纤维素酶产生菌的分离鉴定及产酶条件优化

硕士学位论文MASTER’STHESIS华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：李绋红日期：碲J，月衫日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同意华中师范大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者签名：砻财堑{缈日期：∥夕年，月吖目导⋯：捌撂己导师签名：cZ叫<渗Z／日期：劢芳j月叫日本人已经认真阅读“CALLS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交‘'CALIS高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相关权益。圃童途塞埕童后进厦；旦堂生；旦二生；垡生筮查L作者签名：趣粑彳◆日期：徊少年，月叫日导撇：别搭乞魄畛』月∥’日⑨硕士学位论文MASTER’8THESl8第一章引言随着人口膨胀和全球经济的迅猛发展，人类对于能源的需求也呈现逐年增大的趋势。能源短缺问题日益严重，调查数据显示，从2000年至2006年，·我国每年的能源消耗都在以大约9％的速度逐年递增，尽管能源生产也在每年迅速增大，但生产的增长率远远大于消费的增长率。现今很多国家都在致力于开辟能源利用的新途径，以替代传统的化石燃料能源，其中一个重要方面就是关于生物能源的开发利用。所谓的生物能源是指利用生物质如玉米、小麦、淀粉等为原料来生成燃料乙醇和生物柴油等。生物能源具有环保、清洁、可再生等多方面的优点，因此掀起了全世界研究的热潮，受到了各国研究者的青睐。目前生产生物酒精的主要来源生物质是淀粉类农作物，但其成本较高，是汽油的两倍，导致大规模生产应用受到限制，而且对于我国来讲，人口众多，粮食问题一直都是难以解决的头等大事，将大量的农作物用于生物能源的生产，也造成了“人车争粮’’的现状。因此寻求廉价且非粮作物来作为生物能源的原材料就显得至关重要。我国是农业大国，每年仅秸秆产量就达6亿吨之多，大量秸秆都被焚烧处理，如果能将秸秆等天然纤维素物质作为原材料来降解转化生产生物酒精等燃料，不仅可以将这种废弃的生物质有效利用，而且对于生物能源的低价高效生产也具有重大的现实意义。目前纤维素资源的开发和利用己成为当今生物研究领域的一个热点，近年来Nature(2006)和Science(2007)均有关于纤维素发酵产生酒精新能源的相关报道【141。利用纤维素生产生物乙醇的主要途径是通过纤维素酶将其降解为糖类，再通过发酵生产酒精。整个流程经济，环保[S-el，简单便捷。纤维素酶主要来源于自然界中微生物的生产，在生物乙醇的制备过程中发挥重要作用，因此目前关于纤维素酶的研究很多集中在纤维素酶产生菌的选育以及菌种发酵条件优化等方面。随着生物科技的迅猛发展，各种科学实验方法的建立，先进实验仪器的开发应用，人们对于纤．维素酶的研究也日渐深入，进一步扩展到纤维素酶的分子生物学研究，在微观水平上更精确地阐明纤维素酶的分子结构、水解机理等。这些研究对于我们更好地认识纤维素酶并将其合理有效地利用提供了可靠的理论基础，也推动了将纤维素酶更快地运用到生产实践中，在新的生物能源开发利用方面显示出了巨大的应用价值。1．1纤维素酶国内外研究概况纤维素酶的研究最早开始于20世纪初，自有人在蜗牛的消化道发现纤维素酶[71