Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Бич Г. -> "Биотехнология. принципы и применение " -> 120

Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.

Бич Г., Бест Д., Брайерли К., Кумбс Дж. Биотехнология. принципы и применение — М: Мир, 1988. — 480 c.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка): biotehnologiyaprincipiiprimeneniya1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 114 115 116 117 118 119 < 120 > 121 122 123 124 125 126 .. 210 >> Следующая

оказываются дорогими и неэффективными в случае производных лигнина, с
трудом поддающихся переработке. Отбеливатели, содержащие хлорпроизводные
бифенилов, можно обесцвечивать с помощью грибов - возбудителей белой
гнили.
Среди побочных продуктов сульфитного процесса получения целлюлозы
преобладают химически модифицированные лигни-ны, образующиеся во многих
реакциях между активным сульфитом и каким-либо сложным природным
полимером. Структура лигносульфонатов в деталях неизвестна. Они
представляют ¦собой гетерогенную смесь соединений с широким спектром
молекулярных масс (300-100000); состав смесей определяется природой
перерабатываемой древесины. Образование сульфонатов приводит к частичной
солюбилизации лигниновых фрагментов. Сложность структуры лигносульфонатов
затрудняет изучение их биодеградации. Для упрощения задачи обычно
используют модельные соединения, например дегидрополимеры кониферилового
спирта или другие низкомолекулярные продукты. Низкомолекулярные
лигносульфонаты чувствительнее к биодеградации, чем высокомолекулярные; с
другой стороны, производные лигнина, видимо, устойчивее к разрушению, чем
сам лигнин. Следовательно, образование сульфопроизводных затрудняет
переработку. В таких сопряженных окислительно-деградативных процессах
почвенные грибы и бактерии более эффективны, чем гнилостные грибы; для
осуществления этих процессов требуется также дополнительный источник
углерода. Распад лигносульфонатов нередко сопровождается полимеризацией,
в результате чего наблюдается сдвиг в распределении полимеров по
молекулярным массам. Эти изменения могут коррелировать с присутствием
внеклеточных фенолоксидаз (например, лакказы), физиологическая роль
которых остается неизвестной. Фенолы превращаются в соответствующие
хиноны и фенокси-радикалы, которые спонтанно полимеризуются. Таким
280
Глава 6
образом, полимеризация и деградация происходят одновременно. Однако в
случае некоторых грибов реакции полимеризации не протекают в присутствии
целлюлозы. Целлюлоза распадается до целлобиозы, являющейся субстратом для
целлобио-за : хинон оксидоредуктазы, которая одновременно окисляет
целлобиозу и восстанавливает хиноны и фенокси-радикалы. Может
существовать и другая оксидоредуктазная система, в которой легко
доступные источники углерода используются для восстановления хинонов.
Возможная роль подобной биологической полимеризации состоит в облегчении
осаждения лигно-сульфонатов. Лигносульфонаты применяются как связывающие
вещества при производстве отдельных видов картона, где в качестве
катализатора полимеризации используют содержащие лакказу культуральные
фильтраты. Фенолоксидазы могут играть важную роль в определении судьбы
многих ксенобиотиков в окружающей среде, участвуя в полимеризации фенолов
и в образовании органических полимеров почвы.
Чувствительность лигносульфонатов к биодеградации увеличивается после их
химической или физической модификации. Под действием УФ-облучения и
озонирования происходит фрагментация этих молекул, а удаление остатков
сульфоновой кислоты, хотя и снижает растворимость лигносульфонатов,
одновременно уменьшает их устойчивость к биодеградации. Предпринимались
попытки использовать для микробного десульфирования анаэробные
сульфатредуцирующие бактерии и некоторые виды Pseudomonas. Большими
потенциальными возможностями в этом смысле обладают смешанные культуры.
Использование таких культур для разрушения лигносульфонатов может
оказаться более эффективным, чем применение отдельных штаммов, поскольку
при этом могут быть созданы сообщества с широким спектром активностей,
например способные к десульфированию, расщеплению прочных связей,
метилированию и деполимеризации. В результате может быть получена
высокоэффективная биоокислительная система. В одной из опытных установок
для получения БОО из углеводов, содержащихся в отходах целлюлозно-
бумажной промышленности, используют Candida utilis, а для разрушения
остаточных лигносульфонатов - смешанную культуру. Биомасса, образующаяся
на второй стадии этого процесса, не находит сбыта, поэтому ее повторно
используют после термообработки для ускорения роста Candida.
6.6.3. Отходы от производства красителей
Текстильная промышленность и производство красителей отправляют в отходы
устрашающее количество красителей а лигментов, единственным общим
структурным свойством ко-
Окружающая среда и биотехнология
281
горых является наличие хромофорной группировки. Они поступают в
окружающую, среду со сточными водами; с количественной точки зрения эти
соединения не относятся к числу основных ее загрязнителей. Кроме того,
эти отходы обычно не рассматриваются как токсичные или канцерогенные для
рыб или млекопитающих (за исключением бензидина и катионных красителей).
Для очистки окрашенных сточных вод применяют химические методы; удаление
красителей и пигментов с помощью микробов весьма ограничено. Устранение
этих продуктов из отходов с помощью активного ила заключается в основном
Предыдущая << 1 .. 114 115 116 117 118 119 < 120 > 121 122 123 124 125 126 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed