木质素生物降解的研究进展.pdf

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1、浙江农业学报ActaAgricuhuraeZhejiangensis，2014，26(4)：1139—1144http：／／www．zjnyxb．en付春霞，付云霞，邱忠平，等．木质素生物降解的研究进展[J]．浙江农业学报，2014，26(4)：1139-1144．DOI：10．3969／j．issn．1004—1524．2014．04．53木质素生物降解的研究进展付春霞i付云霞，邱忠平，江海涛，刘志刚，华建军(西南交通大学生命科学与工程学院，四川成都610031；四川省核工业辐射测试防护院，四川成都61ooo0)摘要：木质素是重要的天然有

2、机物，因其结构复杂、难降解，成为其他物质利用的障碍。利用生物方法能有效降解木质素，且污染少、能耗低。文章综述了木质素的分子结构、降解菌种类、生物降解机理与木质素生物降解酶的应用等，分析了木质素生物降解存在的问题，并就今后的研究方向和应用前景作了展望。关键词：木质素；生物降解；研究进展中图分类号：X71文献标识码：A文章编号：1004—1524(2014)04—1139-06ResearchprogressesofligninbiodegradationFUChun．xia，FUYun-xia，QIUZhong．ping'，JIANGHai—

3、tao，LIUZhi—gang，HUAJian-jun(AcademyofLifeScienceandEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；TheNuclearIndustryRadiationTestingProtectiveInstitute，Chengdu610000，China)Abstract：AsanimportantnaturMorganicmaterial，ligninisoftenimplementedasbarrieringredientd

4、uetoitscomplicatedstructurefordegradation．Biodegradationisaneffectivemethodtoutilizeligninwithadvantagesoflowpollutionandlowenergyconsumption．Inthepresentpaper，themoleculestructureoflignin，degradationbacterium。types，principlesandapplicationsofligninbiodegradationweresummar

5、ized，toprovidereferencesforfurtherresearchesandpossibleapplicationsofligninbiodegradation．Keywords：lignin；biodegradation；researchadvances占地球陆地生物总量95％的绿色植物主要秸秆之所以难降解，是因为秸秆中木质素和半纤是由木质素、纤维素和半纤维素组成，而这3种维素以共价键形式结合形成一种天然屏障，将纤组分占植物干重的比率分别高达15％～20％，维素分子包埋其中，而且由于木质素具有非水溶45％和20％。木质素

6、主要存在于木材和秸秆性，且化学结构复杂，导致纤维素酶不易接触纤中，每年全世界产量约1500亿t-s]，而目前绝维素而阻碍其进一步降解。要开发利用秸杆资大部分秸秆以荒烧、堆积等方式直接置于环境之源，就必须首先解决木质素的降解问题，从而才中，造成极大的环境污染和资源浪费。自然界中能彻底降解或利用纤维素。国内外科研人员对木质素纤维素的物理、化学利用方法进行了广泛收稿日期：2013-l1—11研究，但普遍存在利用不充分、成本高等缺基金项目：四川I省科技支撑计划(2011SZ0229)；中央高校基本科陷J。自然界中存在诸多可以腐蚀和降解树研业务费专项

7、资金科技创新项目(SWJTU12CX052)作者简介：付春霞(1987一)，女，江西九江人，在读硕士研究生，叶、秸秆等高纤维物质的微生物(包括细菌、酵母研究方向为环境生物技术。E．mail：50438994@qq．eom菌、霉菌及食用菌等)，且实践证明，生物降解具通讯作者，邱忠平，E—mail：zhpqiu@sina．corn浙江农业学报第26卷第4期(2014年7月)有降解率高、安全环保等优点，利用微生物的活性降解木质素可能是最佳途径。2木质素降解菌的种类1木质素的结构在自然环境中，木质素的完全降解是真菌、细菌、放线菌及相应微生物群落共同

8、作用的结一般认为木质素是一种复杂的三维网状酚果，其中真菌、放线菌、细菌对木质素的降解能力类非结晶性高分子聚合物，但迄今，木质素的结依次减弱¨。构尚未完全明晰。在木质素降解真菌中，