表面活性剂对纤维素酶解的影响及机理

发布时间：2021-03-24 22:18

　　随着能源危机和环境问题的日益紧张,寻求一种环境友好、可持续和充足的替代能源变得越来越重要。以木质纤维素生物质为原料,发酵生产生物燃料和其他生物材料的研究得到了越来越广泛的关注,而生物酶法高效降解木质纤维素是生物质转化利用的研究热点。添加表面活性剂（SF）可显著提高纤维素的酶解效率和转化率,但仍受到诸多因素的影响。综述了表面活性剂提升纤维素酶水解能力的研究现状,归纳了其种类与浓度、纤维素酶的来源与组成以及底物结构和水解条件对表面活性剂作用效果产生的影响,并从其对酶的吸附性质、酶的稳定性与活性、底物表面结构的影响等方面分析了表面活性剂提高纤维素的酶水解率和转化率的作用机制。并针对目前的研究现状,对今后应重点研究的方向进行了展望,即深入探究SF、纤维素酶与底物三者之间的分子作用力在稳定纤维素酶活性、改变酶吸附性质以及底物表面性质等方面发挥的作用,旨在为木质纤维素生物质的酶解转化研究提供理论借鉴。 

【文章来源】：生物技术通报. 2019,35(09)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

表面活性剂抑制木质素对纤维素酶无效吸附的机理

2019,35(9)15张家顺等：表面活性剂对纤维素酶解的影响及机理水性的物质，木质素的存在会影响木质纤维素的疏水性质，即影响纤维素酶的吸附与脱吸附性能。纤维素酶的吸附分为两种：特异性吸附和非特异性吸附。特异性吸附是由纤维素酶中的结合域（Cellulosebindingdomain，CBD）完成的，并能将纤维素链送到纤维素酶催化域（Catalysedomain，CD）中进行催化酶解；而非特异性吸附是酶与底物之间的相互作用造成的，如氢键、静电作用和疏水相互作用等，不参与酶解反应，即为无效吸附［38-39］。有研究表明木质纤维素对酶的无效吸附是导致水解率不高的重要原因之一。Jiang等［40］研究了非离型SFTween-80对纤维素酶在模型木质素底物上吸附的影图2表面活性剂抑制纤维素对纤维素酶无效吸附的机理图3表面活性剂在防止纤维素酶失活中的作用机理图4表面活性剂增强纤维素酶对纤维素的可及度

2019,35(9)15张家顺等：表面活性剂对纤维素酶解的影响及机理水性的物质，木质素的存在会影响木质纤维素的疏水性质，即影响纤维素酶的吸附与脱吸附性能。纤维素酶的吸附分为两种：特异性吸附和非特异性吸附。特异性吸附是由纤维素酶中的结合域（Cellulosebindingdomain，CBD）完成的，并能将纤维素链送到纤维素酶催化域（Catalysedomain，CD）中进行催化酶解；而非特异性吸附是酶与底物之间的相互作用造成的，如氢键、静电作用和疏水相互作用等，不参与酶解反应，即为无效吸附［38-39］。有研究表明木质纤维素对酶的无效吸附是导致水解率不高的重要原因之一。Jiang等［40］研究了非离型SFTween-80对纤维素酶在模型木质素底物上吸附的影图2表面活性剂抑制纤维素对纤维素酶无效吸附的机理图3表面活性剂在防止纤维素酶失活中的作用机理图4表面活性剂增强纤维素酶对纤维素的可及度


本文编号：3098495