1. 研究目的与意义
木聚糖是植物细胞中主要的半纤维素成分,占植物细胞干重的35%左右,是一种丰富的生物质资源,是自然界中除纤维素之外含量最丰富的多糖。
因此对木聚糖酶的研究有助于更好的利用这些多糖。
此外,木聚糖酶在工业、农业、食品、造纸、能源等方面均有着广泛的应用价值。
2. 国内外研究现状分析
近10多年来,木聚糖酶的漂白研究以及技术在全世界尤其是北欧和北美发展得十分迅速,已进人工业规模的试验和应用,芬兰的Metsa-sellu公司的Aunekosi工厂最先将木聚糖酶用于实际生产,使漂白用氯量以及废水可吸收有机卤化物(A0X)含量大为降低。Viikarit报道用木聚糖酶预处理硫酸盐未漂浆可减少后续漂段25%的用氯量。丹麦的Pedersen用木聚糖酶处理氧漂后的阔叶木浆,可减少后续漂段35%的用氯量,同时白度提高1%-2%ISO,对浆强度无不利影响。新西兰的Clark用木聚糖酶和甘露糖酶处理辐射松未漂浆后进行EDED漂白,与常规漂白比较减少了20%一25%的用氯量,且白度有所提高,印度的Baj在桉木浆氯气(c)、碱抽提(E)、次氯酸盐(H)、次氯酸盐(H)的组合漂白前用木聚糖酶预处理1h,可减少漂剂33%的有效氯用量,而使漂白废水总有机氯(TOCl)减少了30%。加拿大的Senio系统地研究了木聚糖酶的参与可以大量减少Cl2和ClO2的用量。此外很多研究也都显示出在常规漂白中应用木聚糖酶可增强浆料漂白性能,明显地减少氯及其他化学漂剂的用量,氯用量的减少也就意味着漂白废水中有机氯化物的减少,废水毒性及污染减轻。
3. 研究的基本内容与计划
⑴ 克隆木聚糖酶基因,以pPICZαB质粒为载体,转入大肠杆菌中进行拷贝; ⑵ 将目的基因电转入毕赤酵母(KM71H)中,甲醇诱导表达,收集并纯化; ⑶ 研究灰盖鬼伞木聚糖酶的酶学性质。
4. 研究创新点
灰盖鬼伞(coprinus cinereus),在分类学上属于鬼伞科(coprinaceae),鬼伞属(coprinus)。
灰盖鬼伞在遗传学和细胞学的研究中已经成为经典的模式标本,目前已完成其全基因组测序工作,国内外对鬼伞属真菌灰盖鬼伞遗传学和细胞学的研究较多,但对其半纤维素降解酶如木聚糖酶的研究国内外见报道的甚少。
另外,木聚糖酶之所以在近年些年引起了人们更多的注意,是因为它们在工业、农业、食品、造纸、能源等方面均有着广泛的应用价值。
