Resum:[Antecedents] Degradació microbiana Lignina alcalina ha cridat més l'atenció per les seves característiques d'alta eficiència de degradació i protecció del medi ambient. [Objectiu] Cribratge de fongs de degradació de la lignina altament eficients i optimitzar les seves condicions de degradació. [Mètodes] Les soques de degradació de la lignina d'alta eficiència es van examinar mitjançant mètodes de guaiacol-PDA i plaques blaves d'anilina, i les condicions de cultiu es van optimitzar mitjançant un examen d'un sol factor i un experiment de superfície de resposta. [Resultats] Es va examinar una soca eficient de degradació de la lignina BYL-7 i es va identificar inicialment com a Trametes versicolor mitjançant anàlisi morfològica i multiseqüència. La prova d'un sol factor va demostrar que el pH inicial, la temperatura i la quantitat d'inòcul eren els factors que influeixen significativament en la degradació de la lignina, i la prova de la superfície de resposta va determinar que les condicions òptimes per a la degradació de la lignina eren el pH inicial de 6,7, la temperatura de 25 graus i la quantitat d'inòcul del 8 per cent. . En aquestes condicions, la taxa de degradació de la lignina alcalina era del 36,5 per cent, que era un 54,0 per cent més alta que abans; les taxes de degradació de la lignina de palla d'arròs, l'hemicel·lulosa i la cel·lulosa van ser del 32,8%, 21,5% i 13,2%, respectivament. Entre ells, la taxa de degradació de la lignina es va millorar un 36,1 per cent en comparació amb abans. L'activitat de la lacasa va assolir un màxim de 120.0 U/L el sisè dia, que va ser un 25.0 per cent més que abans; l'activitat de la lignina peroxidasa va assolir un pic de 1 343,8 U/L el 6è dia, que va ser un 36,0% més gran que abans; l'activitat de la peroxidasa de manganès va assolir un màxim de 463,8 U/L el 5è dia, que va ser un 31,7 per cent més que abans. [Conclusió] Els resultats experimentals van proporcionar un recurs de fugus útil per a la degradació de la lignina, però també van acumular dades rellevants per a investigacions posteriors sobre la lignina.
Les estructures aleatòries i els enllaços resistents es consideren els principals obstacles per a l'aplicació industrial de la lignina en comparació. Tot i que s'han trobat alguns enzims relacionats amb la degradació de la lignina, encara existeixen reptes en el procés de valorització de la lignina [2,3]. En primer lloc, és difícil que els enzims interactuïn amb la lignina que consisteix en estructures heterogènies i amorfes. En segon lloc, és difícil extreure lignina d'una biomassa lignocel·lulòsica. Es dissenyen dues estratègies principals per resoldre aquest repte. La primera estratègia per a l'extracció de la lignina és mantenir la lignina insoluble i fer que la cel·lulosa i l'hemicel·lulosa entrin a la fase líquida. Una altra estratègia diametralment oposada és hidrolitzar o solubilitzar la lignina però mantenir la cel·lulosa i l'hemicel·lulosa insolubles (figura 1a) [4]. El tercer repte és obtenir productes químics a partir del processament de la lignina amb alts rendiments i pureses. Durant el procés de despolimerització, les fraccions de lignina despolimeritzades solen tenir una alta reactivitat en condicions de despolimerització, cosa que pot provocar nombroses reaccions secundaries incontrolables, incloses la repolimerització i la condensació. Aquestes reaccions secundaries generen nous compostos que podrien dificultar la conversió directa de la lignina en productes objectiu [5,6]. Amb el descobriment de més enzims i vies degradants de la lignina, es prestarà cada cop més atenció als productes químics de valor afegit derivats de la degradació de la lignina.
Introducció
La biomassa lignocel·lulòsica és l'únic recurs renovable de la Terra, reproduïda a 60 mil milions de tones com a carboni lligat orgànicament a l'any, que té el potencial de crear un futur energètic sostenible. En la seva "visió de mil milions de tones", el Departament d'Energia dels Estats Units (DOE) va informar que gairebé 1.300 milions de tones seques de biomassa vegetal podrien estar disponibles per produir biocombustibles i desplaçar més del 30 per cent del consum de transport líquid del país. combustibles (Perlack et al., 2005). L'eliminació de la lignina de la biomassa ajuda a millorar l'eficiència de la hidròlisi de la cel·lulosa i l'hemicel·lulosa i, per tant, facilita la utilització de la porció d'hidrats de carboni de la biomassa en la producció d'etanol cel·lulòsic i altres biocombustibles (Siqueira et al., 2012). A l'any, només la indústria de la pasta i el paper produeix entre 50 i 60 milions de tones de lignina. S'espera que la quantitat de lignina disponible augmenti encara més com a resultat dels recents desenvolupaments de biorefineries destinades a substituir les matèries primeres fòssils per biomassa lignocel·lulòsica per a la producció de biocombustibles. Un informe recent del DOE estima que es podrien produir 0.225 milions de tones de lignina (lignina de biorefineria) a partir del processament de 750 milions de tones de matèria primera de biomassa en biocombustible (Bozell et al., 2007). No obstant això, l'ús comercial de la lignina es limita a només un 2 per cent de la seva disponibilitat amb la resta (Gosselink et al., 2004) normalment es crema per proporcionar vapor i calor de procés per a les fàbriques de pasta i paper. S'ha informat que la lignina utilitzada com a combustible de baix cost té un valor de només 0,18 $/kg, mentre que el seu valor com a matèria primera química és aproximadament sis vegades més gran (Macfarlane et al., 2009). Com que actualment els productes de lignina existents es basen principalment en lignosulfonats de baix valor (aproximadament 1 milió de tones) i lignines kraft (100,000 tones), els mercats de la lignina estan estancats a 300 milions de dòlars anuals amb taxes de creixement molt baixes (Nacions Unides). , 2012).
Responsable de vendes: Jessica Shao
Whatsapp: més 86 18292830413
Correu electrònic:Sales7@konochemical.com