1.4.3 水解酶活指标

水解酶活是表征秸秆水解特性的重要指标,在厌氧条件下主要包括纤维素酶和木聚糖酶。纤维素酶降解纤维素分子流程如图1-3所示,包括协同作用的三类酶,内切葡聚糖酶(endoglucanases),又称为Cx酶(EC 3.2.1.4)。该酶作用于纤维素无定形区,沿纤维素链切断β-1,4-糖苷键,形成长度不同的寡糖;外切葡聚糖酶(exoglucanases),又称为C1酶,包括纤维糊精酶(EC 3.2.1.74)和纤维二糖水解酶(EC 3.2.1.91)两类,分别作用于纤维素晶体结构的还原和非还原端,产生纤维二糖。3,β-葡萄糖苷酶(BG,EC3.2.1.21),能水解纤维二糖得到葡萄糖[6]

图1-3 纤维素酶水解纤维素过程

木聚糖是秸秆半纤维素的主要成分,木聚糖降解酶称为内切β-1,4-D-木聚糖酶(endo-β-1,4-D-xylanase,EC 3.2.1.8),水解木聚糖产生木二糖和木三糖等寡糖。产木聚糖酶的微生物多数来自于木霉、链霉等好氧真菌及芽孢杆菌、梭菌和拟杆菌等。另外降解木质素的过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)在秸秆木质素降解中起主导作用,能够裂解C—C键和C—O—C键。由于降解过程需要氧,因此木质素在厌氧条件下难以降解[3,6]