天然结晶纤维素的生物合成及其去晶化途径

发布时间：2017-08-22 10:02

  本文关键词：天然结晶纤维素的生物合成及其去晶化途径

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【摘要】：纤维素是高等植物细胞壁的结构骨架和重要组成成分,由细胞质膜上的纤维素合成酶合成.一个纤维素合成酶亚基合成一根纤维素分子链,多个亚基聚集在一起形成末端复合体(TC),可同时合成多根葡聚糖分子糖链,其在氢键和范德华力作用下快速有序堆积,形成结构紧密的天然微纤丝结晶结构.质膜上有序线性排列的超分子TC合成结晶纤维素Ⅰα,而玫瑰花型排列的TC合成结晶纤维素Ⅰβ.结晶微纤丝的密切有效堆积是植物抗降解的天然屏障.高浓度的酸和离子液体可以在微纤丝间有效扩散,破坏晶体分子链的有序堆积、分子间氢键网络,甚至打断晶体内部的糖苷键,完成天然结晶纤维素的去晶化及解聚过程.酶分子的去晶化过程是发生在微纤丝特定表面上的非均相反应过程,可在常温常压下固或液表面上快速完成,但有效可及表面积是其主要限速瓶颈.因此结合物理、化学方法预处理,低成本高效打破限制酶分子有效扩散的屏障,增加酶分子对结晶纤维素特异性结合的效率和有效可及面积,从而实现天然结晶纤维素高效去晶化及绿色快速降解转化.
【作者单位】： 山东大学微生物技术国家重点实验室;
【关键词】： 纤维素合成酶复合体 生物质抗降解屏障 结晶纤维素 去晶化 绿色化工
【基金】：国家自然科学基金(31370111) 国家科技重大专项(2013ZX10004217) 山东大学基本科研业务费资助项目自然科学专项(2015YQ004)资助项目~~
【分类号】：O636.11
【正文快照】： 植物生物质是地球上含量最丰富的可再生资源之一,每年产量可达2 000亿吨[1].植物细胞壁纤维素的合成与降解也是自然界碳循环的中心环节,是保障生态链得以持续进行的重要限制因素.充分利用这些生物质资源,绿色生产高附加值的生物基原料与化工产品,不仅可以替代化石燃料减少温室

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本文编号：718470