715 matches
-
pentru fibrele celulozice. Tratarea fibrelor celoligninice cu epiclorhidrină și anhidridă ftalică sau maleică determină: mărirea rezistenței termice și împotriva microorganismelor; 55 creșterea stabilității dimensionale; îmbunătățirea proprietăților fizico-mecanice și diminuarea capacității de absorbție a apei. Prezența grupelor hidroxil din macromolecula de lignină permite utilizarea acesteia ca substituent parțial al fenolului în sinteza unor compuși chimici cu diverse aplicații. Prin reacția de poliadiție a lignosulfonatului de calciu cu epiclorhidrina în mediu alcalin se obțin prepolimeri lignin-epoxidici conform reacțiilor de mai jos. Prepolimerii obținuți
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de poliadiție a lignosulfonatului de calciu cu epiclorhidrina în mediu alcalin se obțin prepolimeri lignin-epoxidici conform reacțiilor de mai jos. Prepolimerii obținuți formează prin reacții de reticulare o rășină ligninepoxidică cu proprietăți adezive, conform următoarei succesiuni de reacții : 56 Modificarea ligninei prin epoxidare oferă posibilități de amplificare a funcționalității, ceea ce permite extinderea domeniilor de aplicare a derivaților sintetizați. Pentru caracterizarea produselor ligninice se folosesc metode chimice și spectrale, cum ar fi: determinarea funcționalității, spectroscopia UV-VIS, urmată de spectoscopiile FTIR, Fluorescență, RMN
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
derivaților sintetizați. Pentru caracterizarea produselor ligninice se folosesc metode chimice și spectrale, cum ar fi: determinarea funcționalității, spectroscopia UV-VIS, urmată de spectoscopiile FTIR, Fluorescență, RMN, cromatografia de excluziune sterică de înaltă performanță (HPSECĂ, analizele termogravimetrice etc. CAPITOLUL IV BIOCHIMIA DEGRADĂRII LIGNINEI IV.1. BIODEGRADAREA POLIMERILOR NATURALI Biodegradarea este un proces natural prin care substanțele chimice ajunse în mediul înconjurător sunt convertite în produse simple, mineralizate și introduse direct în ciclurile naturale de carbon, azot și sulf. Biodegradarea are loc doar în
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
forma materialului supus biodegradării cât și de mediul în care are loc (sol, apă, nămolă. În general, polimerii naturali prezintă o biodegradabilitate mai pronunțată, dar caracteristicile lor fizico-chimice inferioare nu permit substituirea în totalitate a polimerilor sintetici. Polimerii naturali (celuloza, lignina, amidonulă, pot fi folosiți ca parte componentă a unui sistem polimeric de tip polimer natural/polimer sintetic, cu scopul de a facilita acțiunea microorganismelor și a enzimelor asupra componentei sintetice. Obținerea de materiale compozite polimerice biodegradabile, în care se combină
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de Fe, Ca, Mnă ce pot fi activați termic sau de către radiațiile UV, în scopul inițierii procesului de oxidare. În general, procesul de biodegradare poate fi reprezentat astfel: MICROORGANISME ENZIME SUBSTRAT PRODUSEASIMILABILE biosinteză + bioconversie Figura 18. Diagrama procesului de biodegradare Lignina, a doua componentă structurală care incrustează și cimentează între ele fibrele de celuloză, din lemnul arborilor, din paiele cerealelor și din fibrele textile, este un copolimer ternar, cu o structură tridimensională complexă. Biodegradarea ligninei are loc prin intermediul a o serie
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
Figura 18. Diagrama procesului de biodegradare Lignina, a doua componentă structurală care incrustează și cimentează între ele fibrele de celuloză, din lemnul arborilor, din paiele cerealelor și din fibrele textile, este un copolimer ternar, cu o structură tridimensională complexă. Biodegradarea ligninei are loc prin intermediul a o serie de procese concomitente de depolimerizare și recombinare a produșilor intermediari rezultați în timpul acțiunii enzimelor secretate de microorganisme din sol. S-a constatat că foarte multe microorganisme produc doar degradări parțiale, deoarece nu au capacitatea
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
intermediari rezultați în timpul acțiunii enzimelor secretate de microorganisme din sol. S-a constatat că foarte multe microorganisme produc doar degradări parțiale, deoarece nu au capacitatea de a sintetiza întregul set de enzime capabile de 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
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
enzimelor secretate de microorganisme din sol. S-a constatat că foarte multe microorganisme produc doar degradări parțiale, deoarece nu au capacitatea de a sintetiza întregul set de enzime capabile de 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
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
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]