9012-54-8 / 近代物理所用廢紙發酵生產纖維素酶

近日，中科院近代物理研究所研究員王曙陽團隊在利用廢紙發酵生產纖維素酶研究方面取得進展。相關成果發表于《清潔生產雜志》。

纖維素酶是繼淀粉酶和蛋白酶之后的全球第三大工業用酶制劑，廣泛應用于生物能源、食品、造紙、紡織洗滌、醫藥、動物飼料以及農業廢棄物處理等領域，但高昂的發酵生產成本成為制約纖維素酶行業快速發展的主要瓶頸。廢紙作為可回收利用的廢棄物資源之一，由于其纖維素含量高、價格低廉、來源廣泛、易獲取及產生量大等特點具有良好的開發應用潛力。因此，利用廢紙資源進行纖維素酶的發酵生產，不僅可以有效降低纖維素酶發酵成本，還能實現廢紙資源的高價值利用。

研究人員利用重離子束誘變選育的長枝木霉突變菌株LC-M4進行廢紙碳源發酵產酶，結果發現在選用的辦公廢紙、餐巾廢紙、雜志紙和硬紙板紙4種類型的廢紙中，硬紙板紙發酵的濾紙酶活（FPA）、內切葡聚糖酶活（CMC）、β—葡萄糖苷酶活（BGL）和木聚糖酶活（Xyl）分別達到了2.97IU/mL、4.8IU/mL、0.51IU/mL和382.59IU/mL，表明LC-M4菌株可有效利用硬紙板紙為碳源產酶。通過廢紙結構表征，研究人員發現，不同廢紙中纖維素為主要成分，造紙過程中添加的碳酸鈣等填料可以為菌株生長和產物合成提供營養元素，對發酵過程有促進作用。

為進一步提高廢紙碳源發酵酶活，研究人員選用硬紙板紙和麩皮混合碳源發酵，BGL最高可達0.8IU/mL，比硬紙板紙單一碳源酶活提高了56.86%；外切葡聚糖酶活（pNPC）、FPA和Xyl也有了提高，其中Xyl達到399.74IU/mL，較微晶纖維素碳源發酵酶活提高了16.51%。上述研究結果表明，廢紙和麩皮作為產酶發酵碳源具有很高的應用價值和市場開發潛力。