《土壤和环境微生物学》——利用纤维素酶开发利用纤维素废弃物

农业生产中的秸秆是一个巨大的纤维素废弃物，美国年产约1.4亿吨，日本年产1.3亿吨，我国的秸秆如果与粮食产量相当，则约有4.0吨。此外，城市垃圾中单废纸一项数量就很大，美国每人年用纸量500千克，每年有1亿多吨废纸，我国在这方面无统计，总重量也不会少，如不正确处理将会造成城市污染，所以，当今一些发达国家，如美国，日本，瑞典等正积极研究提高纤维素酶活，将这些废弃纤维素转化为有用食物或再生资源，那么这些废物就变成了宝贵资源，这是人们很长时间的愿望。据报道，已在实验室成功的利用纤维素等三种酶，把纤维素转化为淀粉，转化率达10.1%，这是个可喜的信息。

日本学者将稻草和甘蔗渣用1%氢氧化钠煮沸三小时，已脱去木质素，碎纸板和木屑，用冰醋酸和氢氧化钠脱去木质素，脱木质素后的纤维素废物配成10%浓度，用1%纤维素酶，在45℃糖化48小时，结果稻草和甘蔗渣得糖8%到9.5%，糖化率超过80%，如果把纤维素浓度提高到20%，则稻草和甘蔗渣得汤14.5%到15.3%，不过糖化率下降到58%到61%。

在日本纤维素酶与投入工业化生产，在农产品加工食品饲料的制作，医药工业等方面得到应用，已有纤维素酶十多个品种，纤维素酶是绿色木霉产生的，已在很多方面得到应用，纤维素酶AC是由黑曲霉产生的，主要应用于酒精发酵，纤维素酶AP用于制造工业。Macerojyme是由少根根酶产生的，是破坏植物组织和游离细胞常用的酶，Toyo纤维素酶是小串珠镰刀菌产生的，在食品饮料加工方面，作为澄清剂和消化剂，1986年日本建立了世界上第一座由纤维素生产酒精的综合试验场。

我国山东大学微生物研究所对纤维素微生物学做了较多研究，最近曲长波等报道筛选的一株斜卧青霉的滤纸酶活可达8.8mg葡萄糖/ml每小时，经诱变处理后，提高了抗降解物阻遏的能力，这变异株在4%葡萄糖浓度中滤纸酶活，达13.9mg葡萄糖/ml每小时，在不加阻遏气的实验中Ju1的滤纸酶活达，33mg葡萄糖/ml每小时，该菌在28℃酶活最高，最适pH值在3到4，并证明该菌纤维素酶为胞外酶，贝塔葡萄糖苷酶虽也向外分泌，大约有1/2到1/3，保持在细胞上。