不同初始條件下黃孢原毛平革菌降解木質(zhì)素過(guò)程中羥自由基產(chǎn)量的研究.pdf

1、木質(zhì)素生物降解是全球碳循環(huán)的重要組成部分。白腐真菌能夠通過(guò)分泌胞外酶系來(lái)降解木質(zhì)素。然而大分子蛋白質(zhì)，例如分子量大于40，000的錳過(guò)氧化物酶，難以穿越完整木材的細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞，唯有當(dāng)細(xì)胞壁被其他物質(zhì)破壞后，酶才能進(jìn)入次生壁胞間層。所以一些輔助的小分子活性基團(tuán)對(duì)木質(zhì)纖維素降解酶具有舉足輕重的作用。研究顯示，在白腐菌降解木質(zhì)纖維素過(guò)程中，陰離子自由基和羥自由基還有脂質(zhì)過(guò)氧化自由基這三種活性氧基團(tuán)扮演了重要角色。其中最為重要的是羥自由基(·

2、OH)，它的氧化性非常高，能很容易地氧化各種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，而且具有反應(yīng)速度快，氧化效率高的特點(diǎn)。另一方面，·OH自由基可以破壞木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)，·OH自由基通過(guò)腐蝕木質(zhì)細(xì)胞壁提高白腐菌胞外降解酶系對(duì)細(xì)胞壁成分的可及性。
　　本論文以黃孢原毛平革菌為研究對(duì)象，采用液態(tài)深層發(fā)酵以及固態(tài)發(fā)酵兩種研究體系，在不同的初始條件下，通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)兩種條件下基質(zhì)pH值、酶活、自由基含量、木質(zhì)素生物降解量及降解產(chǎn)物等理化參數(shù)的變化，不同初始條件下黃孢

3、原毛平革菌降解木質(zhì)素過(guò)程中產(chǎn)羥基自由基能力的變化。
　　在液態(tài)發(fā)酵條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在三種液態(tài)發(fā)酵體系中，堿木質(zhì)素都得到了一定的降解，且添加藜蘆醇、硫酸錳、草酸這些小分子物質(zhì)更有利堿木質(zhì)素的降解。10d之后，對(duì)照組的堿木質(zhì)素濃度為188.2mg/L、A組的為180.9mg/L、B組的為166.7mg/L，堿木質(zhì)素的降解率分別為21.6％、24.6％、30.5％。B組比A組合的堿木質(zhì)素的降解率高，說(shuō)明B組添加的小分子物質(zhì)產(chǎn)生羥自

4、由基有助于降解，木質(zhì)素建構(gòu)復(fù)雜，緊密的分子結(jié)構(gòu)使得降解酶很難穿入木質(zhì)素直接接觸，羥自由基作為一種低分子量的氧化劑，可以幫助打開(kāi)通道，有利于酶液對(duì)木質(zhì)素的進(jìn)一步攻擊。從羥自由基的變化來(lái)看，前2d，AB兩組的羥自由基含量增加到了極大值，然后又有所下降，變化趨勢(shì)與它們降解堿木質(zhì)素的速度變化是一樣的;對(duì)于對(duì)照組，前2d，體系的羥自由基含量很高，這也剛好解釋了對(duì)照組在滅活酶液的情況下能夠降解堿木質(zhì)素。
　　在固態(tài)發(fā)酵條件下，結(jié)果顯示，適當(dāng)?shù)?/p>