耐碱性木聚糖酶的生产

木聚糖是一种在植物体内大量存在的半纤维素。木聚糖酶( xylanase，EC3．2．1．8)是一类能够特异降解木聚糖的酶类。近年来，人们将其广泛用于处理纸浆以改善其造纸性能，用作饲料舔加剂以增加其利用率，以及应用于食品工业作为食品改良剂等。此外，人们还将其与其他酶制剂一起应用于纺织工业中。在自然界中，能够产生木聚糖酶的微生物往往同时能产生纤维素酶，因而在利用这类酶处理纤维素材料中的半纤维素时，会造成纤维素材料纤维的损伤。本研究的目的是以一株自然界中分离得到的不产纤维素酶的耐碱性木聚糖酶菌株为起始材料，通过对其产酶调控机制的研究，进一步对其进行改良及对产酶条件作进一步的优化。提高现有菌种的产酶能力，进而进行工业化放大试验并完成其在纸浆处理中的应用研究以及初步进行其与其它酶制剂配合在棉织品整理中的应用研究。

目前，全世界纸浆中的非木浆在我国占 60％以上，其中我国稻麦草浆则占全世界稻麦草浆的85％以上。草浆中半纤维素〔主要为本聚糖)可达草浆成分的10—30％，半纤维素含量偏高是使得草浆易吸水膨胀，造成草浆滤水性差，粘网粘辊，成纸通明发脆、强度低的主要原因之一，因而草浆仅能用于低档纸的生产。我国森林资源短缺，造纸原料木浆缺乏，不能适应需要，因而大量草浆的品质改良对我国造纸工业具有极其重要的意义。对于草浆的品质改良工作的关键是除去半纤维素，在我国目前的造纸工业中，主要采用亚硫酸盐法制浆，其劳动强度大，效率低，成本高，且造成严重的环境污染。无纤维素酶活性的耐碱性木聚糖酶的研制成功，将能部分或全部替代传统的化学法处理草浆，在有效去除半纤维系的同时，又不会造成对草浆纤维的损伤，使得草浆中的木质素更易于脱落，不仅提高纸浆漂白度和应用档次，又可大大降低化学物质的用量。同时，酶法处理条件温和、效率高、成本低，酶解木聚糖的产物木糖又可回收作其他用途，且有效降低了造纸厂的环境污染。此外，该酶在碱性条件下使用，又可配合传统的造纸工业中的草浆处理工艺，使用十分方便。因而，该项目的研究开发成功必将对我国造纸工业中的生物技术研究起到十分重大的推进作用，产生极显著的经济效益和社会效益。我省为一个纺织大省，目前棉织品染整中的前处理为高温碱处理，劳动强度大、效率低、能源浪费及环境污染极其严重。该酶可以配合其它酶制剂，如果胶酶、蛋白酶、脂肪酶等对棉织品进行酶法整理。从而达到省时、降低成本、降低印染厂环境污染的目的。因而同时会对我省的纺织生物技术的研究与应用起到极大的推动作用。