发酵制品：纤维素酶生产方法的研究

　　纤维素酶的本质主要由三种酶：内切型β-葡聚糖酶、外切型β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶组成的多组分酶系，三种酶之间协同作用，内切型β-葡聚糖酶、外切型β- 聚糖酶先将纤维素降解为寡糖和纤维二糖，后β-葡萄糖苷酶把寡糖和纤维二糖水解为葡萄糖。纤维素酶大量存在自然界，其特异性高、反应条件温和、环境污染小，但是由于产酶效率低、周期长、耐热性差、寿命短、成本高等，所以限制了纤维素酶的工业化生产。因此研究效率高、产量高、耐热耐碱性强的纤维素酶的生产方法具有重要的现实意义。

　　纤维素酶的生产方法方法有固液发酵法生产纤维素酶、混菌发酵生产纤维素酶和固定化细胞生产纤维素酶。固态发酵生产成本低，酶产品收率高，后续提取过程简单；但其劳动强度大， 发酵水平不稳定，生产率低，易污染。液体发酵不易污染，培养条件易控制，生产效率高，劳动强度小，产品性质稳定，但其动力消耗大，设备要求高，生产成本高。混菌发酵可以弥补菌种之间的差异，产生多种不同功能的酶作用于纤维素的不同位点，充分发挥各酶之间的协同作用，大幅度提高纤维素酶的活性。固定化细胞生产纤维素酶克服了游离的细胞在生产中对环境敏感、性质不稳定及产物难以分离提纯的缺点，降低了生产成本，提高了产物制备效率，可以实现连续化生产。

　　涂璇等的报道表明，多元混菌发酵可提高各组分分泌的纤维素酶活性。因此，选育能够分泌多种纤维素酶成分的木霉或黑曲霉，将具有纤维素酶活性的菌株（目前研究较多且具有优良产酶性能的菌株有Trichoderma viride、Clostridium thermocellum、Clostridium cellulovoras、Anaerocellum thermophilum、Trichoderma pseudokonigii、Neocallimastix frontalis、Bacillus subtilis等）、产木质素酶的菌株（如白腐菌等）、产木聚糖酶的菌株（如Pseudomonas flu等）和产β-葡萄糖苷酶的菌株（如黑曲霉等）等进行混合培养，根据纤维素水解活性和葡萄糖生产率进行判定、优化组合，利用现代发酵工艺，结合纤维素膨化技术，用于生产有多种酶成分的混合物，有望成为纤维素酶工业化生产的又一方案。

　　纤维素是年产量巨大的可再生资源，如何成功地开发这一资源，对人类的可持续发展具有非常重要的意义。在对环境和生态问题日益重视的今天，利用纤维素酶降解纤维素来实现生物量的转化利用，具有非常重大的经济利益和社会效益。