Особенности разложения древесины грибами, вызывающими коррозию и делигнификацию

• Автор: Казарцев, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Предисловие

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л. Химический состав древесины

1ЛЛ. Целлюлоза

1Л.2. Гемицеллюлозы

1Л.З. Лигнин

1.2. Типология гнилей на основе химических изменений при ксилолизе

1.2.1. Деградация

1.2.2. Деструкция

1.2.3. Коррозия

1.3. Механизм разрушения лигнина

1.4. Значение ксилолиза в лесных экосистемах
1.5. Применение ксилолитических процессов в биотехнологиях
1.6. Заключение
Глава 2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Программа
2.2. Методика
2.2.1. Среды и субстраты
2.2.2. Подготовка образцов
2.2.3. Культуры
2.2.4. Заражение образцов древесины грибами
2.2.5. Обработка результатов по кинетике микогенного ксилолиза
2.2.6. Определение лигнина
2.2.7. Гидролиз мицелия грибов
2.2.8. Определение углеводов
2.2.9. Обработка результатов хроматографирования
2.2.10. Полевые исследования
Глава 3. МИКОГЕННОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
3.1. Стадии ксилолиза
3.2. Ксилолиз образцов осины, грибами вызывающими делигнификацию
3.3. Ксилолиз образцов ели, грибами вызывающими делигнификацию

3.4. Ксилолиз образцов осины, грибами вызывающими коррозию
3.5. Обсуждение результатов
3.6. Параметры моделей ксилолиза
3.7. Обсуждение результатов
Глава 4. МИКОГЕННОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ ДРЕВЕСИНЫ
4.1. Разложение лигнина грибами, вызывающими коррозию и
делигнификацию
4.1.1. Потери массы лигнина
4.1.2. Эскизные модели разложения лигнина
4.1.3. Обсуждение результатов
4.2. Разложение углеводов древесины грибами, вызывающими коррозию
и делигнификацию
4.2.1. Расчет содержания моносахаридов в гидролизатах древесины
4.2.2. Разложение углеводов под действием P. sanguinea 16
4.2.3. Разложение углеводов под действием С. subvermispora L-14807
4.2.4. Разложение углеводов под действием грибов, вызывающих коррозию
4.2.5. Разложение древесины P. obovata под действием P. nigrolimitatus
4.2.6. Состав мицелия грибов Т. pubescens 5-08 и В. adusta 13
4.2.7. Обсуждение результатов
Глава 5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ P. SANGUINEA НА ДРЕВЕСНОМ ДЕТРИТЕ
РАЗНЫХ ПОРОД И РАЗМЕРОВ
ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложение А
Приложение В
Приложение С

ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая работа выполнена на кафедре общей экологии, физиологии и анатомии растений Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии при прохождении курса аспирантуры в 2006-2009 г. под руководством д.б.н., профессора и зав. кафедрой В.А. Соловьева и была бы невозможна без регулярных консультаций и методических указаний д.х.н., профессора, зав. кафедрой химии древесины, физической и коллоидной химии В.И. Рощина. При проведении серии хроматографических анализов автору оказали помощь к.т.н. Л.П. Белов и к.т.н. Е.В. Гриненко. За регулярную поддержку и неиссякаемый интерес к предмету исследований хотелось бы поблагодарить к.б.н. О.Н. Малышеву и студентку М.В. Лазареву.
Всем перечисленным лицам выражаю свою искреннюю признательность.

Гильзу опускали в насадку для экстрагирования объемом 75 мл, собирали аппарат Сокслета и ставили на водяную баню. Экстракцию опилок проводили диэтиловым эфиром при температуре 40 °С 2,5 часа. После экстракции опилки пересыпали в коническую колбу объемом 250 мл. В колбу добавляли 5 мл 72 %-ной серной кислоты, плотно закрывали пробкой и выдерживали в термостате при температуре 24 °С 2,5 часа, периодически перемешивая содержимое колбы во избежание образования комков. Затем в смесь добавляли 75 мл дистиллированной воды и кипятили с обратным холодильником в течение 1 часа. Частицам давали укрупниться и осесть. Фильтрование раствора осуществляли через сложенные вместе два уравновешенных на аналитических весах бумажных фильтра (фильтры обеззоленные "синяя лента"), объем фильтрата доводили до 100 мл. Осадок лигнина и фильтры тщательно промывали дистиллированной водой до полного удаления кислоты (проба с индикатором метиловым оранжевым промывных вод и краев фильтра). Фильтры с лигнином сушили в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С до постоянной массы. Абсолютно сухую массу лигнина определяли как разность масс верхнего (с осадком лигнина) и нижнего фильтра [Оболенская и др., 1991].
Так как изменение содержания компонентов древесины в процессе микогенного ксилолиза является следствием двух противоположных процессов - относительного увеличения содержания компонента вследствие потери общей массы образца, и уменьшения содержания компонента в результате его собственной потери массы, то для понимания объективного изменения количества исследуемых компонентов необходимо рассчитать их потери массы (5l) по следующей формуле:
где с-потеря лигнина, %; 6-потеря массы образца, %; К0, Ks -содержание лигнина в исходной древесине и после воздействия культурой гриба, %.
Дополнительно были проведены анализы химического состава древесины ели (Picea obovata), разложенной грибом Phellopilus nigrolimitatus