木質(zhì)真菌消化降解垃圾

字號(hào):

由于木質(zhì)素由芳香烴的衍生物以C-C鍵、-O-鍵縱橫交聯(lián)在一起,其側(cè)鏈又與半纖維素以?xún)r(jià)鍵結(jié)合形成一個(gè)十分致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將纖維素緊緊包裹在里面,以屏蔽效應(yīng)阻礙了纖維素酶吸附纖維素分子,因而是目前公認(rèn)的微生物難降解的芳香族化合物之一。
    據(jù)研究報(bào)道,木質(zhì)素的完全降解是真菌、細(xì)菌及相應(yīng)微生物群落共同作用的結(jié)果,其中真菌在降解木質(zhì)素過(guò)程中起著主要作用。降解木質(zhì)素的真菌根據(jù)腐朽類(lèi)型分為:白腐菌、褐腐菌和軟腐菌。前兩者屬擔(dān)子菌綱,軟腐菌屬半知菌類(lèi)。白腐菌降解木質(zhì)素的能力優(yōu)于其降解纖維素的能力,它能夠分泌胞外氧化酶降解木質(zhì)素,而后兩者降解木質(zhì)素的能力弱于其降解纖維素的能力。因此白腐菌被認(rèn)為是最主要的木質(zhì)素降解微生物。
    白腐菌降解木質(zhì)素機(jī)理:首先是產(chǎn)生H20的氧化酶:細(xì)胞內(nèi)葡萄糖氧化酶,細(xì)胞外乙二醛氧化酶。它們?cè)诜肿友醯膮⑴c下氧化相應(yīng)底物激活過(guò)氧化物酶,從而啟動(dòng)酶催化循環(huán)。同時(shí),合成對(duì)木質(zhì)素降解起作用的胞外酶,這些酶包括白腐菌分泌的蟲(chóng)漆酶(1accase),木素過(guò)氧化酶(ligninperoxidase),氧化酶(oxidativeen.zyme),依賴(lài)錳的過(guò)氧化酶(manganeseperoxidase)以及酚氧化酶(phenoloxidase)。其中漆酶是氧化酚類(lèi)物質(zhì),它將酚上的氫給予氧生成醌自由基,借助自由基反應(yīng),與木素的部分分解一起發(fā)生高分子化,這些反應(yīng)主要導(dǎo)致側(cè)鏈和芳香環(huán)裂解。在白腐菌降解木質(zhì)素過(guò)程中,木質(zhì)素降解酶作為高效催化劑參與反應(yīng),借助自身形成的H202,靠酶觸啟動(dòng)一系列的自由基鏈反應(yīng),先形成高活性的酶中間體,將木質(zhì)素等有機(jī)物(RH)氧化成許多不同的自由基(R·)和氧化能力很強(qiáng)的羥基自由基(·OH),實(shí)現(xiàn)對(duì)木質(zhì)素的生物降解。