[發(fā)明專利]降解非酚型木質(zhì)素的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710216248.5
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107129974B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚斌;蘇小運(yùn);秦星;羅會穎;黃火清;柏映國;王苑;王亞茹;馬銳;涂濤;馬建爽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所
• 主分類號: C12N9/08
• 分類號: C12N9/08
• 代理公司: 北京法信智言知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11737
• 代理人: 劉靜榮

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及降解非酚型木質(zhì)素的方法。本發(fā)明通過在非酚型木質(zhì)素的降解過程中添加有機(jī)酸來作為介體提高錳過氧化物酶的降解效率。實(shí)驗(yàn)證明，丙二酸和草酸的添加能有效的降解非酚型木質(zhì)素化合物如藜蘆醇。本發(fā)明的方法操作簡單，成本投資低，適用范圍廣，無污染，提高非酚型木質(zhì)素降解效率明顯，可廣泛用于木質(zhì)纖維素生物質(zhì)預(yù)處理過程和異生物質(zhì)降解領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及降解非酚型木質(zhì)素的方法。

背景技術(shù)

木質(zhì)纖維素生物質(zhì)作為一種新型的可再生資源，被廣泛應(yīng)用于生物能源和生物基化學(xué)品領(lǐng)域。木質(zhì)纖維素由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，纖維素和半纖維素由糖單元基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，木質(zhì)素主要由少量的酚型和大量的非酚型亞結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。在木質(zhì)纖維素酶解糖化的過程中，木質(zhì)素不僅作為物理屏障，限制纖維素酶接近纖維素，同時(shí)吸附纖維素酶，導(dǎo)致非反應(yīng)性的結(jié)合。因此木質(zhì)素的含量和類型對各種木質(zhì)纖維素原料的水解效率有較大影響。

錳過氧化物酶是一種含鐵血紅素的糖基化過氧化物酶，是分解木質(zhì)素的主要酶系。由于錳過氧化物酶的氧化還原電位較低，只能氧化酚型結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素，無法直接降解木質(zhì)素中含量最多的非酚型結(jié)構(gòu)單元。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供降解非酚型木質(zhì)素的方法。

一種錳過氧化物酶以有機(jī)酸為介體降解非酚型木質(zhì)素的方法。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述降解非酚型木質(zhì)素的方法包括錳過氧化物酶以有機(jī)酸溶液作為介體降解非酚型木質(zhì)素的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述降解非酚型木質(zhì)素的方法，其中，錳過氧化物酶來源于革菌科、齒菌科或多孔菌科真菌，或產(chǎn)錳過氧化物酶的基因工程菌株。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述降解非酚型木質(zhì)素的方法，其中，所述非酚型木質(zhì)素為藜蘆醇、3,4-二甲氧基肉桂酸、3,4,5-三甲氧基肉桂酸、或3,4,5-三甲氧基苯甲酸等非酚型木質(zhì)素。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述降解非酚型木質(zhì)素的方法，其中，所述有機(jī)酸溶液為丙二酸-丙二酸鈉溶液、草酸-草酸鈉溶液、醋酸-醋酸鈉溶液、檸檬酸-檸檬酸鈉溶液、乳酸-乳酸鈉溶液和/或丁二酸-丁二酸鈉溶液。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述降解非酚型木質(zhì)素的方法，其中，添加有機(jī)酸溶液后，降解體系中有機(jī)酸的濃度為50mM。

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，尋找簡單有效的介體物質(zhì)是錳過氧化物酶降解非酚型木質(zhì)素的關(guān)鍵所在。本發(fā)明的方法操作簡單，成本投資低，適用范圍廣，無污染，提高非酚型木質(zhì)素降解效率明顯，可廣泛用于木質(zhì)纖維素生物質(zhì)預(yù)處理過程和異生物質(zhì)降解領(lǐng)域。

附圖說明

圖1重組錳過氧化物酶MnP-1和MnP-2在丙二酸-丙二酸鈉溶液中降解非酚型木質(zhì)素藜蘆醇。

圖2重組錳過氧化物酶MnP-1和MnP-2在不同有機(jī)酸丙二酸和草酸溶液中降解非酚型木質(zhì)素藜蘆醇。

圖3重組錳過氧化物酶MnP-1和MnP-2在不同有機(jī)酸醋酸、檸檬酸、乳酸和丁二酸溶液中降解非酚型木質(zhì)素藜蘆醇。

具體實(shí)施方式

試驗(yàn)材料和試劑

1、菌株：產(chǎn)錳過氧化物酶的大腸桿菌工程菌株。

2、生化試劑：3,4-二甲氧基苯甲醇和3,4-二甲氧基苯甲醛購自Sigma-Aldrich公司，色譜純乙腈購自Fisher Scientific公司，丙二酸、丙二酸鈉、草酸、草酸鈉、醋酸、醋酸鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉、乳酸、乳酸鈉、丁二酸、丁二酸鈉、硫酸錳和過氧化氫都為國產(chǎn)分析純試劑(均可從普通生化試劑公司購買得到)。

3、培養(yǎng)基：