白腐菌Panus conchatus降解稻草木素机理研究：（二）木素降解产物高分子 …

用定量＾１３Ｃ－ＮＭＲ技术研究了稻草经白腐菌Ｐａｎｕｓ ｃｏｎｃｈａｔｕｓ降解后木素的高分子部分的结构特征变化。与未经生物作用的森素相比较，发现发酵稻草木素的＾１３Ｃ－ＮＭＲ谱图出现了新的吸收峰以及某些吸收峰的强度有明显变化。这些变化证实了在生物作用过程木素大分子中形成了醌类以及α－羟基酸的结构，这些类型的结构特别有利于木素进一步降解。并同时证实木素生物降解过程中发生β－Ｏ－４，Ｃα－Ｃβ及Ｃβ－     

白腐菌Panus conchatus降解稻草木素机理研究──(三)木素降解产物低分子部分芳香酸类化合物的结构特征

利用色-质联用技术分析了稻草木素经由腐菌Panusconhatus生物作用后的木素降解产物中低分子酸性组分的主要化合物及其结构。结果表明此组分中大部分是芳香族化合物，通过质谱对其主要的11种化合物的结构进行了分析，发现它们主要成分是紫丁香酸，香草酸和对羟基苯甲酸及其衍生物，证实木亲生物降解过程发生木余例键Cα-Cβ键氧化断裂；另外，发现其中有相当数量的对羟基苯甲酸衍生物具有缩聚型结构，它们来源于木素结构中“核心”结构部分。根据各个化合物的相对含量计算出愈钢木基：紫丁香基：对羟基本基比例为6．1：1：2．7。证实木亲生物降解过程中本素的愈疮木基与对羟苯基结构单元优先降解，这结果与过去有关电镜和木素降解产物高分子部分的研究结果是一致的。     

白腐菌Panus conchatus降解稻草木素机理研究：（三）木素降解产？…

利用色－质联用技术分析了稻草木素经白腐菌Ｐａｎｕｓ ｃｏｎｈａｔｕｓ生物作用后的木素降解产物中低分子酸性组分的主要化合物及其结构。结果表明此组分中大部分是芳香族化合物,通过质谱对其主要的１１种化合物结构进行了分析,发现它们主要成分是紫丁香酸,香草酸和对羟基苯甲酸及其衍生物,证实木素生物降解过程发生木素侧链Ｃα－Ｃβ键氧化断裂;另外,发现其中有相当数量的对羟基苯甲酸衍生物具有缩聚型结构,它们来源于木     

稻草木素生物降解的研究

介绍了我们最近对稻草木素生物降解研究进展。通过诱变选育分离出高降解木素的优良菌株,10天内脱木素率高达59%,明显地缩短了生物作用周期;利用电子显微镜技术,详细揭示白腐菌生物降解草类植物的微观过程和稻草组织内部以及纤维细胞壁的微观结构的变化,同时,发现所选育的菌种具有:(1)优先降解纤维胞间层,致使纤维能保持完整地分离;(2)没有发生纤维细胞壁变薄破坏的现象;(3)生物作用初期就能分解除去不利于造纸的薄壁细胞;(4)能选择性降解纤维次生壁上的木素,微细纤维结构不被破坏而裸露出来等非常可贵的优良特性。这些特性十分有利于生物制浆造纸。系统分析和研究了生物脱木素过程及一些重要生理条件对脱木素的影响规律。发现生物脱木素过程可分为三个阶段。不同阶段生理条件对脱木素的影响不同。通氧培养、添加营养氮源或碳源及控制底物的湿含量能促进生物脱木素作用。为了解稻草木素生物降解规律,利用核磁共振技术定量及定性分析比较生物作用前后木素的结构特征。结果表明木素大分子的生物降解主要是氧化反应,在菌的作用下,木素结构中 C_γ被氧化、C_α—C_β键、C_β—C_γ,键以及芳香环被氧化断裂。其降解顺序为:以酯键连结的对香豆酸为主体的对羟苯基单元,愈疮木基单元和紫丁香基单元。菌优先作用于纤维细胞间层的结论与电子显微镜观察结果一致。上述特征和规律显示白腐菌 P.conchatus 对发展草类生物制浆及其他脱木素工艺均具有巨大潜在应用优势。     

氮源浓度和芳香化合物对白腐菌Panus conchatus产木素降解酶…

白腐菌Ｐａｎｕｓｃｏｎｃｈａｔｕｓ只分泌锰过氧化的酶和漆酶，不分泌木素过氧化物酶。该菌分泌这两种酶的能力大大高分子同样培养基条件下的Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓｓａｊｏｒ－ｃａｊｕ。氮源浓度对Ｐａｎｕｓｃｏｎｃｈａｔｕｓ分泌木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以Ｐａｎｕｓｃｏｎｃｈａｔｕｓ木素降解酶分泌情况的影响发现，紫丁胺醛和香豆酸对其锰过     

桉木光诱导氧化降解研究

本文研究了尾叶桉（Eucalyptusurophylla）木粉在光照射下其木素和多聚糖的变化行为．研究表明，在光照射下木素及木素结构单元中的甲氧基含量降低，多聚糖含量降低，铜价升高．UV分析可知，木素光降解产物中羰基或与苯环共轭的乙烯双键结构较多．经GC－MS分析鉴定出尾叶桉SCMP浆40种低分子量木素光氧化降解产物，其中丁香基型占58．10％，愈疮木基型占18．75％，其它占21．93％，主要降解产物包括丁香醛、2－羟基－3－丁香基丙酸、3，4－二羟基苯甲酸,2－丁香基乙醇、丁香酸、丁香酸和香兰素等.另外也研究了光降解过程中木素自由基变化行为。ESR分析测定表明，光照射产生的自由基在纯的氮气或二氧化碳中相对稳定，在空气或氧气中游离基迅速衰减，从而证实光诱导氧化作用是木材或富含木素化学机械浆光降解的重要作用。     

生物漂白过程木素结构的红外光谱分析

利用富里埃变换红外光谱技术分析了尾叶桉硫酸盐浆原浆的残余木素、经生物处理后浆的残余木素及生物处理后纸浆经氢氧化钠抽出的木素。结果证实 ,在漆酶 助剂生物处理纸浆的过程碳水化合物不发生氧化 ,而木素的Cα羟基发生氧化产生α -羰基 ;酶作用后纸浆进一步碱处理导致木素溶出。从溶出木素的结构分析 ,推断纸浆中具有紫丁香基结构的残余木素优先发生降解     

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Paus conchatus降解稻草木素机理研究：（一）低分子木素…

经白腐菌Ｐａｎｕｓ ｃｏｎｃｈａｔｕｓ发酵１５天的稻草用乙酸乙酯进行了抽提可有效分离出生物作用后的低分子量木素降解产物。利用这些低分子降解产物在酸碱度不同的介质以及不同的有机溶剂度不同进一步分离，分级和提纯，获得在，芳香酸类以及中性物质三个组份。我们发现ＬＰ和ＬＡ是降解产物中的主要组份，它们的得率分别为５１．１％和３４．３％；如此高的ＬＰ得率是白腐菌Ｐ．ｃｏｎｃｈａｔｕｓ降解稻草木素的重要特征。     

针叶木硫酸盐浆中残留木素的GIF体系仿酶降解机理的研究

由于针叶木硫酸盐浆中的残留木素含有大量难降解的LCC结构及其它缩合型木素结构,所以硫酸盐浆的分离木素可以用作难降解型木素大分子的一种结构模型。文章采用Cu2+/吡啶/过氧化氢组成的GIF仿酶体系对马尾松硫酸盐未漂浆的纤维素酶酶解木素(CEL)进行了仿酶降解,并对降解产物进行了分离和化学组成分析。通过FT-IR以及GC-MS测定,解析了CEL在降解过程中的结构变化,并对CEL的仿酶降解机理进行了探讨。研究结果表明:这种仿酶降解方法对浆中残留木素有较强的降解能力,一部分木素大分子被氧化降解为香草醛和香草酸等低分子化合物,使得降解后的产物中羰基和羟基增多。研究发现木素在仿酶体系中存在苯环及其侧链上C-H键的破坏、木素结构中Ca-Cb连接键的断裂、苯环的开环等反应。因此,该项研究可以为开发纸浆的仿酶漂白技术提供理论依据。     

白腐菌对蔗渣浆CEH漂白废水的脱色

蔗渣硫酸盐浆ＣＥＨ漂白废水的颜色主要来自Ｅ段，在导致毒性污染的同时，形成视觉污染。白腐菌是一类担子真菌，能降解植物组织的木素和变性术素如氯化木素，用白腐菌处理蔗渣浆ＣＥＨ漂白废水，可明显降低其色度，而ＣＯＤ与ＢＯＤ值也下降了。吸附固定化白腐菌对废水的脱色能力更强一些，并可连续处理废水。     

白腐菌Panus conchatus降解稻草木素机理研究──(一)低分子木素降解产物各组分的分离及特征

经白腐菌Panusconchatuss发酵15天的稻草用乙酸乙酯进行抽提可有效分离出生物作用后的低分子量木煮降解产物。利用这些低分子降解产物在酸碱度不同的介质以及不同的有机溶剂中的溶解度不同进一步分离、分级和提纯，获得酚类（LP），芳香酸类（LA1—4）以及中性物质三个组份。我们发现LP与LA是降解产物中的主要组份，它们的得率分别为51．1％和34．4％。如此高的LP得率是白腐菌P．conchatus降解稻草木素的重要特征。本文还利用红外光谱和核磁共振技术对LP和LA中最多的一个组份LA—1的可能化学结构特征进行剖析。     

白府菌对蔗渣浆CEH漂白废水的脱色

蔗渣硫酸盐浆ＣＥＨ漂白废水的颜色主要自Ｅ段在导致毒性污染的同时，形成视觉污染。白腐菌是一类担子真菌，能降解植物组织的木素和变性木素和氯化木素，用白文化教育菌处理蔗渣ＣＥＨ漂白废水，可明显降低其色度，而ＣＯＤ与ＢＯＤ值下降了。吸附固定化白腐对废水的脱色能力更强一些，并可连续处理废水。     

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。     

OXPXP漂白中活化处理的机理和聚糖降解机理的探讨

经活化处理后纸浆中木素含量降低，残余木素中的羰基和酚羟基增多，聚糖中的羰基也增多。木素大分子的降解和酚羟基的增多提高了木素的反应性能，因而有利于后续漂段木素的脱除和纸浆白度的提高。活化处理后聚糖中羰基的生成是导致铜二胺粘度降低的主要原因，也是导致后续漂段聚糖降解的主要原因之一。纸浆经漂白后结晶度提高，聚糖分子量降低，分子量分布半漂浆范围较窄，全漂浆范围较宽并出现双峰。     

松柏醇-β-D-葡萄糖苷一[α-13C]与造纸废水中LCC的聚合反应机理研究

研究了在木素氧化酶催化的体系下,木素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷-[α-13C]与废水中的木素碳水化合物复合体反应的方法及其机理.采用13C同位素示踪技术,并结合红外谱图分析、核磁共振技术探讨了松柏醇葡萄糖苷与废水中木素碳水化合物复合体的聚合产物的化学结构.同时应用GPC分析手段测定了聚合产物的相对分子质量.研究表明,木素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷能与废水中LCC发生脱氢聚合反应,同时GPC测定的结果表明聚合后相对分子质量也明显增大,从11320上升到23810～36886.反应生成聚合产物为木素-碳水化合物复合体大分子而沉淀析出,在废水中水溶性、难降解木素的LCC可被有效地去除,使废水的污染负荷降低.     

松柏醇-β-D-葡萄糖苷-[α-^13C]与造纸废水中LCC的聚合反应机理研究

研究了在木素氧化酶催化的体系下,木素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷-[α-^13C]与废水中的木素碳水化合物复合体反应的方法及其机理。采用^13C同位素示踪技术,并结合红外谱图分析、核磁共振技术探讨了松柏醇葡萄糖苷与废水中木素碳水化合物复合体的聚合产物的化学结构。同时应用GPC分析手段测定了聚合产物的相对分子质量。研究表明,木素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷能与废水中LCC发生脱氢聚合反应,同时GPC测定的结果表明聚合后相对分子质量也明显增大,从11320上升到23810-36886。反应生成聚合产物为木素-碳水化合物复合体大分子而沉淀析出,在废水中水溶性、难降解木素的LCC可被有效地去除,使废水的污染负荷降低。     

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     

氨化木质纤维的白腐菌降解

添加一定量的氨化麦草能促进白腐菌对木质纤维的分解作用,但如果氨化麦草的添加量超过20%,生长基质的重量损失又会下降,降解速率又会降低。比较添加氨化麦草和未添加氨化麦草生长基质经白腐菌降解后的纤维素含量,发现纤维素含量没有发生太大的变化。降解不同天数氨化木质纤维氮含量的变化显示,氮含量的降低率和木质素降解率的变化规律相一致,说明有机结合氮的释放和白腐菌对氮的吸收消耗与木质素的降解有一定的对应关系。     

氧化剂和反应条件对漆酶与仿酶一锅法降解木素的影响

研究了氧化剂种类,包括H_2O_2、Na_2S_2O_8、O_2、CH_3COOOH、(NH_4)_2S_2O_8和DMD(dimethyldioxirane),对固载型漆酶和Co(salen)/NaY一锅法催化氧化木素的影响,通过正交和单因素实验对反应条件进行优化,通过GC-MS和GPC、~(31)P-NMR技术分别对芳香类木素降解产物和木素结构进行表征。结果显示,不同氧化剂存在下木素的三种基本结构单元发生了不同程度的降解,降解产物主要为香草醛和丁香醛,其中,Na_2S_2O_8氧化效果最好;一锅法催化氧化木素反应存在有效的协同效应,使一锅法催化氧化效率明显优于单独催化;另外,乙醇在木素催化降解中起到了积极作用。最终的一锅法最佳工艺为:木素用量100 mg,催化剂总用量6 mg,Na_2S_2O_8用量0.4 g,催化剂比例2:1,乙醇用量为0.04 mL,反应时间4 h,pH8。GPC和~(31)P-NMR分析表明,一锅法降解残余木素的分子量显著降低、多分散性趋于1,脂肪族羟基减少,酚羟基含量增加,缩合结构被降解。