木质纤维素生物降解应用研究
美国于 2002 年提出了生物质技术路线图，计划到 2010 年生物基产品由目前占产品总量的 5%增加到 12%，燃料酒精由占运输燃料总量的 0.5%提高到 4%；欧盟委员会提出到 2020年运输燃料的 20%将用生物柴油和燃料乙醇等生物燃料替代；日本制订了"阳光计划"；印度制订了"绿色能源工程计划"。美国、加拿大都已有企业建立了从玉米生产燃料、 化纤原料以及从秸秆生产乙醇的工业或工业示范装置，进行规模化生产的试验。造纸工业利用木腐微生物或其胞外酶进行生物制浆、生物漂白、废纸生物脱墨和生物 脱色等已经获得成功，如生物机械法制浆与传统工艺相比可降低 47%的能耗并增加纸浆的张力。
对黄孢原毛平革菌木质素过氧化物酶缺陷株 LiP 抑制化机浆返黄的机理进行了研究。饲料工业利用木腐微生物或其胞外酶处理饲料，可提高动物对饲料的消化率。木素酶和分解菌的应用已经突破了秸秆仅用于反刍 动物饲料的禁地，已有报道饲养猪、鸡的实验结果，以木素酶、纤维素酶和植酸酶等组成的饲料多酶复合添加剂已达到了商品化的程度。食品工业如啤酒的生产中， 利用漆酶等进行沉淀和絮凝的脱除，使酒类得到澄清。在生物肥料方面也在进行相关研究与探索，传统高温堆肥法使秸秆转化为有机肥料，劳动强度大，而秸秆就地 还田由于降解迟缓并带来了一系列耕作问题，解决这些问题的关键是加速秸秆的腐熟过程，以白腐菌为代表的木质纤维素降解微生物为这种快速腐熟提供了理论上的 可能性。在消除环境污染方面，主要是利用木腐微生物降解环境土壤和水体中木质纤维素相关毒性物质，木素过氧化物酶作用于底物的机制是夺取电子和自由基的形 成，这些特点决定了它们的底物非专一性，即它们的底物不是一种而是一类或几类有机化合物，对多种有机化合物具有降解能力，黄孢原毛平革菌已被成功地用于有 机氯农药污染土壤的生物修复。
虽然对木腐微生物先期研究为我们进一步的工作奠定了基础，但现今人们对微生物降解木质纤维素机制的认识还有限，在许多问题上还存在争议，木质纤维素结构的 复杂性和降解过程中游离基的再聚合反应使实验重复性差，木质纤维素降解酶过量表达还存在瓶颈问题，生产上的大规模应用还不具备条件。随着对木质纤维素生物 降解机制的研究，尤其是木质素氧化机制研究的深入及微生物工程技术的不断发展，选育高产酶木腐微生物，利用基因工程技术制备"工程菌"，实现木质纤维素降 解酶类的高活力过量表达，解决酶制剂的应用脆性，提高木质纤维素降解转化效率。木质纤维素物质生物降解转化将为我们提供更多的能源和化工原料，使相关工业 生产和人们生活更加环保和经济。
石家庄杰特纤维素有限公司提供技术支持 http://www.jieterxws.com
新闻中心