Povzetek:[Ozadje] Mikrobna razgradnja Alkalijski lignin je pritegnil večjo pozornost zaradi svojih značilnosti visoke učinkovitosti razgradnje in varovanja okolja. [Cilj] Preverjanje visoko učinkovitih gliv, ki razgrajujejo lignin, in optimizacija pogojev njihove razgradnje. [Metode] Sevi z visoko učinkovitostjo razgradnje lignina so bili pregledani z metodo guaiacol-PDA in anilinsko modre plošče, pogoji gojenja pa so bili optimizirani z enofaktorskim presejanjem in poskusom odzivne površine. [Rezultati] Sev BYL-7, ki učinkovito razgrajuje lignin, je bil pregledan in sprva identificiran kot Trametes versicolor z morfološko in večsekvencno analizo. Preskus z enim faktorjem je dokazal, da so začetni pH, temperatura in količina inokuluma pomembni dejavniki vpliva na razgradnjo lignina, preskus odzivne površine pa je ugotovil, da so bili optimalni pogoji za razgradnjo lignina začetni pH 6,7, temperatura 25 stopinj in količina inokuluma 8 odstotkov . Pod temi pogoji je bila stopnja alkalne razgradnje lignina 36,5 odstotka, kar je bilo 54.0 odstotkov več kot prej; stopnje razgradnje lignina iz riževe slame, hemiceluloze in celuloze so bile 32,8 odstotka, 21,5 odstotka oziroma 13,2 odstotka. Med njimi se je stopnja razgradnje lignina v primerjavi s prej povečala za 36,1 odstotka. Aktivnost lakaze je dosegla vrh pri 120.0 U/L v 6. dnevu, kar je bilo 25.0 odstotkov več kot prej; aktivnost lignin peroksidaze je dosegla vrh 1 343.8 U/L v 6. dnevu, kar je bilo 36,0 odstotkov več kot prej; aktivnost manganove peroksidaze je dosegla vrh pri 463,8 U/L v 5. dnevu, kar je bilo 31,7 odstotka več kot prej. [Zaključek] Eksperimentalni rezultati so zagotovili koristen vir gliv za razgradnjo lignina, hkrati pa so zbrali ustrezne podatke za nadaljnje raziskave lignina.
Naključne strukture in odporne povezave veljajo za glavne ovire za industrijsko uporabo lignina v primerjavi. Čeprav so bili najdeni nekateri encimi, povezani z razgradnjo lignina, še vedno obstajajo izzivi v procesu valorizacije lignina [2,3]. Prvič, encimom je težko komunicirati z ligninom, ki je sestavljen iz heterogenih in amorfnih struktur. Drugič, težko je ekstrahirati lignin iz lignocelulozne biomase. Za reševanje tega izziva sta zasnovani dve glavni strategiji. Prva strategija za ekstrakcijo lignina je ohraniti lignin netopen in omogočiti, da celuloza in hemiceluloza preideta v tekočo fazo. Druga diametralno nasprotna strategija je hidrolizacija ali solubilizacija lignina, vendar ohranjanje celuloze in hemiceluloze netopni (slika 1a) [4]. Tretji izziv je pridobivanje kemičnih produktov iz predelave lignina z visokimi donosi in čistostmi. Med postopkom depolimerizacije imajo frakcije depolimeriziranega lignina običajno visoko reaktivnost v pogojih depolimerizacije, kar lahko povzroči številne nenadzorovane stranske reakcije, vključno z repolimerizacijo in kondenzacijo. Te stranske reakcije ustvarjajo nove spojine, ki lahko ovirajo neposredno pretvorbo lignina v ciljne produkte [5,6]. Z odkritjem več encimov in poti, ki razgrajujejo lignin, bo vse večja pozornost namenjena kemikalijam z dodano vrednostjo, ki izhajajo iz razgradnje lignina.
Uvod
Lignocelulozna biomasa je edini obnovljivi vir na zemlji, ki se proizvede v 60 milijardah ton kot organsko vezan ogljik na leto, kar ima potencial za ustvarjanje trajnostne energetske prihodnosti. V svoji "viziji milijard ton" je Ministrstvo za energijo ZDA (DOE) poročalo, da bi lahko skoraj 1,3 milijarde suhih ton rastlinske biomase postalo na voljo za proizvodnjo biogoriv in nadomestilo več kot 30 odstotkov nacionalne porabe tekočega transporta goriva (Perlack et al., 2005). Odstranjevanje lignina iz biomase pomaga povečati učinkovitost hidrolize celuloze in hemiceluloze in s tem olajša uporabo dela ogljikovih hidratov biomase pri proizvodnji celuloznega etanola in drugih biogoriv (Siqueira et al., 2012). Letno se samo v industriji celuloze in papirja proizvede okoli 50–60 milijonov ton lignina. Pričakuje se, da se bo količina razpoložljivega lignina še povečala zaradi nedavnega razvoja biorafinerije, katerega cilj je zamenjava fosilnih surovin z lignocelulozno biomaso za proizvodnjo biogoriv. Nedavno poročilo Ministrstva za energijo ocenjuje, da bi lahko proizvedli 0,225 milijarde ton lignina (biorafinerijski lignin) s predelavo 750 milijonov ton surovine biomase v biogorivo (Bozell et al., 2007). Vendar pa je komercialna uporaba lignina omejena na samo 2 odstotka njegove razpoložljivosti, preostanek (Gosselink et al., 2004) pa običajno sežgejo za zagotavljanje pare in procesne toplote za tovarne celuloze in papirja. Poročali so, da ima lignin, ki se uporablja kot poceni gorivo, le 0,18 USD/kg, medtem ko je njegova vrednost kot kemične surovine približno šestkrat višja (Macfarlane et al., 2009). Ker obstoječi ligninski izdelki trenutno temeljijo predvsem na lignosulfonatih nizke vrednosti (približno 1 milijon ton) in kraft ligninih (100000 ton), trgi lignina stagnirajo pri 300 milijonih USD na leto z zelo nizkimi stopnjami rasti (Združeni narodi , 2012).
Vodja prodaje: Jessica shao
Whatsapp: plus 86 18292830413
E-naslov :Sales7@konochemical.com