木质素酶-半纤维素酶多酶体系优化构建及其与产纤维素酶真菌协同发酵木质纤维素

探索解除木质纤维素致密结构对酶作用抵抗并避免毒性产物产生的生物转化策略，是高效开发利用木质纤维素的关键。本项目选择半纤维素酶系成员和木质素酶系成员的不同组合，分别展露表达到乙醇高耐受型酿酒酵母表面，通过高通量筛选优化获得木质素酶-半纤维素酶酶活高且协同性好的多酶体系，用于适度降解木质纤维素，解除半纤维素和木质素对纤维素酶水解纤维素的阻碍，并避免木质素过度降解所产生的产物对产纤维素酶真菌及酿酒酵母的抑制，然后与产纤维素酶真菌协同利用木质纤维素中的纤维素发酵合成乙醇，在低成本、高效且环境友好地开发木质纤维素方面具有重大应用前景。

选择木质纤维素酶系成员分别展示表达到酿酒酵母细胞壁表面，通过高通量筛选优化获得酶活高且协同性好的酵母展示型木质纤维素酶系，并采用系统生物学策略，构建群落微生态稳定的、酶系丰富且高产的菌群，实现对不同木质纤维素的生物转化，转化效率达到70%以上，同时还发现微生态稳定菌群对木质纤维素微观结构进行了破坏，提示木质纤维素致密结构的破坏有助于其被水解。