微生物降解纤维素技术(共2页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上微生物降解纤维素技术用纤维素分解细菌、康氏木霉彻底分解农作物稿秆，分解产物无臭味，可直接作为草坪绿化、花卉栽培用肥料。经济效益高，环保效益显著。微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境

2、中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。能够分解纤维素的微生物很多。既有好氧性微生物，也有厌氧性微生物；既有细菌，也有放线菌和真菌。好氧性纤维素分解细菌:食纤维菌属和生孢食纤维菌属是土壤中常见的好氧性纤维素分解细菌。多囊菌属、镰状纤维菌属与纤维弧菌属。许多放线菌能够分解纤维素。土壤放线菌有 2.0%4.4% 能分解纤维素，其中包括白色链霉菌、灰色链霉菌、红色链霉菌等。放线菌的纤维素分解能力较弱，不及细菌和真菌。许多真菌具有很强的纤维素分解能力。其中主要有木霉、镰刀霉、青霉、曲霉、毛霉、葡萄孢霉等属的一些种。在森林的枯枝落叶中

3、，占优势的纤维素分解菌是担子菌。在潮湿土壤中，真菌也是纤维素分解的优势菌群。厌氧性纤维素分解微生物主要是芽孢梭菌属的一些种，如奥氏梭菌，另外还有一些与奥氏梭菌区别很小的嗜热性种，如热纤梭菌、溶解梭菌等。日本月桂冠开发成功只利用即可直接将非食用植物原料转化为生物乙醇的技术。该技术是通过固体培养麴，大量生产素分解酶来实现的。在麴菌中加入生产纤维素分解酶的，即可在染色体上发现这种具有强大功能的、名为“基因启动子（Promoter）”的碱基排列。该公司把拥有这种功能的麴菌称为“超级麴菌”。通过使用超级麴菌，可以把稻谷皮和稻秸等固体纤维素分解为乙醇所需的葡萄糖。而以前则需要经过硫酸等化学药品或者高温高压

4、进行水处理。在以非食用植物为原料生产生物乙醇时，首先需要把纤维素分解为葡萄糖。由于纤维素的化学稳定性较好并具有坚固的结构，此前必须利用硫酸等化学药品、超临界水以及亚临界水（均为高温高压水）等才能使之分解为葡萄糖。使用这些方法，在原料液化处理中需要使用大量水资源，发酵后的蒸馏处理还会消耗大量能源。酿制日本酒时，固体麴在稻米中进行繁殖时，可生成能够将稻米中的淀粉分解为葡萄糖（液化，糖化）的酶。这种葡萄糖经酵母发酵后可制成乙醇。月桂冠从酿酒工艺中受到启发，培养出了在固体培养基上繁殖麴的同时，能够将纤维素分解为葡萄糖的麴菌。不但不需要大量用水，还降低了发酵后的蒸馏处理中能源的耗费。该公司2008年3月

5、培养出了能够把水溶性纤维素（低聚糖，cello-oligosaccharide）分解为葡萄糖，进行乙醇发酵的“超级酵母”。此前在使用超级酵母的情况下，为了把固体纤维素分解为水溶性纤维素，需要进行使用亚临界水的预处理。而目前通过配合使用超级麴菌和超级酵母，只要利用超级麴菌把纤维素大致分解为水溶性纤维素，即可利用超级酵母使之进行乙醇发酵。今后将不断推进可大量生产纤维素分解酶的超级麴菌的开发。此外，旨在提高安全性的研究还将不断进行，例如将加入超级麴菌中的生成纤维素分解酶的基因从麴菌自身等技术。此项研究作为NEDO（新能源产业技术综合开发机构）“生质能高效转换技术开发”的一个环节，与神户大学和大阪大学共同进行。月桂冠等此次的研究成果将于8月2729日，在宫城县仙台市的东北学院大学举行的日本生物工学会2008年度大会上发表。这些能够分解纤维素等物质的微生物，能促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、促进资源的再生利用的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。专心-专注-专业