Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 412Грибы, разлагающие лигнин, могут деполимеризовать и гуминовые вещества. Вместе с тем промышленный лигнин, например лигносульфонат, труднее поддается биодеградации. Биодоступность лигнина можно повысить обработкой его, например озоном, пероксидом водорода или воздействием жесткого излучения. Вначале в разложении лигнина грибами участвуют внеклеточные ферменты и активные частицы-окислители. В последующем разрываются C-C и C-O связи, происходят деметилирование, декарбоксилирование, окисление боковых групп с образованием α-карбонильных и α-карбоксильных остатков, остатков дифенолов. Остатки дифенолов расщепляются под действием внутриклеточных диоксигеназ по орто- или мета-пути. В результате неспецифичного ферментативного воздействия образуется много промежуточных продуктов, в частности соединения фенольной природы: ванилин, сиреневый альдегид, я-гидроксибензальдегид. В разложении лигнина участвуют следующие ферменты: лигниназа (лигнинпероксидаза, LiP); Mn-зависимая пероксидаза (марганцевая перок- сидаза); лакказа (внеклеточная оксидаза), тирозиназа (фенолоксидаза) (см. рис. 5.12). В качестве окислительных агентов они используют H2O2, O2 и окисленные формы Mn. Эти ферменты непосредственно атакуют макромолекуляр- ные структуры (лигнин и гуминовые кислоты) с образованием радикалов и реакционных частиц - посредников разрушения. Лигниназы (LiP) представляют собой гемопротеины. Их действие на субстрат основано на реакциях окисления и гидроксилирования с участием H2O2, при этом образуются нестабильные соединения - катионные арилок- сирадикалы, дальнейшее превращение которых приводит к расщеплению эфирных связей, раскрытию ароматических ядер, деполимеризации лигнина. полимеризации фенолов и другим изменениям. Активность лигниназ проявляется только в присутствии H2O2. Синтез лигниназ грибом Phanero- chaete chrysosporium стимулируется вератриловым спиртом и сиреневой кислотой. Этот гриб синтезирует шесть разных лигниназ. |