Компонентный состав и гидролитическая способность ферментного комплекса Penicillium verruculosum

• Автор: Скомаровский, Антон Андреевич
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

Основная цепь галактоглюкоманнана сформирована р1,4 связанными остатками маннопиранозы и глюкопиранозы, которые чередуются большей частью произвольным образом, а боковые цепи остатками галактозы, соединенные с основной цепью а1,6связями. С2 или С3 атомам. Выделяют два типа галактоманнанов с высоким и низким содержанием галактозы. В первом, составляющем от сухой массы хвойной древесины, соотношение галактозаглюкозаманноза можно представить как 3. Во втором, составляющем от сухой массы хвойной древесины 0,3 . Глюкоманнан. Относительное содержание сахаров зависит от источника выделения глюкоманнана, но в среднем может быть описано как или . Арабиногалактаны входят в качестве компонентов гемицеллюлозы деревьев лиственных пород, а также в состав пектинов растений. Основная цепь арабиногалактанов построена из чередующихся звеньев галактозных и арабинозиых олигомеров. Боковые цепи образованы галактозой и и арабинозой и присоединены к гликопротеинам клеточной стенки через серии и гидроксипролин. Ксилоглюканы служат связующим звеном между целлюлозой и другими полисахаридами в первичной клеточной стенке, а также в семенах однодольных и двудольных растений. Основная цепь ксилопокана построена из р1,4 связанных глюкопиранозных остатков, к которым присоединена а1,6 связью ксилопираноза или РксилопиранозилрО1,2галактоза. В ксилоглюканах двудольных растений встречаются боковые цепи и с более сложной структурой фукозила1,2галактозилр1,2ксилозил . Лигнин материал сложного состава с трехмерной структурой и молекулярной массой от нескольких сотен до миллиона ,. Его можно представить как нерегулярный полимер с разветвленными макромолекулами, построенными в основном из замещенных фенилпропановых звеньев. Основными мономерными звеньями являются 4оксикоричный пкумаровый, Зметокси4оксикоричный конифериловый и 5метокси4оксикоричный синаповый спирты рис. Рисунок 1. Т ОСЯ
Рисунок 1. Структура лигнина фрагмент из мономерных единиц . Макромолекулы лигнина образуются в результате сочетания феноксильных радикалов. Так, усредненный вариант молекулы лигнина из древесины ели включает в себя двадцать мономерных звеньев, из которых две поксифенилпропановые, одна сирингилпропановая, остальные гваяцилпропановые. Большинство единиц связано прочными углеродуглеродными связями дифенильного или алкил арильного типа рис. Существующие простые эфирные связи, за исключением аарилового простого эфира, тоже довольно устойчивы к гидролизу. Степень полимеризации лигнина значительно меньше, чем у целлюлозы и гемицеллюлоз и равна примерно . Помимо этих основных компонентов, стенки растительных клеток содержат ряд других материалов, которые разделяют на экстрактивные и неэкстрактивные. К экстрактивным веществам относят воск, жиры, смолы, таннины, терпены, крахмал и различные составляющие цитоплазмы. Экстрактивные вещества составляют 0,,3 от сухой массы древесины и могут быть удалены из сырья водой или нейтральными органическими растворителями. К неэкстрактивным зольным относятся карбонаты, оксалаты щелочных и щелочноземельных металлов, силикаты, а также небольшое количество других неорганических веществ. Неэкстрактивные вещества содержатся в количестве не более 0,8 от сухой массы, кроме соломы, в которой их доля может достигать . Предобработка ЦСМ. Реакционная способность природных ЦСМ, как правило, невелика. Поэтому для практической реализации ферментативного получения глюкозы надо решить проблему увеличения их реакционной способности. Следовательно, для эффективного гидролиза с помощью ферментов необходимо провести предварительную обработку ЦСМ, направленную на разрушение кристаллической структуры целлюлозы и удаление лигнина. Способы предобработки подразделяются на биологические, механические, физические и химические . Биологические способы подразумевают расщепление лигнина с помощью микроорганизмов, способных избирательно по отношению к целлюлозе утилизировать лигнин, используя его в качестве источника углерода. К основным среди механических способов принадлежат различные виды измельчения. К физическим методам относятся облучение улучами, обработка микроволновым излучением и паровой газовый взрыв.