细胞壁中发现的化学联系。 关键词 纤维素 半纤维素酶 木聚糖酶 氨纤维膨胀 玉米秸秆 生物能源 木糖苷酶，葡萄糖苷酶，纤维二糖水解酶 内切葡聚糖酶 木霉 曲霉 介绍 从木质纤维素材料液体运输燃料被看作是一个重要的潜在替代石油[ HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR3535 ]。预计纤维素乙醇有利于温室气体的分布，减轻对外国石油的依赖，弥补全球石油储量减少，并提供了一个经济的推动作用[ HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR1616 ]。 最受欢迎的木质纤维素生物质转化为乙醇或其他液体燃料的战略涉及多糖的酶催化的解聚反应。然而，酶本质上是昂贵的，因为它们必须产生的生活系统，在热力学上是不稳定的。由于木质纤维素的化学和物理顽抗，酶负荷高降解率是必要的，以合理的。酶的最终成本是阻碍发展的一种经济可行的纤维素乙醇产业[ HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR4040 ] 的主要开支之一。 生物质转化酶 生物化学和植物木质纤维素材料的化学和微生物酶，解聚，经常被评论[ HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR1212，HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR4040，HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR5858 ]。它提醒读者的木素纤维素材料转化为可发酵糖的速率和效率的函数开始的生物质材料，预处理，介于6至60的酶活性的参与，和的定义中的“可发酵糖” 。不同的原料（木材，玉米秸秆，甘蔗渣等）受到不同预处理含有不同浓度（变量）不同的糖。考虑到所期望的最终产品的解聚，野生型的酿酒酵母（酵母）发酵葡萄糖但不木糖，，而木糖和纤维寡糖是可以接受的其他天然或工程微生物[ HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR2828，HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR5151 ]。因此，生物质源，预处理，酶混合物，发酵微生物是相互依存的变量。 从研究最为透彻的酶系统的角度来看，结晶纤维素的解聚作用的心脏包括纤维二糖水解酶（CBH），内切β1，4 -葡聚糖酶（EG）和β-葡萄糖苷酶（BG）。半纤维素分解的酶学我们的知识是那么广泛。而纤维素是化学均匀，可在高纯度的形式，半纤维素比较丰富，植物物种和组织之间在一个单一的工厂。双子叶植物的半纤维素，例如，含有岩藻糖，O-乙酰化的半乳糖，α1，6 -木糖取代的β1，4 -葡聚糖[ HYPERLINK /article/10.1007/s12155-009-9067-5/fulltext.html#CR1010，HYPERLINK /article/1