纖維素酶在蛋白質(zhì)研究中的推動作用
我們了解到木質(zhì)的纖維是有一定結(jié)構(gòu)的，通常纖維素都是被半纖維素、木質(zhì)素以及蛋白質(zhì)所包圍著，讓纖維素有了抵抗外界侵蝕的作用。到目前為止我們對木質(zhì)纖維素的研究討論主要是針對它的結(jié)晶度來進(jìn)行的，我們在進(jìn)行處理的時候也常常會出現(xiàn)一些化學(xué)反應(yīng)以及一些極端反應(yīng)，纖維素的地步經(jīng)常會發(fā)生一些不必要的性質(zhì)變化。我們對于蛋白質(zhì)的檢測一般會使用KDN系列定氮儀，這樣同時也可以了解纖維素的分布情況，目前很少有人從木質(zhì)纖維素原料自身結(jié)構(gòu)，特別是基于蛋白質(zhì)的角度出發(fā)研究其對纖維素酶解的影響，本文綜述了最近幾年對木質(zhì)纖維素酶解起到促進(jìn)作用的蛋白質(zhì)的種類和特點，以及其在纖維素酶解過程中的可能作用。
植物細(xì)胞壁內(nèi)部存在大量的結(jié)構(gòu)蛋白，與其他成分一起構(gòu)成了細(xì)胞壁的致密結(jié)構(gòu)，用蛋白酶對木質(zhì)纖維素進(jìn)行處理可能會使原料中接連木質(zhì)素與纖維素的蛋白質(zhì)降解，使緊緊圍繞著纖維素的木質(zhì)素與其分離，同時將覆蓋在纖維素酶酶解位點上的蛋白質(zhì)水解，使酶解位點暴露，提高纖維素酶對纖維素的可及性，從而提高酶解效率。
木質(zhì)纖維素降解成可發(fā)酵糖是利用纖維素作為能源物質(zhì)的起點，由于木質(zhì)纖維素復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征和存在形式，其降解過程十分復(fù)雜，為了提高纖維素的利用率，增加最終可發(fā)酵糖的產(chǎn)量，有效的方法之一就是降低纖維素的結(jié)晶度并且增加纖維素的有效接觸面積。上述蛋白在一定程度上降低了木質(zhì)纖維素原料組織的結(jié)晶度，或增加了纖維素與纖維素酶的接觸面積，纖維素酶作用后最終還原糖量增加。
隨著木質(zhì)纖維素生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化研究的不斷深入，人們越來越認(rèn)識到對于這一多組分物料，必須從多個角度切入，多方位分析。近些年來，在闡明纖維素酶的性質(zhì)、類型和作用機(jī)制上已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。但是破壞纖維素高度有序而緊湊的結(jié)構(gòu)，提高纖維素酶的可及率，明確生化反應(yīng)機(jī)理卻依然是擺在生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化面前的巨大障礙。在本文中提出了一些通過釋放先前酶不可及的纖維素鏈，對纖維素的水解起到促進(jìn)作用的蛋白，雖然這些蛋白質(zhì)作用于纖維素的機(jī)理不一定清楚，但是這些研究從一定程度上能夠降低纖維素酶的使用量，大大降低限制燃料乙醇商業(yè)化運(yùn)行的關(guān)鍵性成本因素，如能夠發(fā)現(xiàn)一些對纖維素轉(zhuǎn)化過程起顯著控制作用的蛋白質(zhì)，在實際使用中有效地對其進(jìn)行利用，必將大大縮短燃料乙醇工業(yè)化進(jìn)程。
當(dāng)今社會，掌握了能源便獲得了發(fā)言權(quán)，燃料乙醇是未來世界能源的主流，必將改變世界能源結(jié)構(gòu)。在目前良好的發(fā)展契機(jī)下，中國應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展新能源，搶占能源新高地，為緩解能源短缺、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和社會可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮積極作用。中國糧油儀器在線 http://www.815oz.cn/
