715 matches
-
a ataca toți componenții structurali ai ligninei. IV.2. BIODEGRADAREA LIGNINEI IV.2.1. MICROORGANISME CU ACTIVITATE LIGNOLITICĂ Datorită structurii tridimensionale a polimerului fenilpropanic, a diverselor legături carbon carbon și eterice între unitățile monomere fenilpropanice care nu sunt hidrolizabile rapid, lignina este considerabil mai rezistentă la degradarea microbiană în comparație cu polizaharidele și alți biopolimeri naturali. Cu toate acestea, Basidiomycetele putregaiului alb, cum ar fi Coriolus versicolor, Phanerochaete chrysosporium și Phlebia radiata, au fost găsite ca microorganisme tipice de degradare a ligninei. Principalele
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
rapid, lignina este considerabil mai rezistentă la degradarea microbiană în comparație cu polizaharidele și alți biopolimeri naturali. Cu toate acestea, Basidiomycetele putregaiului alb, cum ar fi Coriolus versicolor, Phanerochaete chrysosporium și Phlebia radiata, au fost găsite ca microorganisme tipice de degradare a ligninei. Principalele grupe de microorganisme care degradează lignina sunt prezentate în tabelul 6. Din datele de literatură se desprinde ideea că pentru biodegradarea ligninei sunt recomandați fungii putregaiului alb, care însă, se diferențiază între ele prin capacitatea de biotransformare a componenților
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
degradarea microbiană în comparație cu polizaharidele și alți biopolimeri naturali. Cu toate acestea, Basidiomycetele putregaiului alb, cum ar fi Coriolus versicolor, Phanerochaete chrysosporium și Phlebia radiata, au fost găsite ca microorganisme tipice de degradare a ligninei. Principalele grupe de microorganisme care degradează lignina sunt prezentate în tabelul 6. Din datele de literatură se desprinde ideea că pentru biodegradarea ligninei sunt recomandați fungii putregaiului alb, care însă, se diferențiază între ele prin capacitatea de biotransformare a componenților chimici principali ai lemnului. Astfel, unele dintre
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
fi Coriolus versicolor, Phanerochaete chrysosporium și Phlebia radiata, au fost găsite ca microorganisme tipice de degradare a ligninei. Principalele grupe de microorganisme care degradează lignina sunt prezentate în tabelul 6. Din datele de literatură se desprinde ideea că pentru biodegradarea ligninei sunt recomandați fungii putregaiului alb, care însă, se diferențiază între ele prin capacitatea de biotransformare a componenților chimici principali ai lemnului. Astfel, unele dintre microorganisme pot consuma în mod egal atât polizaharidele cât și lignina, în timp ce altele degradează mai rapid
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
desprinde ideea că pentru biodegradarea ligninei sunt recomandați fungii putregaiului alb, care însă, se diferențiază între ele prin capacitatea de biotransformare a componenților chimici principali ai lemnului. Astfel, unele dintre microorganisme pot consuma în mod egal atât polizaharidele cât și lignina, în timp ce altele degradează mai rapid acest din urmă constituent. Pe de altă parte, s-a constatat că același microorganism nu poate acționa eficient asupra ligninei din toate categoriile de materiale vegetale, fapt pentru care este necesară utilizarea unor tulpini specifice
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
ai lemnului. Astfel, unele dintre microorganisme pot consuma în mod egal atât polizaharidele cât și lignina, în timp ce altele degradează mai rapid acest din urmă constituent. Pe de altă parte, s-a constatat că același microorganism nu poate acționa eficient asupra ligninei din toate categoriile de materiale vegetale, fapt pentru care este necesară utilizarea unor tulpini specifice pentru a realiza o degradare maximă a polimerului aromatic. În ultimul deceniu, chimia și biochimia degradării ligninei de către Basidomycetele putregaiului alb au avansat mult pe
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
că același microorganism nu poate acționa eficient asupra ligninei din toate categoriile de materiale vegetale, fapt pentru care este necesară utilizarea unor tulpini specifice pentru a realiza o degradare maximă a polimerului aromatic. În ultimul deceniu, chimia și biochimia degradării ligninei de către Basidomycetele putregaiului alb au avansat mult pe două căi complementare: 61 analiza chimică a protoligninei degradate; elucidarea mecanismului de degradare a compușilor model de structură ligninică. Transformările chimice produse în procesul de biodegradare sunt complicate, pe de o parte
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
a compușilor model de structură ligninică. Transformările chimice produse în procesul de biodegradare sunt complicate, pe de o parte datorită acțiunii particulare a fiecărui microorganism, iar pe de altă parte datorită faptului că cea mai mare parte din legăturile din lignină nu sunt hidrolizabile, fragmentarea majorității polimerilor naturali fiind hidrolitică. Cercetările efectuate asupra fungiilor putregaiului alb au relevat că procesul de degradare este oxidativ, că sistemul lignolitic este nespecific, că nu este indus de lignină și că depolimerizarea nu este o
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
mai mare parte din legăturile din lignină nu sunt hidrolizabile, fragmentarea majorității polimerilor naturali fiind hidrolitică. Cercetările efectuate asupra fungiilor putregaiului alb au relevat că procesul de degradare este oxidativ, că sistemul lignolitic este nespecific, că nu este indus de lignină și că depolimerizarea nu este o etapă inițială obligatorie. Enzimele fenoloxidazice (lacaza și peroxidazaă au fost considerate responsabile în procesul degradării, ulterior fiind incluse și celobiozochinonoxidoreductaza și NADPH : chinonoxidoreductaza, ceea ce a permis și explicarea unor aspecte contradictorii în degradarea ligninei
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
lignină și că depolimerizarea nu este o etapă inițială obligatorie. Enzimele fenoloxidazice (lacaza și peroxidazaă au fost considerate responsabile în procesul degradării, ulterior fiind incluse și celobiozochinonoxidoreductaza și NADPH : chinonoxidoreductaza, ceea ce a permis și explicarea unor aspecte contradictorii în degradarea ligninei. Astfel, reacțiile de biodegradare a ligninei pot avea loc cu participarea unui complex enzimatic alcătuit din fenoloxidaze (IĂ, oxigenaze (IIĂ și hidrolaze (IIIĂ, conform figurei 19. Cunoașterea procesului de biodegradare a componenților chimici ai lemnului prezintă un interes deosebit atât
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
o etapă inițială obligatorie. Enzimele fenoloxidazice (lacaza și peroxidazaă au fost considerate responsabile în procesul degradării, ulterior fiind incluse și celobiozochinonoxidoreductaza și NADPH : chinonoxidoreductaza, ceea ce a permis și explicarea unor aspecte contradictorii în degradarea ligninei. Astfel, reacțiile de biodegradare a ligninei pot avea loc cu participarea unui complex enzimatic alcătuit din fenoloxidaze (IĂ, oxigenaze (IIĂ și hidrolaze (IIIĂ, conform figurei 19. Cunoașterea procesului de biodegradare a componenților chimici ai lemnului prezintă un interes deosebit atât pentru utilizarea acestuia în valorificarea materialelor
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
a componenților chimici ai lemnului prezintă un interes deosebit atât pentru utilizarea acestuia în valorificarea materialelor celoligninice, cât și din punct de vedere al prevenirii, atunci când se dorește protejarea împotriva acțiunii microorganismelor. Din datele de literatură rezultă că spre deosebire de polizaharide, lignina îndeplinește în lemn, prin structura sa, funcția de agent natural de bioprotecție împotriva atacului microorganismelor. Cercetările efectuate în decursul anilor, evidențiază faptul că ligninele, pot fi modificate prin intermediul microorganismelor și a sistemelor enzimatice implicate în biodegradare. Botanica și agricultura aplică
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
prevenirii, atunci când se dorește protejarea împotriva acțiunii microorganismelor. Din datele de literatură rezultă că spre deosebire de polizaharide, lignina îndeplinește în lemn, prin structura sa, funcția de agent natural de bioprotecție împotriva atacului microorganismelor. Cercetările efectuate în decursul anilor, evidențiază faptul că ligninele, pot fi modificate prin intermediul microorganismelor și a sistemelor enzimatice implicate în biodegradare. Botanica și agricultura aplică analiza enzimatică în cercetarea fiziologiei, metabolismului și bolilor plantelor, în controlul calității unor produse vegetale, în cercetări ale biologiei solului. Enzimele își găsesc aplicabilitate
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de biodegradare, sau stabilit diferite metode de selecție a microorganismelor. Este important de investigat procesele de biodelignificare, realizate de microorganisme în condiții normale de temperatură și presiune. Plantele se protejează ele însele suficient de bine împotriva atacurilor microbiene prin sintetizarea ligninei. În orice caz, fungiile putregaiului alb par să fi „inventat” un excelent biocatalizator pentru degradarea ligninei în timpul evoluției lor biochimice. De fapt, biochimia și biotehnologia fundamentală și aplicată, bazată pe folosirea fungiilor 64 putregaiului alb va avea importante implicații, în
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
biodelignificare, realizate de microorganisme în condiții normale de temperatură și presiune. Plantele se protejează ele însele suficient de bine împotriva atacurilor microbiene prin sintetizarea ligninei. În orice caz, fungiile putregaiului alb par să fi „inventat” un excelent biocatalizator pentru degradarea ligninei în timpul evoluției lor biochimice. De fapt, biochimia și biotehnologia fundamentală și aplicată, bazată pe folosirea fungiilor 64 putregaiului alb va avea importante implicații, în special pentru studiul biodegradării ligninei. Aplicațiile transformărilor microbiologice și enzimatice ale produselor ligninice și implicit polifenolice
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
putregaiului alb par să fi „inventat” un excelent biocatalizator pentru degradarea ligninei în timpul evoluției lor biochimice. De fapt, biochimia și biotehnologia fundamentală și aplicată, bazată pe folosirea fungiilor 64 putregaiului alb va avea importante implicații, în special pentru studiul biodegradării ligninei. Aplicațiile transformărilor microbiologice și enzimatice ale produselor ligninice și implicit polifenolice sunt foarte diverse și extrem de utile (în biodelignificare, bioînălbirea celulozei, bioremediere sau revalorificare de deșeuriă. IV.3. METODE PENTRU DETERMINAREA GRADULUI DE BIODEGRADARE A LIGNINEI Transformările care se produc
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
special pentru studiul biodegradării ligninei. Aplicațiile transformărilor microbiologice și enzimatice ale produselor ligninice și implicit polifenolice sunt foarte diverse și extrem de utile (în biodelignificare, bioînălbirea celulozei, bioremediere sau revalorificare de deșeuriă. IV.3. METODE PENTRU DETERMINAREA GRADULUI DE BIODEGRADARE A LIGNINEI Transformările care se produc în lignină sub acțiunea microorganismelor pot fi apreciate prin metode chimice și fizice. Analizele elementale și de grupe funcționale evidențiază modificări importante în raport cu produsele nedegradate (tabelele 7 și 8Ă, iar determinarea conținutului de grupe metoxil poate
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
transformărilor microbiologice și enzimatice ale produselor ligninice și implicit polifenolice sunt foarte diverse și extrem de utile (în biodelignificare, bioînălbirea celulozei, bioremediere sau revalorificare de deșeuriă. IV.3. METODE PENTRU DETERMINAREA GRADULUI DE BIODEGRADARE A LIGNINEI Transformările care se produc în lignină sub acțiunea microorganismelor pot fi apreciate prin metode chimice și fizice. Analizele elementale și de grupe funcționale evidențiază modificări importante în raport cu produsele nedegradate (tabelele 7 și 8Ă, iar determinarea conținutului de grupe metoxil poate fi recomandată pentru a caracteriza gradul
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
0,92 0,72 0,74 0,76 Din datele tabelelor 7 și 8 se poate constata faptul că în urma procesului de biodegradare se înregistrează scăderea gradului de metoxilări și creșterea conținutului de grupe carboxilice și carbonilice. Reducerea cantității de lignină în 65 materialele degradate poate fi apreciată prin determinarea sa, folosind metoda cu bromură de acetil sau prin consumul de clor. Acest din urmă procedeu are însă dezavantajul că este sensibil la prezența fosfatului existent în mediile de cultură. Dintre
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
procedeu are însă dezavantajul că este sensibil la prezența fosfatului existent în mediile de cultură. Dintre metodele fizice se menționează spectroscopia în UV, IR și RMN. În spectrele UV absorbția de la 280 nm poate fi modificată ca urmare a transformării ligninei sub acțiunea microorganismelor. Absorbția de la 340 nm poate înregistra creșteri datorate apariției în timpul incubării a grupei aldehidice conjugate cu legătură dublă Cα Cβ. Absorbțiile de la 260 și 290 nm sunt caracteristice grupelor carboxilice, acidului vanilic și omologilor săi. În spectrele
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
atribuite grupelor carbonilice neconjugate. De asemenea, pentru aceste grupe sunt caracteristice absorbțiile de la 1675-1725 cm-1 (vibrații de deformare pentru grupa carbonilă și 2900 cm-1. Intensitatea de la 1515 cm-1 se reduce în produsele degradate în acord cu scindarea nucleelor aromatice din lignină. IV.3.1. METODE SPECTROFOTOMETRICE A.CARACTERIZARE ÎN SOLUȚIE Metodele din această categorie depind în mod obișnuit de capacitatea ligninei de a absorbi radiațiile corespunzătoare diferitelor regiuni din spectrul electromagnetic, producând prin aceasta un model de reacție caracteristic în formă
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
carbonilă și 2900 cm-1. Intensitatea de la 1515 cm-1 se reduce în produsele degradate în acord cu scindarea nucleelor aromatice din lignină. IV.3.1. METODE SPECTROFOTOMETRICE A.CARACTERIZARE ÎN SOLUȚIE Metodele din această categorie depind în mod obișnuit de capacitatea ligninei de a absorbi radiațiile corespunzătoare diferitelor regiuni din spectrul electromagnetic, producând prin aceasta un model de reacție caracteristic în formă de spectru. În condiții corespunzătoare, mărimea (dimensiunileă reacției la o frecvență aleasă este proporțională cu concentrația de lignină, făcând în
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de capacitatea ligninei de a absorbi radiațiile corespunzătoare diferitelor regiuni din spectrul electromagnetic, producând prin aceasta un model de reacție caracteristic în formă de spectru. În condiții corespunzătoare, mărimea (dimensiunileă reacției la o frecvență aleasă este proporțională cu concentrația de lignină, făcând în felul acesta, procedeul adaptabil la măsurători cantitative. Spectrometria în UV (ultravioletă Porțiunea ultravioletă a spectrului electromagnetic corespunzător pentru spectroscopia ligninei se extinde de la 200 până la 380 nm. Energia absorbită în această regiune produce schimbări în energia electronică a
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
formă de spectru. În condiții corespunzătoare, mărimea (dimensiunileă reacției la o frecvență aleasă este proporțională cu concentrația de lignină, făcând în felul acesta, procedeul adaptabil la măsurători cantitative. Spectrometria în UV (ultravioletă Porțiunea ultravioletă a spectrului electromagnetic corespunzător pentru spectroscopia ligninei se extinde de la 200 până la 380 nm. Energia absorbită în această regiune produce schimbări în energia electronică a unei molecule de lignină, rezultată din tranzițiile electronilor de valență din moleculă. Aceste tranziții constau din excitarea unui electron dintr-un orbital
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
acesta, procedeul adaptabil la măsurători cantitative. Spectrometria în UV (ultravioletă Porțiunea ultravioletă a spectrului electromagnetic corespunzător pentru spectroscopia ligninei se extinde de la 200 până la 380 nm. Energia absorbită în această regiune produce schimbări în energia electronică a unei molecule de lignină, rezultată din tranzițiile electronilor de valență din moleculă. Aceste tranziții constau din excitarea unui electron dintr-un orbital molecular pi de legătură într-un orbital pi* de antilegătură (pi pi*Ă. Relația dintre energia absorbită ∆E într-o tranziție electronică
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]