介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾白腐真菌研究1白腐真菌的研究第1頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾介紹白腐菌是屬于擔子菌亞門真菌,因腐朽木材呈白色而得名，是能夠降解木材主要成份微生物之一。木材在白腐過程中大部分纖維仍保持完整，且纖維素結晶度改變不大。由此構想利用對降解木質素選擇性好白腐菌進行生物制漿，能開辟制漿方法新路徑。白腐菌除了能降解木質素用于預處理、生物漂白、生物制漿外，對其它有機異生物質也有很強分解能力，因而在廢水處理中也有廣泛應用前景。2白腐真菌的研究第2頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾菌種及原理3木質素是由苯丙烷單元經過醚鍵和碳碳鍵連接而成聚酚類三維網狀高分子化合物。木質素因為含有各種生物學穩定復雜鍵型而不易被微生物降解。怎樣高效利用木質纖維素原料其關鍵在于有效降解包裹在纖維素晶體外面木質素以及半纖維素，從而增加纖維素表面積，使纖維素易于降解，從而生成可發酵性糖。木質素結構白腐真菌的研究第3頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾菌種及原理4白腐菌屬于擔子菌綱，是少數能選擇性降解木質素真菌之一，因其腐生在樹木或木材上，引發木質白色腐爛而得此名．當前，已研究白腐菌有：黃孢原毛平革菌、彩絨革蓋菌、變色栓菌、射脈菌、鳳尾菇、雜色云芝、糙皮側耳、朱紅密孔菌等。黃孢原毛平革菌已成為研究木質素降解模式株。白腐菌所分泌木質素降解酶主要有3種，即木質素過氧化酶、錳過氧化物酶和漆酶。白腐菌在降解木材過程中，在適宜條件下，白腐菌菌絲開始沿著細胞腔蔓延，主要集中在紋孔處。在菌絲下細胞壁被分解出一條溝槽，它可從細胞腔到復合胞間層，逐步降解纖維素、半纖維素和木質素。白腐菌降解木質素可分為細胞內和細胞外2個過程．在細胞內主要營養物質(碳、氮、硫)限制條件下，白腐菌開啟形成整個降解系統：白腐真菌的研究第4頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾菌種及原理5①產生過氧化氫氧化酶，即細胞內葡萄糖氧化酶和細胞外乙二醛氧化酶。它們在分子氧參加下氧化對應底物激活過氧化物酶，從而開啟酶催化循環。②合成對木質素降解起作用細胞外酶，即木素過氧化物酶、錳過氧化物酶和漆酶3種觸發開啟一系列自由基鏈反應，使木素結構中苯環發生單電子氧化反應形成陽離子基團，而后發生一系列自發反應而降解。白腐真菌的研究第5頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾木質素降解酶系6木質素降解酶系木素過氧化物酶(LiP)錳過氧化物酶(MnP)漆酶(Lac)白腐真菌的研究第6頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾木質素降解酶系7木素過氧化物酶木素過氧化物酶(LiP)是由Tien等于1983年在黃孢原毛平革菌中發覺，隨即研究發現大部分白腐菌在木素降解條件下都能分泌這種酶，是迄今為止研究最清楚木素降解酶，在天然木質素和環境污染物小分子降解過程中LiP起關鍵作用。LiP是一類含有血紅素輔基同工酶，分子中有10條長蛋白質單鏈，一條短單鏈。LiP作為生物催化劑，能夠催化苯酚、芳香胺、芳香醚及多環芳香化合物，經過多個反應步驟氧化木質素模式化合物．LiP降解木素時需要其它酶(如氧化酶)產生H2O2，催化氧化木素需要一個真菌代謝產物藜蘆醇(3,4-二甲氧基苯甲醇，VA)參加．VA既是LiP底物，又是LiP氧化還原介體，可能還起到保護酶免受過量H2O2破壞作用．LiP催化氧化VA形成陽離子自由基，其傳送電子能力極強．白腐真菌的研究第7頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾木質素降解酶系8木素過氧化物酶/R為催化底物,最上面Fe為+3價，其余+4價白腐真菌的研究第8頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾木質素降解酶系9錳過氧化物酶錳過氧化物酶(MnP)普遍存在于白腐菌各個菌種中．與LiP一樣它催化循環也需要由H2O2開啟．不一樣之處于于，它以木質素組織中廣泛存在Mn2+作為反應底物，同時以Mn3+作為介質氧化木素。白腐真菌的研究第9頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾木質素降解酶系10漆酶漆酶（Lac）是一個含銅多酚氧化酶，和植物中抗壞血酸氧化酶、哺乳動物血漿銅藍蛋白屬銅藍氧化酶家族中同一小族，在結構和功效上存在許多相同之處。它能夠催化氧化酚類化合物脫去羥基上電子或質子，形成自由基，造成酚類及木素類化合物裂解，同時分子氧被還原為水。其反應包含脫甲氧基、脫羥基、C-C鍵斷裂過程等。漆酶起源廣泛，植物、昆蟲和真菌中都存在漆酶。白腐真菌的研究第10頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾應用11當前白腐菌降解木質素模式菌株是黃孢原毛平革菌．秸稈經白腐真菌發酵后，大部分低質非蛋白氮轉化為較高質量菌體蛋白，蛋白質品質也得到較大幅度改進．秸稈經白腐菌處理不但營養成份有極大提高，而且其pH值由未處理前5.7降到4.0，呈愉快水果香味，同時因為大部分木質素被降解或破壞，秸稈質地柔軟，適口性顯著改進；可提升動物對飼料消化，而且已經突破了秸稈僅用于反芻動物飼料禁區，對喂養豬、雞試驗效果已經有報道．利用白腐真菌處理秸稈能夠快速、高質量地利用和轉化秸稈資源，擴大飼料起源，降低環境污染飼料白腐真菌的研究第11頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾應用12白腐菌木素降解酶類能選擇分解植物秸稈中木質素，使得生物制漿成為可能．生物制漿是直接利用微生物降解纖維原料中木質素，分離出纖維，使之成為紙漿．這種方法不但能節約能耗，改進紙張物理性能，還能降低污染，保護環境，應用前景遼闊生物制漿白腐真菌的研究第12頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾應用13堆肥是利用各種微生物發酵處理生物起源有機物(如秸稈，林業廢棄物，城市固體垃圾等)使之生成有機肥料一個資源化方法。傳統上曾使用高溫堆肥方法使秸稈轉化為有機肥料，但這些操作勞動強度大。以白腐菌為代表木質素降解微生物為秸稈快速腐熟提供了理論依據。伴隨對木質素降解機理認識深入，白腐菌在生物制漿、生物漂白、染料脫色、木質素轉化、食品飲料、飼料原料以及廢水、廢物處理等方面將發揮主要作用。堆肥白腐真菌的研究第13頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾應用14白腐菌除了能夠降解廢水中木質素，還能夠降解廢水中異生物質，減輕造紙廢水對環境污染，含有很高應用價值。不過怎樣縮短處理周期，提升處理效率依然是一個亟需處理問題。因為白腐菌特有降解木質素功效，在原料預處理、生物漂白、廢水處理和生物制漿等各個步驟應用都得到了重視，而且試驗室階段研究已取得了顯著成效。處理廢水白腐真菌的研究第14頁介紹菌種及原理木質素降解酶系應用總結及結尾總結及結尾15因為白腐真菌