sažetak:[Pozadina] Mikrobna degradacija Alkalni lignin je privukao veću pažnju zbog svojih karakteristika visoke efikasnosti degradacije i zaštite životne sredine. [Cilj] Skrining visoko efikasnih gljivica degradacije lignina i optimizacija uslova njihove degradacije. [Metode] Visoko efikasni sojevi degradacije lignina su pregledani metodom gvajakol-PDA i anilin plave ploče, a uslovi kulture su optimizovani jednofaktorskim skriningom i eksperimentom na površini odgovora. [Rezultati] Efikasan soj degradacije lignina BYL-7 je pregledan i inicijalno identificiran kao Trametes versicolor morfološkom i multi-sekvencijskom analizom. Jednofaktorski test je pokazao da su početni pH, temperatura i količina inokuluma bili značajni faktori koji utiču na razgradnju lignina, a test površine odgovora utvrdio je da su optimalni uslovi za razgradnju lignina početni pH 6,7, temperatura 25 stepeni i količina inokuluma 8 procenata. . Pod ovim uslovima, stopa razgradnje alkalnog lignina iznosila je 36,5 posto, što je za 54.{11}} posto više nego prije; stope degradacije lignina pirinčane slame, hemiceluloze i celuloze bile su 32,8 posto, 21,5 posto, odnosno 13,2 posto. Među njima, stopa razgradnje lignina je povećana za 36,1 posto u odnosu na ranije. Aktivnost Laccase dostigla je vrhunac na 120.0 U/L 6. dana, što je bilo 25.0 posto više nego prije; aktivnost lignin peroksidaze dostigla je vrhunac od 1 343,8 U/L u 6. danu, što je bilo 36,0 posto više nego prije; aktivnost mangan peroksidaze dostigla je vrhunac na 463,8 U/L 5. dana, što je bilo 31,7 posto više nego ranije. [Zaključak] Eksperimentalni rezultati pružili su koristan izvor fugusa za razgradnju lignina, ali i akumulirali relevantne podatke za kasnija istraživanja lignina.
Nasumične strukture i otporne veze smatraju se glavnim preprekama za industrijsku primjenu lignina u poređenju. Iako su pronađeni neki enzimi povezani s razgradnjom lignina, još uvijek postoje izazovi u procesu valorizacije lignina [2,3]. Prvo, enzimima je teško da stupe u interakciju sa ligninom koji se sastoji od heterogenih i amorfnih struktura. Drugo, teško je izdvojiti lignin iz lignocelulozne biomase. Dvije glavne strategije osmišljene su za rješavanje ovog izazova. Prva strategija za ekstrakciju lignina je da lignin ostane nerastvorljiv i da celuloza i hemiceluloza uđu u tečnu fazu. Druga dijametralno suprotna strategija je hidrolizacija ili solubilizacija lignina, ali zadržavanje celuloze i hemiceluloze netopivim (slika 1a) [4]. Treći izazov je dobiti hemijske proizvode preradom lignina sa visokim prinosima i čistoćom. Tokom procesa depolimerizacije, frakcije depolimerizovanog lignina obično imaju visoku reaktivnost u uslovima depolimerizacije, što može izazvati brojne nekontrolisane nuspojave, uključujući repopolimerizaciju i kondenzaciju. Ove nuspojave stvaraju nove spojeve koji bi mogli spriječiti direktnu konverziju lignina u ciljne proizvode [5,6]. Sa otkrićem više enzima i puteva koji razgrađuju lignin, sve veća pažnja će se posvetiti hemikalijama s dodanom vrijednošću koje nastaju razgradnjom lignina.
Uvod
Lignocelulozna biomasa je jedini obnovljivi resurs na zemlji, koji se reprodukuje sa 60 milijardi tona u obliku organski vezanog ugljenika godišnje, što ima potencijal da stvori održivu energetsku budućnost. U svojoj "viziji od milijardu tona", Ministarstvo energetike SAD-a (DOE) izvijestilo je da bi gotovo 1,3 milijarde suhih tona biljne biomase moglo postati dostupno za proizvodnju biogoriva i izbaciti više od 30 posto nacionalne potrošnje tečnog transporta goriva (Perlack et al., 2005). Uklanjanje lignina iz biomase pomaže poboljšanju efikasnosti hidrolize celuloze i hemiceluloze, te stoga olakšava korištenje ugljikohidratnog dijela biomase u proizvodnji celuloznog etanola i drugih biogoriva (Siqueira et al., 2012). Godišnje se samo u industriji celuloze i papira proizvede oko 50-60 miliona tona lignina. Očekuje se da će se količina dostupnog lignina dalje povećati kao rezultat nedavnog razvoja biorafinerije usmjerene na zamjenu fosilnih sirovina lignoceluloznom biomasom za proizvodnju biogoriva. Nedavni izvještaj DOE procjenjuje da bi se 0,225 milijardi tona lignina (biorafinerijski lignin) moglo proizvesti preradom 750 miliona tona sirovine biomase u biogorivo (Bozell et al., 2007). Međutim, komercijalna upotreba lignina je ograničena na samo 2 posto njegove dostupnosti, dok se ostatak (Gosselink et al., 2004.) obično spaljuje kako bi se osigurala parna i procesna toplina za tvornice celuloze i papira. Prijavljeno je da lignin koji se koristi kao jeftino gorivo ima vrijednost od samo 0,18 USD/kg, dok je njegova vrijednost kao hemijske sirovine oko šest puta veća (Macfarlane et al., 2009). Budući da se postojeći proizvodi od lignina trenutno baziraju prvenstveno na niskovrijednim lignosulfonatima (otprilike 1 milion tona) i kraft ligninima (100,000 tona), tržišta lignina stagniraju na 300 miliona dolara godišnje s vrlo niskim stopama rasta (Ujedinjene nacije , 2012).
Menadžer prodaje: Jessica shao
Whatsapp: plus 86 18292830413
Email :Sales7@konochemical.com