Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Стахеев И.В. -> "Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина" -> 6

Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.

Стахеев И.В., Коломиец Э.И., Здор Н.А. Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина — Мн.: Наука и техника, 1991. — 264 c.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка): biotehnologiyamalotonnagnogoproizvodstva1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 100 >> Следующая

По современным представлениям, разрушение целлюлозы происходит под
действием целлюлазного комплекса, в состав которого могут входить 4 типа
ферментов, гидролизующих 1,4-р-гликозидные связи между остатками глюкозы
в молекуле целлюлозы: эидоглюканаза, экзо-
целлобиогидролаза, целлобиаза, экзоглюкозидаза (Кле-сов, Рабинович,
1980). На начальном этапе изучения
14
ферментативного расщепления целлюлозы существовало мнение о том, чго один
фермент осуществляет первичную атаку на кристаллическую целлюлозу, а
другие действуют на аморфную (Reese et al., 1950; Mandels, Reese, 1964).
Сейчас установлено, что в обоих случаях в расщеплении участвуют одни и те
же ферменты. Эндо-1,4-р-глюканаза разрывает водородные связи на
поверхности фибрилл, затем гидролизует гликозидную связь. Экзо-
целлобиогидролаза (Сгфермент), по-видимому, отщепляет глюкозные или
целлобиозные остатки от нередуцирующих концов в месте разрыва цепей,
вызываемого действием эндо-1,4-р-глюканаз. Таким образом, функция ее
заключается в освобождении мест иа поверхности целлюлозы для последующего
действия этого фермента.
Экзоглюкозидазы образуют глюкозу в основном из промежуточных
олигосахаридов, в то время как гидролиз промежуточной целлобиозы
ферментом целлобиазой приводит к образованию лишь небольшого количества
глюкозы. Первичная атака целлюлозы осуществляется по аморфным зонам
цепей, после чего по мере разрыхления структуры кристаллических участков
волокон ферменты диффундируют в эти участки. Именно поэтому индекс,
характеризующий отношение аморфных участков к кристаллическим, является
существенным показателем, определяющим скорость ферментативного гидролиза
целлюлозы (Синицын, 1988). Природное целлюлозосодержащее сырье
характеризуется не только высокой степенью кристалличности, но и
содержанием значительного количества примесей (главным образом лигнина,
ге-мицеллюлоз), затрудняющих доступ целлюлолитических ферментов к
реакционноспособным связям субстрата, поэтому для повышения эффективности
деструкции необходима предварительная обработка - прежде всего
механическое измельчение и делигнификация (Fan et al 1982).
Большинство исследований по биологической деградации целлюлозы выполнено
с культурой микроскопического гриба Trichoderma viride, синтезирующей
большие количества целлюлолитических ферментов. По наблюдениям Gupta et
al. (1976), неконцентрированный фильтрат ферментов этого гриба за 24 ч
деградировал 15,2% пшеничной соломы, 24,6% соломы риса, 10,6% арахисовой
шелухи, 35% газетной бумаги, 31,9% картона. Даль-
15
нейшая химическая и физическая обработка целлюлозного материала делает
его еще более разлагаемым и вызывает увеличение образования сахаров.
Показано (Clawson, Garrett, 1970; Gupta et al., 1973; Dietrichs,
Hennecke, 1974), что предварительная обработка щелочью рисовой соломы,
багассы и нативной целлюлозы увеличивает степень их ферментативной
деградации до 53%- Выход редуцирующих сахаров из рисовой соломы достигает
28%, а целлюлозные гидролизаты содержат 2-3% сахара и пригодны, по мнению
ряда авторов (Тоуаша, 1976; Toyama, Ogawa, 1972), для роста дрожжей или
бактерий. Увеличение выхода сахаров из целлюлозных субстратов возможно за
счет концентрирования или очистки фермента (Chandrasekaran, 1967).
Среди микроорганизмов - деструкторов лигноцеллю-лозы уникальное значение
имеют базидиальные грибы, многие представители которых способны
эффективно разлагать и целлюлозу, и лигнин субстрата (Ander, Eriksson,
1975; Соловьев, 1983; Билай, 1986; Головлева, Мальцева, 1986; Saddler,
1986; Озолиня и др., 1987; Ло-банок и др., 1988). Eriksson (1984)
установлено, что разложение древесины грибом Phanerochaete chrisosporium
происходит при тесном взаимодействии циклов деструкции и утилизации
целлюлозы и лигнина. В цикл вовлечено более десяти ферментов - пять
различных эндо-1,4-р-глюканаз, одна экзо-1,4-р-глюканаза (действующая в
синергизме с эндоглюканазами), две 1,4-р-глюкозида-зы. Кроме
гидролитических ферментов, гриб синтезирует окислительные -
целлобиозооксидазу и целлобиозо: хи-ноноксидоредуктазу, участвующие в
расщеплении как целлюлозы, так и лигнина.
Установлена также важная роль в деградации лигнина внеклеточной
фенолоксидазы, лакказы и пероксидазы. Лишенные фенолоксидазы мутанты
гриба не способны расщеплять лигнин. Наряду с этим встречаются данные об
отсутствии полной корреляции между деструкцией лигнина и наличием
фенолоксидаз (Головлева, Мальцева, 1986). По мнению Gierer и Орага
(1973), фенолоксидазы способны разлагать лигнин только в сочетании с
другими окислительными ферментами. Чаще всего они выполняют функцию
регуляторов ферментов, ответственных за разложение полисахаридов и
лигнина древесины (Ander, Eriksson, 1977; Eriksson et al., 1983). Bartsch
et al. (1979) установили, что фенолоксидазы участвуют в
16
детоксикации низкомолекулярных фенолов, которые образуются в процессе
деструкции лигнина.
Результаты исследований американских ученых (Crawford et al., 1984; Kirk,
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 100 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed