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木质素的微生物降解
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【给排水设计论文】
摘要:
综述了木质素微生物降解酶系及酶活性调控措施,介绍了木质素降解机制及木质素微生物降解的应用。
关键字:
木质素 微生物降解 木素降解酶系 中图分类号:O636.2 文献标识码:A 木质素是植物的主要成分之一,占植物细胞化学组成的15%~30%。在植物体中,木质素是包裹在纤维素的外面,功能之一就是保护植物细胞不受外界微生物的侵蚀。从生物合成过程研究得知,木质素首先是由葡萄糖发生芳环化反应形成莽草酸(Shikirnic
acid),然后由莽草酸合成三种具有苯丙烷结构的基本单元,分别为:对香豆醇、松柏醇、芥子醇。从化学结构看,针叶树的木质素主要由松柏醇的脱氢聚合物构成愈创木基木质素;阔叶树的木质素由松柏醇和芥子醇的脱氢聚合物构成愈创木基—紫丁香基木质素;草本植物则由松柏醇、芥子醇和对香豆醇的脱氢聚合物和对香豆酸组成[1]。木质素是结构复杂、稳定、多样的无定形三维体型大分子,在自然界中,降解缓慢,成为地球生物圈中碳循环的障碍。 1木质素微生物降解酶系及酶活性调控 自然界参与降解木质素的微生物的种类有真菌、放线菌和细菌。其中,真菌能把木质素彻底降解为CO2 和水。 降解木质素的真菌主要分为三类:白腐菌、褐腐菌和软腐菌。白腐菌在木质素的生物降解中占有十分重要的地位。白腐菌多数是担子菌(Basidiomycetes[2],少数为子囊菌。黄孢原毛平革菌是研究最多的木质素降解菌。Tien[3]和Glenn 两个研究小组几乎同时发现木质素被降解的关键是黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)产生的胞外木质素过氧化物酶系的作用。该酶系包括木质素过氧化物酶(Lignin peroxidase,简称Lip)、锰过氧化物酶(Mn-dependent peroxidase ,简称MnP),除此之外,还有虫漆酶、HRP、CDH 等酶类[4]。云芝(Corilus versicolor)是一种非常重要的白腐菌,对木质素的降解能力较强。丁少军等[5] 研究了云芝漆酶的培养
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