Влияние дисперсности частиц природного целлюлозосодержащего субстрата на целлюлолитическую активность и рост гриба Аspergillus Terreus 17p

• Автор: Агабекян, Эрмине Левоновна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 162 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Гласа I. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ

ЦЕЛЛЮЛ0С0ДЕРЖАЩХ СУБСТРАТОВ .

1.1. Строение клеточных стенок растений

1.2. Физикохимические факторы субстрата, влияющие на его утилизацию микроорганизмами . . . .

1.3. Способы предварительной обработки природных целлюлозосодержащих субстратов

Глава П. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ ПРИРОДНЫХ

ЦЕШЛКШ0С0ДЕРЖАЩИХ СУБСТРАТОВ.

2.1. Целлюлозоразлагающие микроорганизмы .

2.2. Механизм ферментативного гидролиза целлюлозы
2.3. Регуляция биосинтеза целлюлаз .
П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Объект исследования
3.2. Методы определения ферментативных активностей .
3.3. Дезинтеграция клеток
3.4. Определение адсорбции целлюлаз на поверхности соломы
стр.
3.5. Определение биомассы гриба .
3.6. Аналитические методы
3.7. Электронномикроскопические исследования .
3.8. Цитохимические исследования
Глава 4. УЛЬТРАСТРУКГУРНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ ПОВЕРХНОСТИ
ГРИБА А.Ьеггеиэ 7Р ПРИ РОСТЕ НА РАЗНЫХ СУБСТРАТАХ .
4.1. Цитохимическое изучение природы экзоцеллюлярного слоя
4.2. Ультраструктурные перестройки клеточной стенки АЛеггеив 7Р в зависимости от природы утилизируемого субстрата .
4.3. Ультраструктурные перестройки клеточной стенки а. Ьсггеис 7Р в зависимости от фаз роста при его выращивании на глюкозе
и соломе .
4.4. Электронномикроскопическое выявление локализации целлюлаз на поверхности мицелия А.Ьеггеив 7Р
4.5. Обсуждение
Глава 5. ИЗУЧЕНИЕ РОЖ И ВМЯНИЯ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕВДУ СЛЕТКАМИ И СУБСТРАТОМ .
5.1. Разработка модели для изучения
контактного взаимодействия
стр.
5.2. Сравнительная оценка процессов деградации субстрата, продукции целлюлаз и накопления биомассы продуцента при росте в условиях контакта и без контакта клеток с субстратом ,.
5.3. Влияние расстояния между клетками и субстратом при бесконтактном выращивании на процессы деградации субстрата, продукцию целлюлаз и накопление биомассы
Глава 6. ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ ЧАСТИЦ СОЛОМЫ НА ЦЕЛЛМОЛИТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ И РОСТ ГРИБА АщЬеггеив
6.1. Гранулометрический анализ соломы, измельченной в аппарате УДАЛ.
6.2. Влияние дисперсности частиц соломы на внеклеточную целлюлолитическую активность гриба А.Ьеггеив Г
6.3. Накопление биомассы гриба А.ЬегтеивР при выращивании его на соломе различной дисперсности частиц
6.4. Утилизация СОЛОМЫ грибом А.Ьеттеиз Р
6.5. Исследование структурных изменений соломы
ДО И после выращивания А.Ьегтеив Р.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ВЫВОда .
ЛИТЕРАТУРА


Показано, что водородная связь возникает между третьей гидроксильной группой одной молекулы и атомом кислорода кольца соседней молекулы ii, i, . В результате образуется упорядоченная кристаллическая структура. Каждая элементарная фибрилла содержит до 0 целлюлозных молекул. Она состоит из чередующихся кристаллических и аморфных участков. Соотношение этих участков колеблется в разных материалах. В таблице I приведены данные о степени кристалличности некоторых целлюлозосодержащих субстратов. Протофибриллы имеют размер х х 0 А и являются наименьшей структурной единицей микрофибриллы . Внешняя часть микрофибрилл имеет паракристаллическое строение i, . Престон, . Количество целлюлозных молекул в микрофибриллах составляет 2 ООО. Таблица I. Степень кристалличности различных целлюлозосодержащих материалов по . Множество микрофибрилл объединяются и образуют макрофибриллы. Целлюлозные протофибриллы погружены в матрикс, состоящий из инкрустирующих веществ. Благодаря этому между элементарными фибриллами в микрофибриллах, а также между микрофибриллами в макрофибриллах имеются промежутки. Таким образом, фибриллярная система целлюлозы разделена системой капилляров различного размера Эсау, . Капилляры имеют диаметры порядка нескольких ангстрем и достигают максимальных значений при набухании i, , . Те же авторы изучили распределение капилляров по диаметру в набухшей древесине, хлопке и в древесной пульпе. А, А и А, А и ПО А. От размеров микрокапилляров клеточной стенки растений в значительной степени зависит величина поверхности, доступной для действия целлюлаз. В состав матрикса, в который погружены протофибриллы, входят гемицеллюлоза и лигнин. В древесине гемицеллюлозы представляют собой разветвленные гетерополимеры глюкозы, ксилозы, галактозы, маннозы, арабинозы, а также уроновых кислот глюкозы и галактозы, связанных , , глкжозидными связями i, Мецлер, . Степень полимеризации гемицеллюлоз редко превышает 0. Межклеточное вещество состоит главным образом из пектина. Пектиновые вещества близкородственны гемицеллюлозам, оптически анизотропны. Это аморфные коллоидные вещества, пластичные и в высшей степени гидрофильные. Они относятся к полиуронидам, т. Из пектиновых веществ состоит не только срединная пластинка, они находятся также в связанном с целлюлозой состоянии и в других слоях оболочки. Важнейшим компонентом инкрустирующего вещества является лигнин. Это один из наиболее распространенных растительных продуктов, количественно уступающий лишь целлюлозе. Лигнин характеризуется жесткостью, пропитывает клеточную оболочку после завершения первоначальных фаз развития i . Это вещество является упорядоченным полимером, состоящим из повторяющихся единиц фенилпропаноидных спиртов Головлева, Ганбаров, , имеет молекулярный вес примерно ООО. Показано, что гололигнин древесины представляет из себя смесь высокомолекулярного лигнина и низкомолекулярного гемилигнина , , . Лигнин и гемилигнин отличаются по реактивности. Гемилигнин сульфонирован, для его выделения нет необходимости в предварительном гидролизе, в то время как для выделения лигнина необходим гидролиз И фрагментация макромолекул , , . Лигнин и аморфные участки целлюлозы представляют собой взаимопроникающую систему высокомолекулярных полимеров, причем ковалентные связи образуются только между лигнином и гемицеллюлозой . Природа связи лигнина с целлюлозой пока еще точно не установлена, и в настоящее время принято считать, что эта связь главным образом имеет физическую природу . Среди других веществ, входящих в состав клеточных стенок растений, можно отметить липидные компоненты кутин, суберин, воска Эсау, , а также кремнезем, также придающий ригидность растительным тканям. Содержание последнего в соломе может доходить до нап,. В таблице 2 приводятся составы некоторых природных целлюлозосодержащих субстратов, а также продуктов их переработки. Очевидно, что упорядоченная структура природной целлюлозы, ее прочная связь с лигнином и гемицеллюлозой во многом
определяют характерную для нее высокую биологическую и химическую устойчивость. Таблица 2. Солома пшеничная II . Древесина сосна
береза 0. Хлопок 1.