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2023-03-19
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  GD真人GD真人美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的研究人员说,此前关于生物降解木质素的研究集中于需氧反应,例如来自白蚁共生真菌的某些酶能在有氧环境中降解木质素。他们通过实验首次证明,厌氧真菌新丽鞭毛菌门的两个菌种能够降解木质素,而且效率比白蚁共生真菌更高。

  新丽鞭毛菌门的真菌是食草动物消化道微生物群的重要成员。研究人员采用了其中两个菌种,分别放置在未经化学处理的柳枝稷、高粱和杨树木质纤维素培养基中,这三种植物代表了自然界中木质素的三个主要来源:草叶、秸秆和木材。

  通过测量真菌在不同培养基中的活性,以及培养前后木质纤维素混合物的成分变化,研究人员确认这两种真菌能在无氧环境中降解木质素,包括木材里的木质素。光谱分析也证实,木质素分子的一些化学键被破坏了。

  植物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,统称木质纤维素。其中木质素的结构最为坚固,正是它让木材质地坚硬、不易腐蚀,但这一特性也让木质素难以在现代生物化学工业中得到应用。

  食草动物如牛羊的瘤胃里有着大量微生物,能在无氧环境中降解植物中的纤维素和半纤维素,但此前人们尚不确定这些微生物是否能降解木质素。

  该成果为木质素的利用开辟了新的研究方向。木质素在自然界中含量非常丰富,最高可占到草本植物干重的30%,有效的降解手段不仅能将木质素转化成生物燃料,还能用于生产多种芳香族化合物。

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