Trừu tượng:[Nền] Suy thoái do vi sinh vật lignin kiềm đã thu hút nhiều sự chú ý hơn do đặc tính hiệu quả phân hủy cao và bảo vệ môi trường. [Mục tiêu] Sàng lọc nấm phân hủy lignin hiệu quả cao và tối ưu hóa các điều kiện phân hủy của chúng. [Phương pháp] Các chủng phân hủy lignin hiệu quả cao được sàng lọc bằng phương pháp guaiacol-PDA và đĩa xanh anilin, đồng thời các điều kiện nuôi cấy được tối ưu hóa bằng thí nghiệm bề mặt phản ứng và sàng lọc đơn yếu tố. [Kết quả] Một chủng phân hủy lignin hiệu quả BYL-7 đã được sàng lọc và ban đầu được xác định là Trametes versicolor bằng phân tích hình thái và đa trình tự. Thử nghiệm một yếu tố đã chứng minh rằng độ pH, nhiệt độ và lượng chất cấy ban đầu là những yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến sự phân hủy lignin và thử nghiệm bề mặt đáp ứng đã xác định rằng các điều kiện tối ưu cho sự phân hủy lignin là pH ban đầu 6,7, nhiệt độ 25 độ và lượng chất cấy 8 phần trăm . Trong những điều kiện này, tỷ lệ phân hủy lignin kiềm là 36,5 phần trăm , cao hơn 54,0 phần trăm so với trước đây; tỷ lệ phân hủy của lignin, hemicellulose và cellulose trong rơm rạ lần lượt là 32,8% , 21,5% và 13,2%. Trong số đó, tỷ lệ phân hủy lignin được tăng lên 36,1% so với trước đây. Hoạt động Laccase đạt đỉnh ở mức 120.0 U/L vào ngày thứ 6, cao hơn 25.0 phần trăm so với trước đây; hoạt tính lignin peroxidase đạt mức cao nhất 1 343.8 U/L vào ngày thứ 6, cao hơn 36,0 phần trăm so với trước đó; hoạt tính peroxidase mangan đạt đỉnh 463,8 U/L vào ngày thứ 5, cao hơn 31,7% so với trước đó. [Kết luận] Các kết quả thử nghiệm đã cung cấp một nguồn fugus hữu ích cho quá trình phân hủy lignin, nhưng cũng tích lũy dữ liệu liên quan cho nghiên cứu tiếp theo về lignin.
Các cấu trúc ngẫu nhiên và các liên kết kháng được coi là những trở ngại chính cho ứng dụng công nghiệp của lignin được so sánh. Mặc dù một số enzyme liên quan đến sự phân hủy lignin đã được tìm thấy, những thách thức vẫn tồn tại trong quá trình bình ổn hóa lignin [2,3]. Đầu tiên, rất khó để các enzyme tương tác với lignin bao gồm các cấu trúc không đồng nhất và vô định hình. Thứ hai, rất khó để chiết xuất lignin từ sinh khối lignocellulose. Hai chiến lược chính được thiết kế để giải quyết thách thức này. Chiến lược đầu tiên để chiết xuất lignin là giữ cho lignin không hòa tan và làm cho cellulose và hemiaellulose chuyển sang pha lỏng. Một chiến lược hoàn toàn ngược lại khác là thủy phân hoặc hòa tan lignin nhưng giữ cho cellulose và hemicellulose không hòa tan (Hình 1a) [4]. Thách thức thứ ba là thu được các sản phẩm hóa học từ quá trình xử lý lignin với năng suất và độ tinh khiết cao. Trong quá trình khử trùng hợp, các phân đoạn lignin đã khử trùng hợp thường có khả năng phản ứng cao trong các điều kiện khử trùng hợp, có thể gây ra nhiều phản ứng phụ không kiểm soát được, bao gồm tái trùng hợp và ngưng tụ. Những phản ứng phụ này tạo ra các hợp chất mới có thể cản trở quá trình chuyển đổi trực tiếp lignin thành các sản phẩm mục tiêu [5,6]. Với việc phát hiện ra nhiều enzyme và con đường phân hủy lignin, người ta sẽ ngày càng chú ý đến các hóa chất có giá trị gia tăng thu được từ quá trình phân hủy lignin.
Giới thiệu
Sinh khối lignocellulose là nguồn tài nguyên tái tạo duy nhất trên trái đất, được tái tạo ở mức 60 tỷ tấn carbon liên kết hữu cơ mỗi năm, có tiềm năng tạo ra một tương lai năng lượng bền vững. Trong "tầm nhìn tỷ tấn" của mình, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã báo cáo rằng có thể có gần 1,3 tỷ tấn khô sinh khối thực vật để sản xuất nhiên liệu sinh học và thay thế hơn 30 phần trăm mức tiêu thụ của quốc gia đối với phương tiện vận chuyển chất lỏng nhiên liệu (Perlack et al., 2005). Việc loại bỏ lignin khỏi sinh khối giúp nâng cao hiệu quả của quá trình thủy phân cellulose và hemiaellulose, và do đó, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng phần carbohydrate của sinh khối trong sản xuất ethanol xenlulô và các nhiên liệu sinh học khác (Siqueira et al., 2012). Hàng năm, khoảng 50–60 triệu tấn lignin được sản xuất chỉ bởi ngành công nghiệp giấy và bột giấy. Lượng lignin có sẵn dự kiến sẽ tăng hơn nữa do sự phát triển của nhà máy lọc sinh học gần đây nhằm thay thế nguyên liệu hóa thạch bằng sinh khối lignocellulose để sản xuất nhiên liệu sinh học. Một báo cáo gần đây của DOE ước tính rằng 0,225 tỷ tấn lignin (lignin của nhà máy lọc sinh học) có thể được sản xuất từ quá trình xử lý 750 triệu tấn nguyên liệu sinh khối thành nhiên liệu sinh học (Bozell et al., 2007). Tuy nhiên, việc sử dụng lignin cho mục đích thương mại chỉ giới hạn ở mức 2% so với lượng còn lại (Gosselink et al., 2004) thường được đốt để cung cấp hơi nước và xử lý nhiệt cho các nhà máy giấy và bột giấy. Đã có báo cáo rằng lignin được sử dụng làm nhiên liệu chi phí thấp chỉ có giá trị 0,18 USD/kg trong khi giá trị của nó như một nguyên liệu hóa học cao hơn khoảng 6 lần (Macfarlane et al., 2009). Vì các sản phẩm lignin hiện tại chủ yếu dựa trên lignosulfonate giá trị thấp (khoảng 1 triệu tấn) và lignin kraft (100,000 tấn), thị trường lignin bị đình trệ ở mức 300 triệu USD mỗi năm với tốc độ tăng trưởng rất thấp (Liên Hợp Quốc , 2012).
Quản lý bán hàng: Jessica shao
Whatsapp: cộng với 86 18292830413
thư điện tử:Sales7@konochemical.com