高产纤维素酶黑曲霉菌株的化学诱变选育

紫外线诱变纤维素酶高产菌株的筛选及其酶活力张君胜;张力;张尧【摘要】为筛选产纤维素酶酶活力高的菌株应用于秸秆饲料发酵,利用紫外线诱变对1株产纤维素酶绿色木霉菌进行了试验研究.结果表明:筛选出1株纤维素酶产酶量高且性状稳定的高产菌株ZJUV18,其发酵72h纤维素酶滤纸酶活达68.07 U/g,较原始菌株提高4.45倍.%A Trichoderma viride strain was treated with ultraviolet to screen out a high cellulase-producing strain and apply in straw feed fermentation. The results showed that a high cellulase-producing strain with high cellulose yield and stable characteristics, which was named ZJUV18, was screened out. The FPA could be up to 68. 07 U/g after fermented for 72 hours, which was 4. 45 times the activity of the original strain.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2011(039)010【总页数】3页(P125-127)【关键词】纤维素酶;诱变;紫外线;酶活力【作者】张君胜;张力;张尧【作者单位】江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏泰州225300;江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏泰州225300;江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏泰州225300【正文语种】中文【中图分类】S182粮食短缺、能源危机是目前全球所面临的危机。

而我国由于受人口多、耕地少的双重制约，粮食供应形势尤为严峻。

因此，我国畜牧业要稳定持久发展，就必须减少对粮食的依赖[1]。

纤维素酶高产菌株的选育
纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶，对生物质的利用具有重要意义。

选育纤维素酶高产菌株是提高纤维素酶生产效率的关键。

以下是一些选育纤维素酶高产菌株的常用策略和方法：
1. 采用自然筛选法：从自然环境中采集植物残渣、堆肥等具有高纤维素含量的样品，通过培养和筛选获取纤维素酶高产菌株。

这种方法的优势是能够发现具有适应性强、高纤维素酶产量的菌株。

2. 遗传工程法：通过对已知具有高纤维素酶产量的菌株进行基因工程改造，引入其他有利于纤维素酶产量提高的基因或突变体。

3. 诱变法：通过化学物质（如EMS、亚硝酸钠等）或辐射（如紫外光、X射线等）处理菌株，诱发基因突变，筛选出纤维素酶高产突变菌株。

4. 基因筛选法：通过分析纤维素酶基因的表达水平和调控机制，筛选具有高纤维素酶基因表达水平和调控机制的菌株。

5. 代谢工程法：通过改造代谢途径，优化产生纤维素酶所需的底物和能量供应等因素，提高纤维素酶产量。

以上方法可根据实验室条件和研究目的选择合适的方法进行选育纤维素酶高产菌株。

纤维素酶高产菌的筛选和鉴定魏亚琴;邵建宁;麻和平;张文齐;杨勇;刘彩云;赵昊星;慕婷婷【摘要】从兰州榆中县兴隆山国家自然保护区采集土样,先用羧甲基纤维素钠刚果红培养基筛选出79株Hc值较大的产纤维素酶菌株,再经液体发酵复筛测CMC酶活和滤纸酶活.结果表明,经复筛后菌株No-15A的纤维素酶活力最高,羧甲基纤维素酶活1 376.20 U/mL,滤纸酶活497.78 U/mL,其粗酶液分解滤纸快速明显,且该菌株生长速度最快,每日菌落直径增长量为4～5 cm.经形态学初步鉴定菌株No-15A 属青霉.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2010(026)005【总页数】4页(P19-21,25)【关键词】纤维素酶;羧甲基纤维素酶活;滤纸酶活;青霉【作者】魏亚琴;邵建宁;麻和平;张文齐;杨勇;刘彩云;赵昊星;慕婷婷【作者单位】甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;兰州大学生命科学学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;南开大学生命科学院,天津,300071;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000【正文语种】中文纤维素是自然界分布最广泛、最丰富、最廉价的多糖物质，是植物细胞壁主要成分［1］，也是地球上年产量最大，具有巨大潜力的可再生天然资源。

据估计，纤维素生成量每年高达1 000多亿t，中国每年农作物秸秆总产量为7亿多t，仅农业生产中形成的农作物残渣，如稻草、玉米秸、麦秸，每年就5亿t之多［2］，目前这些资源大部分通过简单焚烧，在浪费能源的同时也对环境造成污染。

随着石油、煤炭、天然气等不可再生资源日渐耗竭，有效转化，科学利用数量极其庞大的纤维素资源具有广阔的前景［3］。

利用纤维素酶水解纤维素成葡萄糖并进一步发酵转化成燃料乙醇、SCP饲料蛋白和各种平台化合物等，对缓解全球能源危机、饲料资源和化工原料紧张，保护环境等均具有重大意义［4］。

纤维素酶生产方法的研究进展李永莲;林凯城【摘要】为解决化石燃料和环境污染等问题,研究生产高效、酶性质优良、耐热的纤维素酶菌株具有非常重要的现实意义.通过讨论改良纤维素酶菌株遗传的主要方法,包括传统的筛选方法及生物技术选育方法,理化诱变育种技术、基因工程、细胞融合技术、蛋白质工程和发酵工艺,并对纤维素酶的研究热点和难点进行了展望.【期刊名称】《济南职业学院学报》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P99-101)【关键词】纤维素酶;生产方法;筛选;生物技术【作者】李永莲;林凯城【作者单位】广东轻工职业技术学院,广东广州510300;揭阳职业技术学院,广东揭阳522000【正文语种】中文【中图分类】Q55化石燃料不断消耗以及环境污染日益严重，世界能源问题越来越突出，为了缓解化石燃料短缺、环境恶化的问题，人们都把注意力放在寻找可再生能源上。

纤维素类物质是成本最廉价的可再生资源，是地球上蕴藏最丰富的生物质，每年地球上植物的生成量高达1500亿吨干物质，其中约有850亿吨为纤维素及半纤维素。

如果能把纤维素类物质经济有效地转化成生产生物柴油的原料油脂、燃料乙醇和氢气等，这将有利于缓解目前能源危机和环境污染危机等，有利于人类社会实现可持续发展。

纤维素酶的本质是主要由三种酶：内切型β-葡聚糖酶、外切型β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶组成的多组分酶系，三种酶之间协同作用，内切型β-葡聚糖酶、外切型β-葡聚糖酶先将纤维素降解为寡糖和纤维二糖，最后β -葡萄糖苷酶把寡糖和纤维二糖水解为葡萄糖。

纤维素酶大量存在自然界，其特异性高、反应条件温和、环境污染小，但是由于产酶效率低、周期长、耐热性差、寿命短、成本高等，所以限制了纤维素酶的工业化生产。

另外，纤维素酶的生产成本约占纤维燃料乙醇的50%～60%，所以直接影响了纤维燃料乙醇的工业化生产。

因此研究高效、产量高、耐热耐碱性强的纤维素酶的生产方法具有重要的现实意义。

黑曲霉生产纤维素酶工艺设计1. 维素酶1.1 纤维素酶的组分纤维素酶是水解纤维素及其衍生物生成葡萄糖的一组酶的总称，是由多种水解酶组成的一个复杂酶系。

纤维素酶是起协同作用的多组分酶系，国内外多数根据纤维素酶的底物及作用的位点和释放的产物将其分为三类:（1）葡聚糖内切酶(endo-l，4-D-glueanase，EC3.2.1.4)来自真菌的简称EG，又称CMC一Na酶;来自细菌的简称Lne)。

这类酶不能水解结晶纤维素如棉花和微晶纤维素等，主要作用于纤维素内部的非结晶区和一些可溶性的底物如羧甲基纤维素和羟乙基纤维素，随机降解β-1，4糖苷键，将长链纤维素分子截短，产生大量带非还原性末端的小分子纤维素、纤维二糖和葡萄糖, 其分子量大小约23-146KD。

(2) 葡聚糖外切酶(exo-1，4-β-D-glucanase，来自真菌简称CBH;来自细菌简称Cex)。

作用于纤维素线状分子末端，分解1，4-β-D糖苷键，每次从底物的非还原端切下一个纤维二糖分子，故又称纤维二糖水解酶，可以水解无定形纤维素和微晶纤维素，对棉花有微弱的作用分子量约38-118KD。

(3)β-葡萄糖苷酶(β-D一glucosidase，简称BG)纤维素大分子首先在GE酶和CBH酶的作用下降解为纤维二糖，再由BG酶水解成二个葡萄糖分子。

其分子量约为76KD。

1.2纤维素酶的作用机制目前对纤维素酶的分子机制大致有3种假说:改进的Cl一Cx假说、顺序作用假说和竞争吸收模型。

它们都认为，纤维素酶降解纤维素时，先吸附到纤维素表面，然后其中的内切酶在葡聚糖链的随机位点水解底物产生寡聚糖，外切酶从葡聚糖链的还原或非还原端进行水解产生纤维二糖，β-葡萄糖苷酶水解纤维素二糖为葡萄糖。

在纤维素溶解糖化过程中内切酶和外切酶的比值会显著地影响纤维素溶解活力，而且在纤维素糖化过程中β-葡萄糖普酶组分的加入会使这种协同作用大大加强[1]，应该注意的是，这种协同作用不仅作用顺序不是绝对的，而且各酶的功能也不是简单、固定的。

纤维素酶高产菌的筛选的开题报告【摘要】纤维素酶是一种针对纤维素等复杂多糖降解的酶，具有广泛的应用价值。

本文旨在探索纤维素酶高产菌的筛选方法。

首先介绍了纤维素酶的结构和生理特性，然后通过文献调研总结了常见的纤维素酶高产菌筛选方法，包括传统的培养和筛选方法以及现代的分子生物学技术。

最后提出了一种基于PCR技术的高通量筛选方法，该方法可以快速筛选出含有纤维素酶基因的合适菌株。

该方法的研究可以为纤维素酶的生产提供一种高效、节约成本的筛选途径。

【关键词】纤维素酶；高产菌筛选；PCR；基因筛选一、绪论纤维素是一种复杂的多糖，广泛存在于植物细胞壁中。

纤维素的降解是生态系统中非常重要的环节。

纤维素酶是一种针对纤维素等复杂多糖降解的酶，具有广泛的应用价值。

纤维素酶的应用可以用于生物质能源的生产、食品及饲料添加剂、纺织品的加工等领域。

目前，纤维素酶的生产主要采用菌体发酵的方式。

然而，在筛选适合纤维素酶生产的高产菌株方面仍有待改进。

本文旨在探索纤维素酶高产菌的筛选方法，以提高纤维素酶的生产效率和经济效益。

二、纤维素酶的结构和生理特性纤维素酶是一种能够在中性或碱性环境下降解纤维素的酶，包括β-1,4-葡聚糖酶、β-1,4-淀粉酶、β-1,4-木聚糖酶等。

纤维素酶的活性与底物的结构密切相关。

纤维素酶可以作用于纤维素、半纤维素等高分子物质，降解为低分子代谢产物，可被细胞利用，从而产生能量。

纤维素酶的活性与温度、酸碱度、离子强度、金属离子等环境因素密切相关。

在生产中需要选择适宜的条件进行操作。

三、常见的纤维素酶高产菌筛选方法1、传统的培养和筛选方法传统的菌株筛选方法包括随机突变、化学诱变、较差变异等方法。

这些方法常常需要使用大量的试管和试验，效果不稳定，并且多数方法具有很大限制性和可塑性。

2、现代的分子生物学技术现代的分子生物学技术涵盖了PCR、基因克隆和表达、原位杂交、转基因等技术。

这些方法提供了快速、高效、准确的筛选途径，有望改善纤维素酶生产的瓶颈问题。

本科开放项目题目：产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定学生姓名：指导教师：学院：专业班级：2016年3月产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定摘要纤维素作为植物光合作用的主要多糖类产物，是高等植物细胞壁的主要成分，是公认的自然界数量最丰富、最廉价的可再生有机物质资源。

据估计，纤维素生成量每年高达1000亿吨。

我国每年农作物秸秆总产量为7亿吨左右，仅农业生产中形成的农作物残渣（如稻草、玉米秸、麦秸等），每年就有5亿吨之多。

纤维素的降解是自然界碳素循环的中心环节。

但由于纤维素的结构特点，对纤维素的利用仍然非常有限。

目前仅有20%的纤维素物质被开发利用，大量的纤维素物质因无法分解利用而废弃，不仅造成资源浪费，而且污染环境。

随着人口数量的不断增长和人民生活水平的不断提高，能源危机、食物短缺、环境污染等问题日益严重，寻找利用可再生资源、节省粮食、减少环境污染的有效途径显得日趋重要。

采用微生物技术处理秸秆是当前研究最多的一种秸秆处理方法,纤维素酶能将天然纤维素降解,生成纤维素分子链、纤维二糖和葡萄糖,然而目前制约纤维素材料转化为乙醇并实现产业化的关键因素之一是纤维素酶效率低下,从而造成生产成本过高。

因此,筛选具有高活性纤维素酶的秸秆降解微生物菌株以及相关研究是当前研究的热点和难点。

关键词：纤维素降解高活性纤维素酶微生物菌株目录第1章绪论 (1)1.1 实验原理 (1)1.2 实验仪器及试剂 (2)1.2.1 实验材料 (2)1.2.2 实验仪器 (2)1.2.3 培养基 (2)第2章实验步骤 (3)2.1 采样培养 (3)2.2 初筛 (4)2.3 复筛 (4)2.4 酶活的测定 (4)2.4.1原理 (4)2.4.2溶液配制 (4)2.4.3实验步骤 (5)第3章实验结果 (7)3.1 标准曲线的绘制 (7)3.2 菌株复筛结果 (8)3.3 测定纤维素酶活力结果 (9)结束语 (10)参考文献 (11)第1章绪论1.1 实验原理自然界中存在大量的纤维素类物质，同时存在着很多能分解纤维素类物质的生物，小到细菌、放线菌、真菌，大到一些食草类昆虫与动物。