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怎么实现木质纤维素生物质这一低值原料的高值化利用

作者:admin  来源:http://www.jmhongzheng.com/   更新时间:2020-06-22  阅读数:1
怎么实现木质纤维素生物质这一低值原料的高值化利用,一直是国内外的研讨热门。
  中国科学院青岛生物动力与进程研讨所代谢物组学团队以打破国外技能独占、打破木质纤维素糖化技能瓶颈为研讨目标,长时间致力于热纤梭菌等纤维素降解菌的遗传改造及代谢工程研讨,利用团队前期开发的一系列基因操作工具,通过对热纤梭菌及其纤维素降解酶系——纤维小体的定向改造,构建了新式的工程菌株,能够作为全菌催化剂实现木质纤维素底物到可发酵糖的有效转化,有力促进了木质纤维素生物转化的工业化进程。
  木质纤维素基生物质以其储量及可再生性备受重视,但农林废弃物的不合理处置,会添加环境压力,引起包括水体污染、焚烧雾霾等严重的环境污染问题。因而,非粮木质纤维素的有效利用是亟待解决的全球性问题,对实现经济的可持续发展具有重要的战略意义。可是木质纤维素生物质的工业化、规模化和商业化使用仍未真正打开,没有打破木质纤维素有效、低成本转化为可发酵糖的这一瓶颈步骤是主要原因。
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  纤维小体是现在已知自然界中较有效的纤维素降解分子机器之一,作为典型的产纤维小体菌株,热纤梭菌具有天然有效降解纤维素底物的特性,因而被认为是有前景的能够通过整合生物加工技能的战略实现木质纤维素基有效生物催化转化的菌株。然而,已有的野生菌株及其纤维小体存在底物水解活力受酶催化产品的反馈抑制等不足之处,不能适应工业化的要求。
  据这一研讨现状,代谢物组学团队对热纤梭菌及其纤维小体进行有针对的定向改造,通过建立无疤基因组编辑系统,将源于极点嗜热菌的β-葡萄糖苷酶CaBglA与要害纤维小体酶Cel48S进行交融表达并组装到胞外纤维小体上。利用该重组菌株作为全菌催化剂进行糖化反应发现,以100 g/L微晶纤维素为底物时,其还原糖产量达489 mM(以葡萄糖分子量换算为约88 g/L)。该菌有效降解纤维素及出产可发酵糖的才能开始证明了木质纤维素的全菌催化糖化战略在工业化使用中的可行性。该研讨拓展了木质纤维素糖化的新视野,有力推动了工业发酵领域中纤维素糖作为碳源对淀粉糖的替代。
  文章源自:木质素厂家                                          http://www.jmhongzheng.com/
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