[发明专利]β-葡糖苷酶增强的丝状真菌全纤维素酶组合物和使用方法

说明书

1.相关申请的交叉参照

本申请要求美国临时申请No.60/970,842的权益，所述临时申请于2007年9月7日提交，此处以其整体引入作为参考。

2.领域

本公开内容涉及酶的领域，特别是用于纤维素物质酶促水解的方法和组合物。

3.介绍

由于非可再生能源的极限临近，作为可再生能源的纤维素潜力巨大。纤维素可被转化为糖，如葡萄糖，并通过众多微生物(包括细菌、酵母和真菌)用作为能源用于工业目的。例如，可将纤维素物质用酶转化为糖，所得的糖可用作工业微生物的原料，生产如塑料和乙醇等产品。

纤维素物质作为可再生碳源的应用取决于经济上可行的用于纤维素物质酶促水解的纤维素酶的发展。纤维素酶是催化纤维素水解为如葡萄糖、纤维二糖和其他纤维寡糖等产物的酶。纤维素酶协同作用将纤维素水解为葡萄糖。外切纤维二糖水解酶(CBH)如CBHI和CBHII，一般作用于纤维素末端产生纤维二糖，而内切葡聚糖酶(EGs)作用于纤维素的任意部位。这些酶共同将纤维素水解为较小的纤维寡糖(如纤维二糖)。纤维二糖由β-葡糖苷酶水解为葡萄糖。

虽然许多微生物有能力降解纤维素，但这些微生物中只有少数，能产生显著量的能将结晶纤维素完全水解的酶。相应地，仍然存在着为工业应用中水解纤维素开发高效酶系统的需要。因此需要提高纤维素物质酶促水解的效率和经济性。

4.概述

本教导提供β-葡糖苷酶增强的全纤维素酶组合物和使用方法。通常，与单独的全纤维素酶制品相比，β-葡糖苷酶增强的全纤维素酶组合物有相等或更好的特异性性能。在一些实施方案中，β-葡糖苷酶增强的全纤维素酶组合物含有高于10％到大约80％(w/w，蛋白质)的β-葡糖苷酶。在一些实施方案中，β-葡糖苷酶增强的全纤维素酶组合物含有的全纤维素酶活性和β-葡糖苷酶活性为大约0.60到22pNPG/CMC单位。

本教导还提供通过添加有效量的β-葡糖苷酶来减少水解纤维素物质所需要的全纤维素酶量的方法。在一些实施方案中，该方法提供减少水解纤维素物质所需要的全纤维素酶的量，这是通过添加超过全纤维素酶的量的10％(w/w，蛋白质)的β-葡糖苷酶的量。在一些实施方案中，该方法包括全纤维素酶活性和β-葡糖苷酶活性，其中β-葡糖苷酶活性对纤维素酶活性的比值为大约0.60到22pNPG/CMC单位。本教导还提供了通过将纤维素物质与有效量的β-葡糖苷酶增强的全纤维素酶组合物进行接触来水解纤维素物质的方法。

本教导的这些和其他特征如下所述。

5.附图简述

熟练的技术人员会理解，附图只用于说明目的，并非意图以任何方式限制本教导的范围。

图1是显示微量滴定板糖化作用测定结果的图表，其中在1％PASC上使用木霉属(Trichoderma)全纤维素酶和木霉属β-葡糖苷酶1，所述图表显示总％转化率(A)以及所产生纤维二糖和葡萄糖的相对量(B)。

图2是显示微量滴定板糖化作用测定结果的图表，其中在7％w/w微晶纤维素(Avicel)上用木霉属全纤维素酶和木霉属β-葡糖苷酶1，所述图表显示总百分比转化率(A)以及所产生纤维二糖和葡萄糖的相对量(B)。

图3是显示微量滴定板糖化作用测定结果的图表，其中在7％w/w PCS上用木霉属全纤维素酶和木霉属β-葡糖苷酶1，所述图表显示总百分比转化率(A)以及所产生纤维二糖和葡萄糖的相对量(B)。

图4是显示微量滴定板糖化作用测定结果的图表，其中在7％w/w甘蔗渣上用木霉属全纤维素酶和木霉属β-葡糖苷酶1，所述图表显示总百分比转化率(A)、所产生纤维二糖和葡萄糖的相对量(B)和通过增加β-葡糖苷酶量的百分比转化率(C)。

图5是显示微量滴定板糖化作用测定结果的图表，其中在7％w/w PCS上用木霉属全纤维素酶Rut C30和木霉属β-葡糖苷酶1，所述图表显示总％转化率(a)以及所产生纤维二糖和葡萄糖的相对量(b)。

图6是显示微量滴定板糖化作用测定结果的图表，其中在1％w/wPASC上用木霉属全纤维素酶和纯化的木霉属β-葡糖苷酶1，所述图表显示总％转化率(a)以及所产生纤维二糖和葡萄糖的相对量(b)。

图7是显示微量滴定板糖化作用测定结果的图表，其中在7％w/w PCS上用木霉属全纤维素酶和纯化的木霉属β-葡糖苷酶1，所述图表显示总％转化率(a)以及所产生纤维二糖和葡萄糖的相对量(b)。