纤维素酶生物能源中的应用及展望

 21 世纪是能源竞争最为激烈的世纪，世界各国都在争取现有能源的同时大力开发新能源。美国早在20 世纪就已经认识到乙醇燃料的优势，强制在燃料中添加10%的乙醇。

研究人员从南极菌株产物中分离纯化得到低温纤维素酶，同步糖化发酵实验结果表明该低温纤维素酶可降解纤维素产生乙醇，其低温特性能有效解决同步糖化发酵过程中酵母生长温度与纤维素酶最适酶活温度不一致的问题。高丛筛选出产纤维素酶南极菌株后获得低温纤维素酶，该低温纤维素酶可将海带纤维素降解成可被酵母菌发酵利用的单糖并用于乙醇的发酵生产，为制备纤维素乙醇开发了新型、充足且廉价的原料。纤维素酶除可以用来制备燃料乙醇，还可发酵制沼气。研究人员用从兼性厌氧菌株中得到的纤维素酶以秸秆为原料成功进行了沼气发酵。

展望未来纤维素是地球上最大的可再生资源库，天然存在的纤维素大多被微生物所降解，没有得到充分利用，这是极大的资源浪费，如何能充分利用这个巨大的资源库是值得关注的重点。纤维素有多种分解方法，但最有效的方法莫过于生物降解。
     至今，已有大量纤维素酶的研究成果，但这远远不足以满足需求。产纤维素酶菌种的筛选虽已取得一定进展，但尚不能很好地满足工业生产要求，因此，获得高酶活的高产纤维素酶菌种仍是今后需重点解决的问题。目前多数报道是从陆生微生物中筛选出产纤维素酶的菌种，大多不能在工业生产的特殊条件下保持高酶活性和稳定性。随着研究人员更多的将目光投向海洋，未来将会有海洋微生物纤维素酶真正实现工业化应用。然而要实现这一愿景，还需要在海洋微生物极端环境耐受性机理上开展深入研究，从微生物代谢途径方向对产酶机制进行研究，以及在利用高通量的定向。