微生物對天然結(jié)晶纖維素降解機理的研究.pdf

1、該論文以天然纖維素超微結(jié)構(gòu)的變化為切入點,分析真菌纖維素酶的各組分、各結(jié)構(gòu)域之間降解天然纖維素時的協(xié)同作用,建立了吸附、酶解過程中纖維素超微結(jié)構(gòu)的變化與纖維素酶各組分之間的定性定量關(guān)系,為解決真菌纖維素酶應(yīng)用中存在的上述問題提出了新的策略;并通過天然纖維素超微結(jié)構(gòu)的變化,研究好氧滑動細(xì)菌高效利用纖維素的機理.取得了如下創(chuàng)新性結(jié)果:1.首次在納米水平上觀察到天然纖維素超分子結(jié)構(gòu)——細(xì)胞壁中基本結(jié)構(gòu)單元——微纖絲具有異質(zhì)性的特點,同一微纖絲

2、中Iα與Iβ晶態(tài)、結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)之間沒有明顯的界限.通過對純纖維素底物表面的定性定量分析,初步建立起微纖絲異質(zhì)結(jié)構(gòu)的辨別方法.2.提出外切纖維素酶(CBHI)的失活及微纖絲排列與堆積方式的變化是影響纖維素酶降解速率主要因素的見解.通過纖維素降解量及還原糖生成量的分析,利用多元逐步回歸分析方法定量估計了纖維素酶各組分在天然纖維素降解中的單獨作用及其協(xié)同作用.3.通過內(nèi)外切酶各組分、各結(jié)構(gòu)域功能的分析及低溫長時間酶解后纖維素結(jié)構(gòu)變化的測定

3、,提出外切纖維素酶各結(jié)構(gòu)域分子內(nèi)協(xié)同作用模型;并闡明吸附結(jié)構(gòu)域(CBM)具有破壞結(jié)晶纖維素表面氫鍵網(wǎng)絡(luò)的功能.4.首次對生孢噬纖維粘菌(Sporocytophaga)的生活史及其降解纖維素的動態(tài)過程進(jìn)行了"實時、實施"觀察,發(fā)現(xiàn)菌體形成孢囊的過程中存在"孢囊環(huán)"這一新階段,菌體是高效降解纖維素過程中的主要形態(tài),孢囊是休眠體.酶學(xué)研究表明該菌胞外粗酶中雖然含有內(nèi)切酶(CMCase)、外切酶(pNPCase)、半纖維素酶(Xylanase)