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新型极端酶的研制与应用
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2015
  • 中图分类:
    TS727
  • 关键词:
  • 成果简介:
    极端酶能在极端环境下行使催化功能,其优异的催化性能将给众多的领域带来新的活力,具有广阔的应用前景和开发潜力。极端酶可对化工、医药、食品、造纸、皮革、纺织等重要行业中高能耗、高物耗、高水资源消耗、高污染的工业过程进行改造和替代,既可提高应用效果,又可降低化学工艺的水耗、能耗与污染物排放水平,有助于减轻经济发展对能源和环境造成的不断增长的巨大负荷。课题组已从中国丰富多样的极端环境中获得了一系列具有应用潜力的极端酶基因。其中新型生物破胶酶,是分离自中国盐碱湖嗜盐碱细菌、具有自主知识产权的甘露聚糖酶,是报道的热碱耐受能力最高的一种甘露聚糖酶,其高效的催化效果和良好的碱热耐受性可用于压裂液破胶,室内性能评价试验显示该破胶酶与常规破胶剂相比能将渗透率提高近一倍,对岩芯伤害率降低近一倍,能够在一定的温度范围内使压裂液的粘度降低在5 mPa.s以下,破胶后残渣量为6-7%,该酶对压裂液添加剂不敏感,与压裂液配伍良好,可实现完全破胶。先导性的生物破胶现场试验,显示其具有破胶彻底,返排率高,对地层伤害小等优点,具有明显的应用价值。同时该课题研发的高温碱性甘露聚糖酶和木聚糖酶可用于造纸工业的漂白工艺当中,一方面可以得到比单纯用氯漂白、碱提取过程更好的纸浆特性,还可以减少氯和碱的用量和由它们带来的环境污染问题;此外自行开发的高温碱性果胶酶具有很好的苎麻脱胶效果,可用于苎麻生物脱胶;低温碱性蛋白酶,具有良好的低温活性,在低温下洗涤效果优良,可用于洗涤剂添加用酶。近年来,中国的经济发展迅速,但资源和能源消耗是世界平均水平的2-3倍,环境也在持续恶化,已迫切需要实现节能减排、全面提升相关产业的绿色制造水平。该成果为建立高效率、低能耗、低污染的绿色生物新工艺提供重要的极端酶资源。
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