纤维素降解机制研究取得突破
近日,山东农业大学李多川教授课题组在研究中发现了纤维素氧化降解的新机制,首次鉴定出多糖单加氧酶可以氧化降解纤维素分子结构中的碳6位,这一发现为提高纤维素利用率提供了新途径。
纤维素可被纤维素酶降解为葡萄糖,作为生物新能源燃料使用,但秸秆、木材等原料中的木质纤维素由于分子间结合紧密,很难通过纤维素酶降解。近几年有学者研究表明,多糖单加氧酶可作用于木质纤维素的碳1和碳4位,从而氧化降解木质纤维素。李多川课题组从嗜热毛壳菌中分离出一种多糖单加氧酶,并将其命名为嗜热毛壳菌多糖单加氧酶(CtPMO1)。该课题组利用自己建立的溴氧化-飞行质谱法,高效鉴定出了嗜热毛壳菌多糖单加氧酶对木质纤维素氧化降解后的产物,证明了它不仅氧化纤维素的碳1和碳4位,而且氧化碳6位。他们通过进一步的研究,证明嗜热毛壳菌多糖单加氧酶与纤维素结合处的3个芳香族氨基酸残基参与了氧化降解过程。科学家可以根据这一研究成果,研究针对碳6位的高效降解方式,以提高木质纤维素的利用效率。