漆酶介体体系处理纤维素乙醇木质素的~1H-NMR和~(13)C-NMR表征

针对漆酶处理纤维素乙醇木质素复杂的作用机理,采用~1H-NMR和~(13)C-NMR表征反应过程中木质素的结构变化。研究发现,纤维素乙醇木质素经漆酶处理后,侧链氧化脱除反应使木质素甲氧基含量、β-β型结构减少,β-O-4型结构中部分醚键断裂且漆酶介体体系可促进β-O-4型结构的降解。     

自带介质血红密孔菌NFZH-1的鉴定及其木质素降解特性

菌株自带介质可提高其漆酶降解木质素能力,因此自带介质高产漆酶菌株的筛选、鉴定对漆酶的商业应用将起到促进作用。从南京山林地区分离出两株血红密孔菌NFZH-1和NFZH-2,并以杂色云芝为对照,研究了两株血红密孔菌发酵产漆酶和木质素降解特性。首先通过形态学特性鉴定了NFZH-1为自带介质血红密孔菌。其次以愈创木酚为反应底物,平板接种菌株,培养5天,NFZH-1颜色圈较菌丝圈大,且颜色最深;经10天固态发酵,NFZH-1所产漆酶酶活高达23600 U/g,且未检测出木质素过氧化物酶( LiP)和锰过氧化物酶( MnP)。平板显色和固态发酵产酶结果表明自带介质血红密孔菌NFZH-1为漆酶高产菌株。麦草粉经菌株 NFZH-130天降解,木质素降解率、综纤维素降解率分别达56.7%和36.6%,表明血红密孔菌NFZH-1为选择性高木质素降解活性菌株。     

自带介质血红密孔菌NFZH-1的鉴定及其木质素降解特性（英文）

菌株自带介质可提高其漆酶降解木质素能力,因此自带介质高产漆酶菌株的筛选、鉴定对漆酶的商业应用将起到促进作用。从南京山林地区分离出两株血红密孔菌NFZH-1和NFZH-2,并以杂色云芝为对照,研究了两株血红密孔菌发酵产漆酶和木质素降解特性。首先通过形态学特性鉴定了NFZH-1为自带介质血红密孔菌。其次以愈创木酚为反应底物,平板接种菌株,培养5天,NFZH-1颜色圈较菌丝圈大,且颜色最深;经10天固态发酵,NFZH-1所产漆酶酶活高达23 600 U/g,且未检测出木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)。平板显色和固态发酵产酶结果表明自带介质血红密孔菌NFZH-1为漆酶高产菌株。麦草粉经菌株NFZH-1 30天降解,木质素降解率、综纤维素降解率分别达56.7%和36.6%,表明血红密孔菌NFZH-1为选择性高木质素降解活性菌株。     

漆酶-超声波协同处理碱木质素的表面化学结构特征

分别采用超声波、漆酶及超声波协同漆酶的方法处理麦草碱木质素,通过化学分析法结合红外光谱、X射线光电子能谱和电子自旋共振等仪器分析手段,对比各处理过程木质素酚羟基含量、表面官能团、表面元素及表面自由基的变化,探讨3种处理方式对碱木质素结构的影响机理。结果表明,超声波处理后的木质素,总酚羟基含量比未处理的有所增加,漆酶处理后酚羟基含量减少。与未经处理的纯碱木质素相比,木质素经超声波处理后自由基浓度减少了38%,而漆酶处理后自由基浓度显著增加,其中单一漆酶处理增加了112%,超声波后再进行酶处理增加了193%。超声波空化作用可使木质素发生脱甲氧基反应及连接键断裂;漆酶处理过程中有解聚反应,同时酚羟基氧化变成苯氧自由基,进而发生自由基反应;超声波后生成的木质素小分子更易与漆酶反应,C—O单键被氧化。     

松褐天牛幼虫肠道黏质沙雷氏菌培养条件与木质素降解功能

【目的】研究松褐天牛幼虫肠道内黏质沙雷氏菌木质素降解功能,为揭示松褐天牛与肠道细菌协作降解木质素的机制提供依据。【方法】以硫酸盐木质素液体培养基培养黏质沙雷氏菌,采用酶标仪微量测定法研究该菌对木质素的降解能力,考察其产木质素降解酶的种类及其变化,以及体外培养条件对该菌产优势降解酶———木质素过氧化物酶活性的影响。【结果】体外培养10天后黏质沙雷氏菌对硫酸盐木质素的累计降解率达94.12%,其中第4天的单日降解率最高,达15.16%。该菌在木质素培养基中可产木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶3种木质素降解酶,其中木质素过氧化物酶活性最高,然后依次是锰过氧化物酶和漆酶,前2种酶的日变化趋势与培养基中木质素的降解率相近。该菌产木质素过氧化物酶的最适培养基条件:p H5、硫酸木质素质量浓度3 g·L~(-1),有机氮源、酵母膏质量浓度5 g·L~(-1),Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、K~+离子质量浓度分别为0.20、0.40、0.15、0.04和0 g·L~(-1)。【结论】黏质沙雷氏菌具有较强的木质素降解能力,可通过产生木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶实现其对木质素的降解功能;培养基中木质素浓度、p H值、氮源种类及其浓度、金属离子及其浓度等对其产木质素过氧化物酶的活性均有显著影响。     

白腐菌漆酶特性及异生芳香化合物的降解

漆酶是一种含铜多酚氧化酶，在白腐菌中普遍存在。漆酶可催化酚类化合物和芳香胺的氧化，在小分子介体物质存在下，漆酶氧化范围可进一步扩大。本文对漆酶降解纺织染料、多环芳香化合物、氯化芳香化合物的机理及最新研究进展作一介绍。在纺织染料中，蒽醌类染料为漆酶底物，可被漆酶直接氧化，而偶氮染料和靛青染料为非酶底物。当小分子的还原介体存在下，可介导酶与非酮底物染料之间的氧化；漆酶对多环芳烃的氧化也多属于酶与非酶底物之间的氧化，因此，选择合适的介体物质非常重要；漆酶可氧化氯酚类物质形成自由基，然后形成低溶性聚合物，可通过沉淀去除，介体物质的存在也有助于氯化芳香化合物的降解。     

木质素生物降解过程中木质素-介体反应系统的研究进展

对木质素降解酶作用过程中介体物质研究进展进行评述，包括漆酶/介体系统（LMS）在生物漂白、脱木质素、和环境污染治理方面的研究应用情况及其动力学研究进展。     

真菌降解木质素的研究现状

在介绍木质素结构的基础上，从降解木质素的菌种及主要酶，产酶的条件，分析了真菌降解木质素的研究现状，介绍了真菌降解木质素及其酶的应用，并提出了存在的问题及发展方向。     

园林废弃物木质素降解真菌的筛选、鉴别及其能力研究

[目的]为获得能够高效降解园林废弃物的真菌并研究其降解能力,从经过堆肥处理的园林废弃物中分离和筛选出1株木质素降解能力较强的真菌。[方法]经过形态分析、ITS分子序列分析,构建系统发育树,鉴定出该株木质素降解真菌种属,并利用该菌株进行固态发酵实验,研究其在固态发酵过程中漆酶、锰过氧化物酶的酶活力变化及其对不同园林废弃物中木质素的降解能力。[结果]从经过堆肥处理的园林废弃物中共挑选出真菌18株,筛选出1株高效的木质素降解真菌,编号为菌株No.11,经鉴定该菌株为构巢曲霉(Aspergillus nidulans(Eidam) G.Winter)。以冬青卫矛叶、冬青卫矛枝、圆柏叶、圆柏枝、连翘枝叶为底物的模拟固态发酵的漆酶酶活力峰值分别为388.7、326.3、461.4、342.7、588.5 U·L~(-1),锰过氧化物酶酶活力峰值分别为138.3、121.1、104.6、128.6、73.3 U·L~(-1)。添加菌株No.11使冬青卫矛叶、冬青卫矛枝、圆柏叶、圆柏枝、连翘枝叶40 d后木质素降解率分别提高了20.40%、22.44%、29.90%、25.28%、15.77%。[结论]筛选出的构巢曲霉对北京地区常见园林废弃物冬青卫矛、圆柏和连翘枝叶中的木质素具有较好的降解能力,在降解园林废弃物方面可能更具有优势。     

红平菇木质素降解酶系统漆酶、锰过氧化物酶及木质素过氧化物酶的检测

木材白腐菌在分解木质素的过程中会产生非特异性的分解木质素结构的酶系统,这些酶系统主要包括细胞外过氧化物酶[锰过氧化物酶(manganese peroxidase,MnP)、木质素过氧化物酶(lignin peroxidase,LiP)]和细胞外酚氧化酶[漆酶(laccase)].因此,在生物修复方面,白腐菌能够有效地降解废水和土壤中难被降解的多氯联苯、多环芳烃、DDT、染料、炸药和其他氯化物、叠氮化合物等.     

6种木材白腐菌对山杨材木质素分解能力的研究

由于不同的木材腐朽菌的生理特性不同 ,所分泌的酶及酶的活性各不相同 ,因此 ,不同的腐朽菌分解木材的各种成分及相对速度就各不相同 ,而且对于木质纤维基质会有不同的中间代谢产物。本项研究选择了火木层孔菌 (Phelliusigniarius)及另外 5种木材分解能力较强的阔叶树上的白腐菌 :粗毛盖菌 (Funaliagallica)、三色革裥菌 (Lenzitestricolor)、冬拟多孔菌 (Polyporellusbrumalis)、偏肿拟栓菌 (Pseudotrametesgibbosa)和血红密孔菌 (Pyc noporussanguineus) ,研究了它们对山杨木材木质素的分解能力 ,测定了经 6种白腐菌分解一定时期的山杨木材木质素的含量 ,作为木材白腐菌对山杨木材木质素生物降解机制的初步研究 ,旨在为山杨木材生物制浆造纸提供应用基础理论研究 ,同时也可为木质素合理的生物转化为有用的化学品、生物漂白、酶处理防止机械浆的返黄、废水治理、纤维素酶解糖化的微生物前处理等提供相关的借鉴研究 ,以期在生产实践中减轻环境污染并充分利用木质素资源。在无菌的条件下 ,将山杨木片样品分别放入以上 6种白腐菌的平板培养基中受菌侵染 ,一定时间后取出 ,去除木片表面的菌丝体 ,然后分别测定未腐朽材和受菌侵染 4 0d、6 0d、80d和 12 0d时木片样品中木质素的含量 ,分析 6种白腐菌对山杨木     

有效降解可再生资源木质素的研究进展

在常见木质素结构特征的基础上,综述了木质素常见的降解利用方法：生物法、化学法、物理法,总结了各种木质素处理方法存在的问题,并对采用物理化学复合降解法处理木质素前景进行了展望。     

木材白腐菌对木质素生物降解机制的初步研究

通过测定6种白腐菌火木层孔菌Phellinus igniarius及粗毛盖菌Funalia gallica、三色革裥菌Lenzites tricolor、冬拟多孔菌Polyporellus brumalis、偏肿拟栓菌Pseudotrametes gibbosa和血红密孔菌Pycnoporus sanguineus分解山杨材一定时间后的木质素含量，研究木材白腐菌对山杨材木质素生物降解机制。测定结果表明，按照木质素的减少百分率，这6种白腐菌对山杨材木质素的分解能力依次为血红密孔菌、偏肿拟栓菌、三色革裥菌、冬拟多孔菌、冬拟多孔菌、火木层孔菌；6种白腐菌对山杨材木质素及综纤维素的分解量X1、X2及分解时间Y这3个量之间存在多元回归关系；冬拟多孔菌是较多分解木质素、较少分解纤维素的木材白腐菌。     

木质素生物降解及其应用研究进展

木质素生物降解可广泛应用于造纸工业、环境保护、饲料工业、酒精发酵以及生物肥料等领域 .综述了木质素及木质素降解酶系的分子结构、木质素降解的机理、降解木质素的微生物种类、木质素降解酶类的分子生物学特征等方面的研究进展以及木质素降解在生产中的应用情况     

作用于LCC的三种微生物的筛选

采用透明圈法筛选出具有半纤维素降解能力的霉菌2株及细菌1株,并用于处理粗木质素样品。分析结果表明,3株菌对木质素均无降解能力。这对于具有LCC结构的粗木素的提纯具有研究价值。     

真菌降解木质素的研究现状

在介绍木质素结构的基础上 ,从降解木质素的菌种及主要酶、产酶的条件 ,分析了真菌降解木质素的研究现状 ,介绍了真菌降解木质素及其酶的应用 ,并提出了存在的问题及发展方向     

Attempts to understand the nature of phenolic and etherified components of wood lignin

Summary Periodate oxidation, because of its high selectivity in degrading phenolic nuclei, has been combined with nitrobenzene oxidation and phenyl nucleus exchange techniques to investigate the nature of wood lignin in situ. For both softwood and hardwood, the phenolic and etherified components of wood lignin have been shown to differ significantly in chemical composition, and the etherified lignin structure appears to be substantially more condensed.Financial support from the Empire State Paper Research Associate (ESPRA) and by the NRICGP of USDA (No. 93-37103-9318) is greatly appreciated     

木材白腐机理研究进展

白腐菌是木材的主要腐朽菌之一，白腐菌菌丝在细胞内形成多种降解酶主要是木素降解酶，次则是纤维素降解酶及半纤维素降解酶，以降解细胞壁物质中的木素、半纤维素及纤维素，作为木腐菌的营养。由于这些木材组成的降解，必然改变木材的化学及物理性质。近年来，在白腐菌的营养需求、降解酶传递途径，对木材主要组成酶降解机理及对材性的影响，产酶的分子遗传等领域的研究均取得一定进展，可望不久将来能利用生物工程改变白腐菌基因，     

假单孢杆菌PKE117对三种木材降解效果的研究

采用固体发酵法,将假单孢杆菌PKE117接种于巨尾桉、加拿大杨和长白落叶松三种木材样品上,28℃培养60d后用失重法测定这三种木材的降解率,结果分别为7.58%、17.15%和26.75%。证明该菌种具有降解木材的能力,而且降解长白落叶松的能力尤为突出。进一步采用元素分析、固相核磁扫描、红外扫描等手段对降解前后的样品进行分析,发现降解后样品结构变疏松,纤维素、半纤维素和木质素结构都被不同程度的降解,且木质素被降解的程度最高。分析表明,木质素中被降解的主要是愈创木基结构,降解途径是使苯环从连有甲氧基的地方发生断裂;此外由于杨木和桉木中愈创木基结构所占比例较小,因此造成杨木和桉木降解率相对较低。     

木质素生物降解的化学反应机制

从化学反应的角度探讨了木质素过氧化物酶催化木质素生物降解的反应机制，通过对木质素结构和其化学反应性的分析，并结合白腐菌（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ）的木质素降解酶类对木质素模型化合物的降解研究，总结出木质素多聚物生物降解的整个过程．