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乙醇是来 自可再生资源的最有发展前景的液体燃料 ， 作为一种生物能源 ， 乙醇有望取代 １ ３ 益减少的 化石燃料（ 如石油和煤炭） 。然而 ， 目前汽油主要还是以石油为原料通过化学工艺生产 ， 这对于经济 的 可持续性发展是不利 的。因此 ， 世界上许多经济发达 国家都注重以碳水化合 物为原料发酵生产 乙醇的 生物技术开发 ， 并期望由此稳定能源供应 ， 拉动农业及其他相关传统经济的发展 …。但 目前生物法生 产的乙醇还主要来 自糖类和淀粉发酵 ， 面对世界人 口的急剧膨胀和粮食短缺 ， 用粮食生产酒精 的发展将 受到限制。近年来 ， 利用基因重组技术直接生物转化纤维素生成酒精 ， 由于其工艺设备简单 、 成本低而 引起了人们的浓厚兴趣 ， 被认为具有 良好 的发展前景 。通 过生物技术 将这些纤维废弃物转化为能 源、 化工产品等 ， 可一举数得 ， 因而成为世界各国近年来重点研究的方向 。
综述 了目前纤维素酶基 因克隆及 其在酵母 中表达 的研 究现状 ， 明了酵母 工程 茵在 降解纤维素 中的应用前景 。 指 关键词 ： 燃料 乙醇 ； 纤维素酶； 酵母 茵； 因工程 基 中图分类号 ： Ｑ １ Ｔ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３—５５ （０６ Ｓ ０ ７ ０ １７ ８ ４ ２ ０ ） Ｏ一 １３— ５
２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅ Ｔ ｃ ｎｌ ｙｏ Ｓ Ｆ＂ ｈｎ ｓａ４ ００ ，Ｃ ｉａ ． ｏ ｅｅｏ ｆ Ｓｉ ｃｓ＆ ｅｈ ｏ ｇ ｆ Ｕ Ｉ ｌ Ｌｅ ｅ ｏ Ｃ ，Ｃ ａｇｈ １０ ４ ｈｎ ）
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维普资讯பைடு நூலகம்
酵 母 工 程 菌 降解 纤 维 素 的研 究 进 展
何 钢 ，陈介 南 ，王义强 ，周再魁 ，韩 笑
（． １ 中南林 业科技 大学 生物环境科 学与技 术研 究所 ，湖南 长沙 ４ ００ ； １０ ４ ２ 中南林业科技 大学 生命科 学与技术 学院，湖 南 长沙 ４ ０ ０ ） ． １０ ４ 摘 要 ： 利用基 因重组技术构建酵母 工程 茵降解纤维素生产 乙醇是一 条可行的途 径 ， 述 了两类不 同酵母表 达 系统 ， 概
Ａｄ ａ ｃ ｓｉ ｈ ｔ ｄｅ ｆＹｅ ｓ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｓｒ ｉ ｖ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｓｕ ｉｓｏ ａ ｔＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｔａｎ ｆｒＤｅ ｒ ｄ ｔ ｎ ｏ ｌ ｌｓ ０ ｇａ ａｉ ｆＣｅｌ ｏ ｅ ｏ ｕ
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１ 纤维素与纤维素酶
纤维素分子是由葡萄糖通过 一 一 ，一 Ｄ １４ 糖苷键连接而成 的链状聚合物 ， 每个分子中含 的葡萄糖残 基数随来源的不同而不同， 一般为 ８０ — ２０ ０ ０ １００个。天然纤维素 由排列整齐而规则的结 晶区和相对不 规则 、 松散的无定形 区组成 ， 其结晶度一般在 ３ ０％ 一 ０ 之 间。有许多微生物可以降解纤维素 ， ８％ 如某 些真菌 、 放线菌和细菌等。但其作用机制不尽相同， 多数细菌的纤维素酶在胞 内形成紧密 的酶复合物 ； 而真菌的纤维素酶均可分泌到胞外 。利用产纤维素酶 的微生物或纤维素酶先将纤维素水解成可发酵 糖， 再利用酵母将其发酵成乙醇。产纤维素酶 的微生物有真菌 、 酵母菌和细菌。典型的真菌产纤维素酶 是 由葡聚糖内切酶（ Ｇ 、 Ｅ ）纤维二糖水解酶 （ Ｂ 、 葡萄糖苷酶 （ Ｇ） 个 主要成分组成 的诱导型复 Ｃ Ｈ） 一 Ｂ ３ 合酶系。Ｅ Ｇ先作用于纤维素分子非结晶区， 打开缺 口， 形成大量非还原性末端 ， 然后 Ｃ Ｈ作用于非还 Ｂ 原性末端形成纤维素二糖 ， 再由 Ｂ Ｇ作用将纤维二糖转变为葡萄糖… ， ３ 当 个主要成分 的活性 比例适 当 时， 就能完成纤维素的降解 。一般地 ， 嗜热厌氧细菌在生长速度和纤维素代谢速度上 比其他菌株快 ， 同 时它所产生的纤维素酶的稳定性也有很大的提高 。