纤维素酶的研究进展

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1、第17卷第5期生命科学Vol.17,No52005年10月ChineseBulletinofLifeSciencesOct.,2005文章编号：1004-0374(2005)05-0392-06纤维素酶的研究进展李燕红，赵辅昆*(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，蛋白质组国家重点实验室，中国科学院研究生院，上海200031)摘　要：纤维素酶是糖苷水解酶的一种，它可以将纤维素物质水解成简单糖，进而发酵产生乙醇，从而解决农业、再生能源以及环境污染等问题。初期的研究主要集中在对微生物纤维素酶的研究，随着对纤维素酶研究的不断深入，“动物自身不含纤维素酶”这一传统理论被推翻，动物纤

2、维素酶成为纤维素酶研究的热点。另外，生物化学、分子生物学以及基因工程等多种交叉学科的快速发展，获得适合工业化的高比活力的纤维素酶已指日可待。关键词：纤维素酶；简单糖；动物纤维素酶；工业化；高比活力中图分类号：Q556　　文献标识码：AAdvancesincellulaseresearchLIYan-Hong,ZHAOFu-Kun*(InstituteofBiochemistryandCellBiology,ShanghaiInstitutesforBiologicalSciences,ChineseAcademyofSciences,KeyLaboratoryofProteomics,Grad

3、uateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Shanghai200031,China)Abstract:Cellulase—oneoftheglycosidehydrolases—isresponsibleforconversionofrenewablecellulosicbiomasstosimplesugarsforfermentationtoethanol,whichcansettletheissueofagriculture,renewableenergyandenvironmentalpollutionetc.Primevalstudieswere

4、focusedonthecellulaseproducedbymicroorganism.Withthedeepresearchofenzymatichydrolysisofcellulase,thetraditionalviewof“nocellulaseinhigheranimalsthemselves”waspulleddownandanimalcellulasebecamethehotspotofcellulasestudy.Inaddition,thecellulaseofhigherspecificactivityforindustrializationwillbefoundast

5、herapiddevelopmentsofmanykindsofcross-subjectssuchasbiochemistry,molecularbiologyandgeneengineeringetc.Keywords:cellulase;simplesugars;animalcellulase;industrialization;higherspecificactivity1998年，Campbell和Laherrere[1]对现有的石油同，它是一种可再生的资源。地球上每年光合作用储备以及未开发的石油进行估计后认为，2010年以可产生大于100亿吨的植物干物质，其中一半以上前天然油的产量

6、将开始下降，到2050年全球每年的是纤维素和半纤维素[2]。另外，人类活动产生的废石油供应量将从目前的25亿桶下降到5亿桶。弃物中也含有大量的纤维素，如农业废物(稻草、随着石化燃料由短缺变枯竭，能源是人类面临稻壳、麦杆、花生壳、玉米芯、棉籽壳、甘蔗的共同问题。寻找新的能量来源关系到经济的可持渣等)、食品加工废物(果皮、果渣等)、木材废物续发展乃至人类的生存问题。纤维素与石化燃料不(木屑、树皮)以及城市废弃物(40%~60%固体废物收稿日期：2005-07-11；修回日期：2005-08-30基金项目：国家自然科学基金(No.30370336);上海市生命科学重大基础研究项目(No.2003CB

7、716006,No.2004CB719702)作者简介：李燕红(1977—)，女，博士研究生；赵辅昆(1947—)，男，研究员，博士生导师，*通讯作者。第5期李燕红，等：纤维素酶的研究进展393是垃圾和废纸)等。如果能有效地利用生物转化技纸喂养，12周后仍未检测到其肠道内纤维素酶活性术将这些纤维素转化成简单糖，再发酵产生乙醇等的下降，并且在此期间，其产生的CO2和消耗的O2能源物质，不仅可以变废为