木素生物降解的研究进展

综述了近十年来木素生物降解的研究进展，系统地概述了木素的结构、存在与合成，参与木素降解的微生物与酶以及木素的生物降解机制与应用前景．并就各种不同观点进行了讨论．     

关于木素生物降解酶类活力测定问题的讨论

由于木素结构和生物降解过程复杂多样，全面测定一个菌株的木素降解活力也比较困难，目前已发现三类主要参与木素降解的酶类（LIP、MnP、漆酶），但至今很少有国际上公认的酶活力测定方法，也未见到能把某一菌株木素降解酶类的活力与其在木质纤维材料中降解木素的能力定量关联的报导。本文综合评述了几类主要的木素降解酶类活力测定方法的作用机制和存在的问题，指出一个菌株的木素降解活力是由它的生理特性和总体代谢能力共同决定的，仅由一类或几类酶活力的表现水平难以对其作出确切的评价，从这个角度出发进行研究才能更客现他认识菌株的木素降解活力．     

大豆种皮过氧化物酶在木素降解与苯酚聚中的应用

以大豆种皮过氧化物酶（Ｓｏｙｂｅａｎｈｕｌｌｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ,ＳＨＰ,Ｅ．Ｃ．１．１１．１．７）替代木不过氧化物酶（Ｌｉｇｎｉｎｐｅｒｏｘｉｄｅａｓｅ,ＬｉＰ）和锰过氧化物酶（Ｍａｎｇａｎｅｓｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ,ＭｎＰ）,以工业木素（木素磺酸盐和黑液木素）及天然木素（杉木木素）为材料,研究了ＳＨＰ在正常催化条件下对木素的氧化作用。结果表明,ＳＨＰ在水相系统中对工业木素和     

一株青霉发酵产生木素过氧化物酶的工艺条件

研究了一株青霉菌P6 (Penicillium sp. P6)液体发酵产生木素过氧化物酶的工艺条件,考察了青霉菌P6在天然培养基稻米糠、玉米糠、麦糠和合成培养基GMY中的产酶情况,结果表明,麦糠是较理想的底物. 通过单因素方法研究了添加苯甲醇和MnSO4对酶活的影响;采用正交实验对MnSO4添加量、麦糠含量和培养基pH进行了研究,在实验范围内最佳酶活达到了2.69 U/mL. 进一步通过单双因素回归实验研究了麦糠和MnSO4的最佳含量,得到了最佳培养条件为孢子接种量1.1×106 mL-1,培养时间8 d,500 mL三角瓶装液量150 mL. 最佳培养基组成为麦糠50 g/L,初始pH 4.8, MnSO4 5.66 mmol/L.     

漆酶-助剂体系催化氧化具有α-苄基氢的木素模型物

研究了漆酶—助剂体系催化氧化具有等基氢不同结构的木索非酚型和酚型模型化合物,结果表明非酚型具有苄醇结构的木素模型化合物能发生α位脱氢氧化,但此氧化反应是有限度的,氧化的结果主要生成芳香醛,没有发现进一步被氧化成芳香酸。而具有Cα和Cβ双键的化合物,α位的氢却很稳定,不能被氧化。酚型的本素模型化合物在漆酶的催化反应体系中发生聚合。     

木素化学研究与制浆技术的进展

本文综述了木素化学与制浆技术的研究进展。介绍了碱法制浆中添加蒽醌的作用、有机溶剂制浆、深度脱木素和无氯漂白，以及当代木素化学所面临的课题。评述了有关高得率浆的返色、未漂硫酸盐浆中的残余木素、漂白过程中有机氯化合物的形成及其毒性，以及无氯漂白等的研究发展近况．     

氮源浓度和芳香化合物对白腐菌Panus conchatus产木素降解酶的影响

白腐菌Panusconchatus只分泌锰过氧化物酶和漆酶，不分泌术素过氧化物酶，该菌分泌这两种酶的能力大大高于同样培养基条件下的Pleuronssajor-caju。氮源浓度对Panusconchatus分泌术素降解酶的能力有显著影响，高氮条件可能是这种类型的白腐菌生产木素降解酶的必要条件。研究不同芳香化合物对Panusconchatus木素降解酶分泌情况的影响发现，紫丁香醇和香豆酸对其锰过氧化物酶和漆酶分别起显著的诱导作用。     

白腐菌木素过氧化物酶发酵条件及其酶液对稻草降解的研究

研究营养条件对白腐菌合成木素过氧化物酶(ligninperoxidase,LiP)的影响。在最适培养条件下,第6天获得7560U/L的酶活。利用LiP粗酶液在体外直接降解稻草,3天后Klason木素的降解率为8.7%,经红外光谱分析其降解产物,推断LiP粗酶液在体外降解稻草的反应主要是氧化反应。     

酶解木素制备过程中的影响因素

系统研究了酶解木素的制备方法,在酶木素的制备过程中,加强对试样机械作用,会使酶解得率大幅度地提高;酶解底物的质量分数以0.06—0.08为宜;酶解过程中前48小时的酶解得率提高较快;酶的活性大小直接影响酶解效果;当酶用量超过一定范围后再增加用量也不能较大地提高酶解得率;多次酶解能有效地提高酶解得率;高的酶解得率会使木素提取率增大。本实验还对酶木素中的残糖组成及其含量作了分析测定。     

漆酶/木聚糖酶体系直接降解木质素的研究

采用漆酶/木聚糖酶体系(LXS)直接降解木质素,对LXS体系处理条件进行优选。结果表明:LXS体系处理马尾松浆料的最佳条件为pH值4.2,温度45℃,浆浓3%,时间3 h,酶用量10 IU/g;漆酶有明显的增强作用,LXS处理的浆料与对照浆相比,耐破指数、裂断长和撕裂指数分别提高了30.81%、26.18%和21.34%;并对LXS体系与漆酶/介体体系(LMS)降解木质素能力以及酶处理对浆料物理性能的影响进行比较,证明两种漆酶体系降解木质素能力相当,漆酶/木聚糖酶体系可以代替昂贵的漆酶/介体体系降解木质素。     

大豆种皮过氧化物酶在木素降解与苯酚聚合中的应用

以大豆种皮过氧化物酶（Soybesnhullperoxidase,SHP,E．C．1.111．7）替代水煮过氧化物酶（LigninperoxidaseLiP）和锰过氧化物酶（Manganese－dependentperoxidase,MnP）,以工业木素（木素磺酸盐和黑液木素）及天然木素（杉木木素）为材料,研究了SHP在正常催化条件下对木素的氧化作用。结果表明,SHP在水相系统中对工业木素和天然木素虽无降解作用,但在微水有机相中SHP对天然木素有部分解聚作用。利用SHP在水相体系中催化的酚聚合反应对含酚废水进行处理,则发现水相中SHP稳定性好,lmol／L的SHP和lmnlol／L的H202在15mitt内对终浓度为lmmol／L宋酚溶液的酚去除率达98％以上,提示SHP作为一种较理想的氧化还原酶用于含酚废水处理值得深入研究。     

漆酶与助剂氧化体系降解苇浆残余木素的研究

用溶剂抽提法制取了苇浆残余木素 ,用漆酶 /助剂和氧气与其反应 ,通过甲氧基的测定、元素分析、1 3C -NMR、1 H -NMR和IR分析研究苇浆残余木素与漆酶 /助剂反应前后结构的变化。研究发现苇浆残余木素在反应后其甲氧基、酚羟基减少 ,醇羟基增多 ,木素结构中羰基增多 ,木素的苯环结构发生了开环反应     

云芝、脉射菌产木质素降解酶的比较研究

对两种白腐菌——云芝(Coriolus versicolor)和脉射菌(Phlebia radiata)在静置液体培养条件下最适产漆酶和赖锰过氧化物酶(MnP)的培养液组成进行了比较研究,同时,还对此二菌在产酶过程中还原糖的消耗与蛋白质积累变化进行了检测分析。     

微生物降解木质素的研究进展

木质纤维是地球上最丰富的可再生生物质资源,其三大成分之一的纤维素是生产生物基材料、生物燃料及生物基化学品的重要原料,但是木质素复杂的化学结构阻碍了木质纤维的应用.常规木质素的物理、化学及物理-化学等降解方法常需要高温、高压条件,并且易产生抑制物、造成高能耗和环境污染等问题.微生物介导的生物催化过程通常在温和条件下进行,...     

甲醇降解碱木质素

采用超临界甲醇法将碱木质素降解为小分子芳香族化合物,考察了反应温度、反应时间和溶剂中水含量对降解反应的影响。碱木质素被降解为约21种单环芳香族化合物,其中7～11种为主要组分,多为以愈创木基结构为主的芳香族衍生物。产物中非酚型组分较稳定,不易发生进一步反应,且随着反应时间的延长,其所占比例不断增大,而酚型组分稳定性较差,易发生进一步反应。碱木质素降解反应速率的突变发生在250～280℃,温度越高,反应速率越大。水的存在有利于醚键的断裂和酚型组分的生成。在水体积分数为50%的甲醇-水共溶剂体系中,2-甲氧基-4-乙基苯酚的选择性最好,其在产物中的质量分数达48.6%。碱木质素的醚键在反应中全部断裂,四氢呋喃不溶物中主要是以缩合结构为主的木质素残片和再聚合产物。     

木质素电氧化降解的研究

研究了电氧化降解过程中木质素磺酸盐的分子结构、功能团、分子量和表面活性的变化。结果表明,电氧化过程中木质素磺酸盐中的芳环被打开,-SO3H含量和表面活性降低,-COOH含量和分子量先增加后降低。     

直接降解木质素的漆酶/木聚糖酶体系的合成

对一株高产漆酶及伴有木聚糖酶和少量纤维素酶的菌株,用不同的碳源和氮源对其调控培养,合成漆酶/木聚糖酶体系。实验结果表明,最佳的碳源是可溶性淀粉,用它作碳源,漆酶活性高达730IU/mL,木聚糖酶活性是4.49IU/mL,纤维素酶活性只有0.23IU/mL;最佳的氮源是蛋白胨,用其作氮源,合成漆酶活性可达812IU/mL,木聚糖酶活性是4.68IU/mL,纤维素酶活只有0.09IU/mL。     

电场对黄孢原毛平革菌生长、细胞通透性及其胞外酶反应的影响

研究了交、直流电场对黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporuim的生长、细胞通透性及其所分泌的漆酶、木质素过氧化物酶及锰型过氧化物酶活力的影响. 结果表明,施加50 Hz, 50 mA交流电可显著地促进Phanerochaete chrysosporium的生长,经过10 d的培养,其干菌重为对照组的1.72倍;施加交、直流电都能够使细胞的通透性增强;施加交、直流电场在短时间内可显著提高3种胞外酶的活力,而时间过长则导致活力降低,电流强度为10 mA时的适宜加电时间为10 h.