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1、纤维素究进展李艳丽许尧兴许少春（浙江省农业科学院，植物保护与微生物硏究所,杭州310021）搐•碱性纤维素酶由于其新的去污,在洗涤剂工业上成功应用，近来受到国内外许多学者的关注。本文简单介幻了碱性纤维素酶新的去污，并迷了产碱性纤维素酶菌株的筛选及发酵条件优化，碱性纤维素酶酶学性质研究,碱性纤维素酸的分子生物珈＜等方面的国内外研究关键词：碱性纤维素酶,酶学性质；嗜碱芽抱杆菌棉制内衣由于透气性好，备受人们青睐。但穿过的棉织物经反复洗涤后，在领口衣口问题。1987年z日本铲藤等人将嗜碱性芽翹杆菌K-635产生的碱性纤维素酶加人到洗处会岀现发黄、褪色、板结现象，用市售
2、的添加蛋白和脂肪酶的洗涤剂均无法解决这些涤剂中,有效的解决了棉织物去污同题，还能起到使棉织物颜色鲜艳和柔软,并且即使碱性纤维素酶在较高浓度时也不会使衣物受到损害〕。碱性纤维素酶在洗涤剂工业上的成功应用,被洗涤剂工业称之为一次技术革命，使碱性纤维素酶成为世界各国普遍童视的一种极具生命力的新型酶制剂。1碱性纤维素酶新的去污旺纤维素酶由具有高度协同作用的三种成分鰻成:1）葡聚糖内切酶，作用于纤维素内部的非结晶区，随机水解1,4糖苜键，产生大量带非还原性末端的纤维素片断；2）葡聚糖夕沏醜z—；3）葡萄醜,能从纤维素卄的非还原端依裂解1.4键释放出纤維糖可将纤维二糖及其
3、他低纤维糊精成葡萄铜。天然纤维素的酶水解过程一为是先发生在内部糖由内切纤维素酶首殛寸无定形区域的葡聚糖链进行随机切割,结果导致结晶区暴露，被外切纤维素酶彻底水解。碱性纤维素酶是纤维素全酶的一个组卄竣甲基纤维素酶(Carboxymethylcellulose-hydrolyzingenzymes'CMCases),属于葡聚糖内切酶,它不含有纤维素酶全酶的其它两个组分葡聚糖外切酶和萄糖苜酶。传统的普通洗涤剂或加酶洗涤剂都含有相似的成分，作用机制也是相同的,即都是直接作用于污垢本身,降低污垢与纤维间的表面张力，使污垢增溶、乳化、分散、以致脱落达到去污目的。棉纤维性好
4、，但污垢侵人以后与水结状物，而被封团在纤维素结构中,一般洗涤剂接触不到污垢，故不能将封团在纤维内部的污物去掉,洗涤能力已达到顶峰。碱性纤维素酶不需要直接作用于污物本身,而是将由纤维绒毛组成的非结晶区的水合纤维素分解、破坏，软化纤维素分子与水、污垢结合形成的状结构使封团在结构中的污垢较容易地从纤维非结晶区中分离出来，最终去除附着在织物表面及侵人织物内部的尘泥、旨等污垢，达到令人满意的洗涤效果。碱性纤维素酶并不作用于棉制内衣的结晶区,因此量复洗涤后并不会使衣物受损〕。实际上，即使在很高的碱性纤维素酶浓度下，衣物的弹性和强度也不会改变。而且，那些由纤维绒毛所组成的非
5、结晶区也成棉织物褪色板结的原因，因此加有碱性纤维素酶的洗涤剂不仅可以去污，还可以起到使棉织物颜色鲜明和柔和效果⑶°2洗涤用碱性纤维素酶应具备的性质作为洗涤剂添加成分的碱性纤维素满足下列条件:1）酶种单一，即经过分离纯化后是一种单组分或多组分的只内切纤维素酶活性的纤维素酶，避衣物降解。到目前为止，在碱性条件下还没有能够降解天然纤维素的纤维素：2）反应pH—般为8、10左右，在碱性条件下酶活性稳定：3）洗涤剂中的表面活性剂、助剂等对酶的活性无影响：4）自来水中的各种金属离子不抑制或者稍微抑制的活性:5）热稳定好”要应不同的洗涤水温。3产碱维素株的筛一酵化纤维素酶的
6、硏究,己有四五十年的历史，但直以木霉。d曲霉《月erg,蠟厲等真菌产生的酸性纤维素酶为硏究对象，以木质纤维素转化成葡萄糖为主要硏究方向。在碱性下酶活性一般受到抑制，酶活很低或是根本没有酶活，并些生产菌株产生的纤维素酶成分复杂，会彻底纤维素，也不能用来洗涤棉织物。因此，选育产酶活力高、生长快、且对培养和产求都不高的碱性或耐碱性纤维素酶生产菌株备受国内外硏究者关注。日本学者对碱性纤维素酶进行了大量的硏究,Horikoshi和他的同事最先在日本专利中描述嗜碱性杆株N9.N-414和N9•1139｛能产生碱性纤维素酶，这为碱性纤维素酶在洗涤剂中的应用打下了基础。，根据
7、Horikoshi的筛选方案,北。等利用含有刚果红染料的碱性CMC培养基从土壤样品中分离了许多产碱性纤维素的嗜碱性和中性杆菌，其中,嗜碱性芽孑包杆菌K“一635以果糖、麦芽糖作为碳源,可以组成型表达碱性纤维素酶。以抗生素万古霉素、瑞斯托菌素等细胞壁合成抑制剂作为筛子，用甲基磺酸乙酯、亚硝基弧等诱变剂对KSM-635进行诱变处理筛选抗性菌株，使酶活提高到16・8IU/础、20•05IU/础“,通过单菌落分离，连续诱变，并进行碳源、氮源的选择补发酵条件的优化，酶活性提高了几十倍,最终实现了以非纤维素碳源发酵生产碱性纤维素酶的工业化生产，是目前唯一报道已工业化生产的
8、菌株。国内对纤维素酶的研究还处于初始阶
