半纤维素降解酶体系的挖掘和协同作用以及在提高饲料利用率上的应用研究

发布时间：2024-06-15 02:36

　　半纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,是自然界含量第二丰富的生物质,广泛应用在食品、饲料、能源及制浆造纸等行业中。半纤维素的如何高效降解与利用一直是行业关注的重大问题,虽然已有β-木聚糖酶、β-甘露聚糖酶发挥一定的降解功效,但基于半纤维素复杂结构,其仍需深入研究包括α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、阿魏酸酯酶、乙酰木聚糖酯酶和α-半乳糖苷酶等半纤维素侧链降解酶和β-木糖苷酶、β-甘露糖苷酶等外切糖苷酶在半纤维素完全降解上的协同作用。本研究的目的是针对饲料原料中半纤维素复杂的化学结构,挖掘具有饲料工业应用价值的半纤维素降解外切糖苷酶和侧链降解酶。通过研究它们和β-木聚糖酶、β-甘露聚糖酶的协同作用,筛选出一个高效的半纤维素降解酶体系,提高饲料原料中的半纤维素降解效率,从而提高饲料原料的利用率,缓解我国饲料产量大,饲料原料紧缺和人畜争粮的局面。具体研究内容和结论如下:(1)由于β-木聚糖酶只能将半纤维素降解成低聚糖产物,而其要降解为单糖还需要β-木糖苷酶的进一步降解。本研究挖掘了6个来源嗜热微生物的β-木糖苷酶在毕赤酵母中重组表达。其中,来源Humicola insolens、Thermomyces...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1半纤维素的典型结构示意图[19]

第一章绪论3a：葡萄糖醛酸阿拉伯木聚糖，b：葡萄糖醛酸木聚糖，c：半乳甘露聚糖，d：半乳葡甘露聚糖，e：木葡聚糖图1-1半纤维素的典型结构示意图[19]Fig.1-1Schematicdiagramofthestructureofhemicellulose1.1.1.3木葡聚糖的....

图1-2半纤维素降解糖苷酶的三维结构

第一章绪论7并指向隧道入口位点的中心。（4）（α/α）6桶状结构：FilipVanPetegem等人解析了来自Pseudoalteromonashaloplanktis的嗜冷β-木聚糖酶，根据氨基酸结构相似性归类于GH8家族，它由内外各6个由α-螺旋折叠成（α/α）6桶[37]，....

图1-3半纤维素降解的CEs糖苷酶的三维结构

华南理工大学博士学位论文8氨基酸残基之间由两个氢键连接，构成酶的活性中心。很多CE1家族的酯酶带有CBM48，被证明对于阿魏酸酯酶对聚合木聚糖的活性至关重要[39]。图1-3为Anaeromycesmucronatus阿魏酸酯酶FAE和Aspergillusluchuensis乙....

图1-4GHs反转催化机制[42]

第一章绪论9图1-4GHs反转催化机制[42]Fig.1-4InvertingmechanismsofGHs（2）保留型催化机制如下图1-5所示构型保留的水解过程通常是通过一个两步双置换的过程，过程中有生成一个共价键糖苷-酶过渡中间体，中间体的形成涉及两个位于活性位点的羧酸残基；....

本文编号：3994796