制糖会议总结( 二 )


二、冯家勋教授简介
【制糖会议总结】冯家勋,华中农业大学微生物学专业博士毕业并获理学博士学位,研究员,博士生导师,现任广西大学生命科学与技术学院院长,广西大学农业分子遗传农业部重点开放实验室副主任,副研究员,兼职广西亚热带生物资源保护利用重点实验室,省部共建国家重点实验室培育基地副主任、中国微生物学会理事、广西微生物学会理事长 。专业工作方向为植物病原细菌分子遗传学,一直主要研究植物病原细菌致病分子机理及如何根据病菌致病分子机理设计
新的防病方法 。目前系统研究了约氏棱菌的一个木聚糖酶的特性、功能及其基因,首次实验证实一些糖苷水解酶类的SLH功能域的功能是将酶结合到细胞壁上 。已在国内外学术会议、刊物与人合著发表论文20几篇 。在本次“轻工科技与发展论坛”第四期学术报告会上,冯家勋教授将阐述他和他的团队利用生物工程科学技术研究甘蔗高价值利用关键酶的一些成果 。
三、甘蔗生物工程法高价值利用关键酶的研究
(一)有关背景
(二)胞外果糖基转移酶的研究
(三)产甘蔗渣纤维素酶微生物的分离、筛选、鉴定
(四)甘蔗渣纤维素酶用于甘蔗渣纸浆为原料同步糖化发酵生产乙醇
(五)高产甘蔗渣纤维素酶的草酸青霉基因组序列分析
(六)产木聚糖酶真菌的分离、筛选、鉴定
(七)研究成果:
(1)、从青霉和曲霉中分别纯化了一种果糖基转移酶,研究了酶学特性和酶的应用技术 。
(2)、发现木霉和青霉在中国热带、亚热带森林中纤维素降解中其重要作用,从拟康宁木霉中分离、纯化、鉴定了一种β-葡萄糖苷酶,该酶对天然底物纤维二糖的活性高于对人工底物的活性 。
(3)、获得一株能高效水解甘蔗渣纤维素的草酸青霉菌株HP7-1 。
(4)、对HP7-1多重复合诱变获得了一株高产纤维素酶的突变株EU2106,其纤维素酶对甘蔗渣纸浆中的纤维素和木聚糖的转化率达到了90%以上 。用于甘蔗渣纸浆的同步糖化发酵,乙醇得率达到75% 。
(5)、测定了HP7-1和EU2106的基因组序列并进行了比较分析,找到了29个候选的纤维素酶基因的表达调控基因 。
(6)、获得了一株烟曲霉菌株FC2-2,其生产的木聚糖酶能高效水解甘蔗渣木聚糖主要产生木二糖 。从FC2-2中分离、纯化、鉴定了一种木聚糖酶,鉴定了该酶的三个与其酶活和主要水解产物形成有关的关键氨基酸残基 。
四、体会
冯家勋教授利用生物科学技术发现了甘蔗中纤维素酶、木聚糖酶等关键酶的特性 。此项研究成果能工厂化生产,在不久的将来,糖厂产生的甘蔗渣不但能作为锅炉燃料,减低能耗;作为纸浆原材料,减少砍伐树木,水土流失,土地沙漠化等现象;同时还可以从中提取纤维素酶同步糖化生产乙醇,节能环保;还可以提取木聚糖酶,合成木糖醇、低聚木糖等高端产品,应用于医学或者保健品生产中 。此项研究对制糖企业发展,乃至对地区、国家经济发展有一定的深远意义 。