Abstracto:[Antecedentes] Degradación microbiana lignina alcalina ha atraído más atención debido a sus características de alta eficiencia de degradación y protección del medio ambiente. [Objetivo] Detección de hongos degradadores de lignina altamente eficientes y optimización de sus condiciones de degradación. [Métodos] Las cepas de degradación de lignina de alta eficiencia se cribaron mediante guayacol-PDA y métodos de placa de azul de anilina, y las condiciones de cultivo se optimizaron mediante cribado de factor único y experimento de superficie de respuesta. [Resultados] Se seleccionó una cepa de degradación de lignina eficiente BYL-7 y se identificó inicialmente como Trametes versicolor mediante análisis morfológico y multisecuencia. La prueba de un solo factor demostró que el pH inicial, la temperatura y la cantidad de inóculo fueron los factores que influyeron significativamente en la degradación de la lignina, y la prueba de superficie de respuesta determinó que las condiciones óptimas para la degradación de la lignina fueron un pH inicial de 6,7, una temperatura de 25 grados y una cantidad de inóculo del 8 %. . En estas condiciones, la tasa de degradación de la lignina alcalina fue del 36,5 por ciento, un 54,0 por ciento más alta que antes; las tasas de degradación de la lignina de la paja de arroz, la hemicelulosa y la celulosa fueron del 32,8 %, 21,5 % y 13,2 %, respectivamente. Entre ellos, la tasa de degradación de la lignina aumentó en un 36,1 por ciento en comparación con antes. La actividad de lacasa alcanzó un máximo de 120.0 U/L en el sexto día, que fue un 25.0 por ciento más alto que antes; la actividad de la lignina peroxidasa alcanzó un pico de 1 343,8 U/L en el sexto día, que fue un 36,0 por ciento más alto que antes; la actividad de peroxidasa de manganeso alcanzó un máximo de 463,8 U/L en el quinto día, que fue un 31,7 por ciento más alto que antes. [Conclusión] Los resultados experimentales proporcionaron un recurso fugus útil para la degradación de la lignina, pero también acumularon datos relevantes para investigaciones posteriores sobre la lignina.
Las estructuras aleatorias y los enlaces resistentes se consideran los principales obstáculos para la aplicación industrial de la lignina comparada. Aunque se han encontrado algunas enzimas relacionadas con la degradación de la lignina, aún existen desafíos en el proceso de valorización de la lignina [2,3]. Primero, es difícil que las enzimas interactúen con la lignina que consiste en estructuras heterogéneas y amorfas. En segundo lugar, es difícil extraer lignina de una biomasa lignocelulósica. Dos estrategias principales están diseñadas para resolver este desafío. La primera estrategia para la extracción de lignina es mantener la lignina insoluble y hacer que la celulosa y la hemicelulosa entren en fase líquida. Otra estrategia diametralmente opuesta es hidrolizar o solubilizar la lignina pero mantener insolubles la celulosa y la hemicelulosa (Figura 1a) [4]. El tercer desafío es obtener productos químicos del procesamiento de la lignina con altos rendimientos y purezas. Durante el proceso de despolimerización, las fracciones de lignina despolimerizadas suelen tener una alta reactividad en condiciones de despolimerización, lo que puede provocar numerosas reacciones secundarias incontrolables, incluidas la repolimerización y la condensación. Estas reacciones secundarias generan nuevos compuestos que podrían dificultar la conversión directa de lignina en productos objetivo [5,6]. Con el descubrimiento de más enzimas y vías de degradación de la lignina, se prestará cada vez más atención a los productos químicos de valor agregado derivados de la degradación de la lignina.
Introducción
La biomasa lignocelulósica es el único recurso renovable en la tierra, reproducido en 60 mil millones de toneladas como carbono ligado orgánicamente por año, que tiene el potencial de crear un futuro energético sostenible. En su "visión de mil millones de toneladas", el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE, por sus siglas en inglés) informó que casi 1,3 mil millones de toneladas secas de biomasa vegetal podrían estar disponibles para producir biocombustibles y desplazar más del 30 por ciento del consumo nacional de transporte líquido. combustibles (Perlack et al., 2005). La eliminación de lignina de la biomasa ayuda a mejorar la eficiencia de la hidrólisis de celulosa y hemicelulosa y, por lo tanto, facilita la utilización de la porción de carbohidratos de la biomasa en la producción de etanol celulósico y otros biocombustibles (Siqueira et al., 2012). Anualmente, solo la industria de la pulpa y el papel produce entre 50 y 60 millones de toneladas de lignina. Se espera que la cantidad de lignina disponible aumente aún más como resultado de los recientes desarrollos de biorrefinerías destinados a reemplazar las materias primas fósiles con biomasa lignocelulósica para la producción de biocombustibles. Un informe reciente del DOE estima que se podrían producir 225 millones de toneladas de lignina (lignina de biorrefinería) a partir del procesamiento de 750 millones de toneladas de biomasa como materia prima para biocombustible (Bozell et al., 2007). Sin embargo, el uso comercial de la lignina se limita a solo el 2 por ciento de su disponibilidad y el resto (Gosselink et al., 2004) generalmente se quema para proporcionar vapor y calor de proceso para las fábricas de pulpa y papel. Se ha informado que la lignina utilizada como combustible de bajo costo tiene un valor de solo $ 0,18/kg, mientras que su valor como materia prima química es aproximadamente seis veces mayor (Macfarlane et al., 2009). Dado que los productos de lignina existentes actualmente se basan principalmente en lignosulfonatos de bajo valor (aproximadamente 1 millón de toneladas) y ligninas kraft (100,000 toneladas), los mercados de lignina están estancados en $ 300 millones por año con tasas de crecimiento muy bajas (Naciones Unidas , 2012).
Gerente de ventas: Jessica Shao
Whatsapp: más 86 18292830413
Correo electrónico :Sales7@konochemical.com