Анотація:[Довідкова інформація] Мікробна деградація Лужний лігнін привернув більше уваги завдяки своїм характеристикам високої ефективності деградації та захисту навколишнього середовища. [Мета] Скринінг високоефективних грибів, що розкладають лігнін, і оптимізація умов їх розкладання. [Методи] Високоефективні штами, що розкладають лігнін, перевіряли методами гваякол-PDA та анілінового блакитного планшета, а умови культивування оптимізували за допомогою однофакторного скринінгу та експерименту з поверхнею відповіді. [Результати] Штам BYL-7, що ефективно розщеплює лігнін, був відібраний і спочатку ідентифікований як Trametes versicolor за допомогою морфологічного та мультисеквенаційного аналізу. Однофакторний тест довів, що початковий рН, температура та кількість інокулята були суттєвими факторами, що впливають на розпад лігніну, а тест поверхні відповіді встановив, що оптимальними умовами для розпаду лігніну були початковий рН 6,7, температура 25 градусів і кількість інокулята 8 відсотків. . За цих умов швидкість лужного розкладання лігніну становила 36,5 відсотка, що на 54.{11}} відсотка вище, ніж раніше; швидкість розкладання лігніну рисової соломи, геміцелюлози та целюлози становила 32,8 відсотка, 21,5 відсотка та 13,2 відсотка відповідно. Серед них швидкість розкладання лігніну зросла на 36,1 відсотка порівняно з попереднім. Активність лаккази досягла піку в 120.0 Од/л на 6-й день, що було на 25.0 відсотків вище, ніж раніше; активність лігнінпероксидази досягла піку 1 343.8 U/L на 6-й день, що було на 36,0% вище, ніж раніше; активність пероксидази марганцю досягла піку в 463,8 Од/л на 5-й день, що було на 31,7% вище, ніж раніше. [Висновок] Експериментальні результати надали корисний ресурс грибка для розкладання лігніну, а також накопичили відповідні дані для подальших досліджень лігніну.
Випадкові структури та стійкі зв’язки вважаються основними перешкодами для промислового застосування лігніну. Хоча деякі ферменти, пов’язані з деградацією лігніну, були виявлені, проблеми все ще існують у процесі валоризації лігніну [2,3]. По-перше, ферментам важко взаємодіяти з лігніном, який складається з гетерогенних і аморфних структур. По-друге, важко витягти лігнін із лігноцелюлозної біомаси. Для вирішення цієї проблеми розроблено дві основні стратегії. Перша стратегія екстракції лігніну полягає в тому, щоб зберегти лігнін нерозчинним і перевести целюлозу та геміцелюлозу в рідку фазу. Інша діаметрально протилежна стратегія полягає в тому, щоб гідролізувати або розчиняти лігнін, але залишати целюлозу та геміцелюлозу нерозчинними (рис. 1а) [4]. Третім завданням є отримання хімічних продуктів із переробки лігніну з високим виходом і чистотою. Під час процесу деполімеризації фракції деполімеризованого лігніну зазвичай мають високу реакційну здатність в умовах деполімеризації, що може викликати численні неконтрольовані побічні реакції, включаючи реполімеризацію та конденсацію. Ці побічні реакції створюють нові сполуки, які можуть перешкоджати прямому перетворенню лігніну в цільові продукти [5,6]. З відкриттям більшої кількості ферментів і шляхів розкладання лігніну все більша увага буде приділятися хімічним речовинам з доданою вартістю, які утворюються в результаті розкладання лігніну.
вступ
Лігноцелюлозна біомаса є єдиним відновлюваним ресурсом на землі, який відтворюється в 60 мільярдів тонн у вигляді органічно зв’язаного вуглецю на рік, що має потенціал для створення сталого енергетичного майбутнього. У своєму «мільярдному видінні» Міністерство енергетики США (DOE) повідомило, що майже 1,3 мільярда сухих тонн рослинної біомаси можуть стати доступними для виробництва біопалива та замінити понад 30 відсотків національного споживання рідкого транспорту палива (Perlack та ін., 2005). Видалення лігніну з біомаси допомагає підвищити ефективність гідролізу целюлози та геміцелюлози, а отже, сприяє використанню вуглеводної частини біомаси у виробництві целюлозного етанолу та інших видів біопалива (Siqueira et al., 2012). Щорічно лише целюлозно-паперовою промисловістю виробляється близько 50–60 млн т лігніну. Очікується, що кількість доступного лігніну ще збільшиться в результаті нещодавніх розробок біопереробки, спрямованих на заміну викопної сировини лігноцелюлозною біомасою для виробництва біопалива. Недавній звіт Міністерства енергетики оцінює, що 0,225 мільярда тонн лігніну (лігніну біопереробки) можна було б виробити в результаті переробки 750 мільйонів тонн вихідної біомаси на біопаливо (Bozell та ін., 2007). Однак комерційне використання лігніну обмежене лише 2 відсотками його доступності, а решта (Gosselink та ін., 2004) зазвичай спалюється для забезпечення паром і технологічним теплом для целюлозно-паперових заводів. Повідомлялося, що лігнін, який використовується як дешеве паливо, має вартість лише 0,18 доларів США/кг, тоді як його вартість як хімічної сировини приблизно в шість разів вища (Macfarlane та ін., 2009). Оскільки існуючі продукти лігніну наразі базуються переважно на малоцінних лігносульфонатах (приблизно 1 мільйон тонн) і крафт-лігнінах (100 000 тонн), ринки лігніну стагнують на рівні 300 мільйонів доларів США на рік із дуже низькими темпами зростання (Організація Об’єднаних Націй , 2012).
Менеджер з продажу: Джессіка Шао
Whatsapp: плюс 86 18292830413
Електронна пошта:Sales7@konochemical.com