Биоконверсия технических лигнинов базидиальными микромицетами

• Автор: Бойцова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Список принятых обозначений и сокращений
ЛСТ - технические лигносульфонаты
ДЛС - диализованные лигносульфонаты
БЛС - биоконвертированные лигносульфонаты
ЛС - лигносульфонаты
ЛСК - лигносульфоновая кислота
ДЛСК - диализованная лигносульфоновая кислота
ФДЛСК - фракционированная диализованная лигносульфоновая кислота БДЛСК - биоконвертированная диализованная лигносульфоновая кислота ГЛ - гидролизный лигнин
ЖФ - поверхностное жидкофазное культивирование
ЖФГ - глубинное жидкофазное культивирование (перемешивание)
ЖФТ - поверхностное жидкофазное культивирование в присутствии твердого инертного носителя для субстрата
ЖФТ- 1; ЖФТ-2; ЖФТ- 3 - образцы с различным размером и характером пор в качестве твердого носителя для субстрата у - степень биоконверсии
Д Сотп- относительное изменение концентрации
НМФ - низкомолекулярная фракция
ВФМ - высокомолекулярная фракция
а - поверхностное натяжение
Му, ММ - среднемассовая молекулярная масса
ММР - молекулярно-массовое распределение
Ка - коэффициент распределения при гель - хроматографии
ФПЕ -фенилпропановая структурная единица лигнина
ХГЖ - химическое потребление кислорода
А ХПКотн - относительное изменение ХПК
ЦБП - целлюлозно-бумажная промышленность
ТФ — твердофазная ферментация
1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Общая характеристика свойств лигносульфонатов
1.2. Общая характеристика свойств гидролизного лигнина
1.3. Микроорганизмы, деструктирующие лигнинсодержащие материалы
1.4. Биоконверсия лигнинсодержащих материалов
1.5. Способы культивирования микроорганизмов в процессе биодеградации
лигнинсодержащих материалов
1.6. Основные направления использования процесса биоконверсии
лигнинсодержащих материалов
Выводы из литературного обзора.
Постановка цели и задачи исследования
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 .Характеристика объектов исследования
2.2. Методика определения компонентного и функционального состава, химического потребления кислорода (ХПК) лигнинсодержащих соединений
2.3. Методика определения молекулярной массы лигносульфонатов
2.4. Методика фракционирования технических лигносульфонатов по молекулярным массам
2.4.1. Методика получения лигносульфоновой кислоты из лигносульфонатов
2.4.2. Методика получения диализованных лигносульфонатов
2.5. Методики исследования физико-химических свойств растворов ЛС
2.5.1. Методика определения поверхностного натяжения растворов лигносульфонатов
2.5.2. Методика определения электропроводности растворов лигносульфонатов
2.5.3. Методика вискозиметрических измерений
2.5.4. Методика УФ - спектроскопического исследования растворов лигносульфонатов

2.6. Характеристика базидиальных микромицетов
2.7. Методики проведения эксперимента по биоконверсии лигносульфонатов
2.7.1. Методика проведения эксперимента жидкофазного культивирования на твердом носителе (ЖФТ)
2.7.2. Методика проведения эксперимента поверхностного жидкофазного культивирования (ЖФ)
2.7.3. Методика проведения эксперимента глубинного жидкофазного культивирования (ЖФГ)
2.8. Методика определения активности базидиальных микромицетов
2.9. Методика подготовки образцов гидролизного лигнина (ГЛ) к биоконверсии
2.10. Анализ образцов гидролизного лигнина после микробиологического воздействия
2.10.1. Определение щелочерастворимых и гуминовых веществ
2.11. Методика вегетационных опытов по исследованию биостимулирующего влияния ЛС после микробиологической переработки на всхожесть семян и рост
растений овса и гороха
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Биоконверсия технических лигносульфонатов
3.1.1. Выбор способа ферментации
3.1.2. Влияние температуры и pH среды на утилизацию ЛС в водных растворах микромицетом Согіоїт ЫгэШт
3.1.3. Изменение функционального и молекулярного состава лигносульфонатов в процессе биоконверсии
3.1.4. Исследование биоконверсии высокомолекулярной и низкомолекулярной фракций лигносульфонатов
3.1.5. Исследование повторного действия микромицета Согіоїт ИігзШш на
растворы лигносульфонатов
3.2. Исследование биоконверсии диализованных лигносульфонатов
3.2.1. Изменение коллоидно-химических свойств растворов

и в большинстве полярных органических растворителях, и слабо растворим в щелочной среде, что придает ему заметную гидрофобность;
- биоконверсия лигнинсодержащих материалов - это один из современных методов модификации лигнинов, достоинством, которого по сравнению с химическими, термическими, является его безотходность, высокая эффективность, низкая энергоемкость, а при условии правильного выбора культуры микромицета и высокая селективность;
- изучение процесса биоконверсии лигнинсодержащих материалов является основой для разработки экологически чистых технологий переработки древесины, очистки сточных вод, утилизации отходов, а также для характеристики природных микробиологических процессов
- выбор микроорганизмов и способов их культивирования (твердофазный, поверхностный, глубинный) для эффективной биоконверсии лигнинсодержащих веществ должен соответствовать природе этих веществ;
- наиболее активными дереворазрушающими микроорганизмами являются микромицеты, относящиеся к базидиомицетам, им и продуцируемыми ими ферментам отведена особая роль, как микроорганизмам, оказывающим наибольшее влияние на лигнинный компонент древесины;
- в своей основе процесс биоконверсии лигнинсодержащих материалов -это окислительно-восстановительный процесс, сопровождающийся деструкцией компонентов, а в некоторых случаях или на некоторых стадиях -процесс полимеризации;
- исследование процесса биоконверсии и получаемых продуктов является актуальной проблемой для создания биотехнологии и для снижения влияния лигнинсодержащих отходов на окружающую среду.