木質(zhì)生物質(zhì)的生物分解及生物轉化研究進(jìn)展

第42卷第3期林業(yè)科學(xué)2006年3月SCIENTIA SILVAE SINICAEMar.,2006木質(zhì)生物質(zhì)的生物分解及生物轉化研究進(jìn)展張曉燕12趙廣杰1劉志軍1,2(1.北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院北京100083;2.河北農業(yè)大學(xué)林學(xué)院保定07001)摘要:木材作為一種木質(zhì)生物質(zhì)資源目前存在著(zhù)嚴重浪費,如何有效利用這些資源造福于人類(lèi)是目前科研工作者面臨的課題。本文綜述自然界中木材各成分的生物分解過(guò)程,以及木材剩余物的生物轉化技術(shù),包括生物轉化乙醇、單細胞蛋白、木糖醇、乳酸等的研究現狀、存在問(wèn)題及發(fā)展趨勢,為木材剩余物的應用研究提供理論基礎關(guān)鍵詞:木材;生物分解;生物轉化;乙醇;單細胞蛋白;木糖中圖分類(lèi)號:0636.11文獻標識碼:A文章編號:1001-7488(2006)03-0085-09Research Progress of Biodegradation and Bioconversion of Wooden BiomassZhang Xiaoyan. 2 Zhao Guangjie Liu Zhijun".2(1. College of Material Science and Technology, Bei ing Forestry University Beiing 1000832. Forestry College of Hebei Agricutural Uninersity Baoding 071001)Abstract: Wood, as a kind of wooden biomass resource, is in a situation of being seriously lavished, so how to use the woodresource to benefit human is the problem that the scientific researchers are facing at present. This article summarized theiodegradation process of main components of wood in nature and the research situation, the facing problem and the progresstendency of bioconversion to useful products using wood residue, including bioconversion to ethanol, single cell protein, xylitoland lactic acidKey words: wood; biodegradation; bioconversion; ethanol; single cell protein; xylitol木質(zhì)生物質(zhì)指的是植物通過(guò)光合作用生成的有機資源,主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素3種高分子物質(zhì)構成,如樹(shù)木、農作物秸稈等。全世界每年由光合作用生成的木質(zhì)生物質(zhì)約200億t,相當于全世界每年消費能源的10倍,其中樹(shù)木固定的木質(zhì)生物質(zhì)占整體的90%~95%(趙廣杰,2004)。這是非常寶貴的自然資源,貯存著(zhù)巨大的能量。然而,我國目前卻存在著(zhù)對木質(zhì)生物質(zhì)資源的嚴重浪費。如我國木材加工工業(yè)采伐、加工剩余物每年就達到1000萬(wàn)t(劉家建,1995);農業(yè)生產(chǎn)中的剩余物(農作物秸稈)每年也多于5億t(吳坤等,2000),有效利用的只占很少一部分,大部分被浪費掉。同時(shí)在人們的日常生活中還會(huì )有大量棄置不用的木質(zhì)材料,我國年廢棄木質(zhì)材料360萬(wàn)t,如廢舊家具、木制包裝,建筑施工時(shí)遺棄的廢木料(每年300萬(wàn)m3),道路及城市園林綠化系統更新的樹(shù)木等(王珊珊等,2004)。這些廢棄木質(zhì)材料的處理要花費大量的資金,占用大量的土地。因此有專(zhuān)家提出關(guān)于廢棄木質(zhì)材料回收及再生利用的建議(崔積常等,2004)。在美國,把廢棄的木質(zhì)材料稱(chēng)為“第四種森林”,是倒在地上的森林(王珊珊等,2004)。這些材料如果能被再次利用,勢必產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。隨著(zhù)經(jīng)濟和社會(huì )的發(fā)展以及人口的增長(cháng),對糧食和能源的需求也在逐漸增長(cháng),面對著(zhù)不可更新的化石資源面臨枯竭,糧食和能源危機成了當前人類(lèi)發(fā)展所面臨的重要問(wèn)題。用微生物酶可以將木質(zhì)生物質(zhì)材料分解轉化,得到葡萄糖和各種低聚糖作為人類(lèi)的營(yíng)養品和保健品,得到菌體蛋白可以作為人類(lèi)食品和動(dòng)物飼料,葡萄糖繼續發(fā)酵還可得到乙醇、甲烷等清潔燃料。因此,木質(zhì)生物質(zhì)作為一種可更新的有機資源,對于解決糧食和能源問(wèn)題以及城市廢棄木質(zhì)資源有雙重意義。同時(shí)這種木質(zhì)材料的生物轉化過(guò)程又不會(huì )對環(huán)境造成污染,有很好的發(fā)展前景,近些年來(lái)愈來(lái)愈受到人們的關(guān)注和重視1木質(zhì)生物質(zhì)各組分的生物分解11多糖的生物分解木材中的多糖指的是纖維素和半纖維素。纖維素是e-oH中國煤化工-D-葡萄糖通過(guò)CNMHG收稿日期:2005基金項目:國家林業(yè)局木材科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放研究基金資助項目(200502)。8642卷-1,4糖苷鍵相結合而形成的鏈狀高分子聚合物聚合度在7000~10000之間,占植物體干質(zhì)量的50%左右,地球上每年由光合作用生成的纖維素約1100億t(張全福等,1994; Kubicek et al.,1993),是最豐富的木質(zhì)生物質(zhì)資源。半纖維素是一類(lèi)非均一多糖的總稱(chēng),常帶有短的側鏈。構成半纖維素主鏈的糖基主要有D-木糖、D-葡萄糖、D-甘露糖等;構成側鏈的糖基主要有D-木糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、L-阿拉伯糖、D半乳糖醛酸、D-葡萄糖醛酸基等。木聚糖是一類(lèi)含量最多的半纖維素,在針葉樹(shù)材中,甘露聚糖也占了相當的比例( Thompson,1983)。半纖維素在自然界中的分布僅次于纖維素,占植物體干質(zhì)量的20%~30%。1.1.1纖維素和半纖維素降解酶的種類(lèi)及其作用機理纖維素酶是一組相互關(guān)聯(lián),通過(guò)協(xié)同作用降解纖維素的酶系,包括3類(lèi)酶( Thomas,1985;高培基等,1988)。1)內切β-1,4-葡聚糖酶(endo-B-1,4 glucanase,EC3.21.4,簡(jiǎn)稱(chēng)EG,屬Cx酶EG作用于纖維素分子內部的非結晶區,隨機水解β-1,4糖苷鍵將長(cháng)鏈纖維素分子截短,產(chǎn)生大量帶有非還原性末端的小分子纖維素和可溶性纖維寡聚糖,終產(chǎn)物是葡萄糖和纖維二糖;EG能水解膨脹的纖維素和水溶性的纖維素衍生物,不能單獨作用于結晶的纖維素。2)外切β-1,4-葡聚糖酶(exo-B-1,4 glucanase,EC3.2.1.91),又稱(chēng)纖維二糖水解酶( cellobiohydrolase,簡(jiǎn)稱(chēng)CBH,屬C1酶)CBH作用于纖維素分子鏈非還原性末端,水解β-1,4糖苷鍵,每次切下一個(gè)纖維二糖分子,故又稱(chēng)纖維二糖水解酶。它對無(wú)定形纖維素和微晶纖維素有較強作用,單獨作用于結晶纖維素時(shí)酶活力較低,效果較弱,但該酶能同EG協(xié)同作用,徹底水解結晶纖維素。有些真菌還能產(chǎn)生另外一類(lèi)外切β-1,4-葡聚糖酶(EC3.21.74),可從纖維糊精的非還原端依次釋放葡萄糖,同EG沒(méi)有協(xié)同作用,不能水解結晶纖維素,而只能水解EG作用產(chǎn)生的纖維寡聚糖。因而也屬Cx3)B-葡萄糖苷酶(β-1,4 glucosidase,EC3.2.1.21),又稱(chēng)纖維二糖酶(簡(jiǎn)稱(chēng)CB)β-葡萄糖苷酶水解纖維二糖和水溶性的纖維寡聚糖生成葡萄糖(姚榮等,1996)。雖然它對纖維素大分子無(wú)作用,但它可以消除上述2種酶催化反應終產(chǎn)物的抑制作用,從而大大促進(jìn)反應進(jìn)程。因此,-葡萄糖苷酶在纖維素酶系中具有非常重要的作用,纖維素酶系統具有“協(xié)同作用”是它的一個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)?？傊?纖維素酶解時(shí),無(wú)定形區纖維素僅EG即可水解,但結晶纖維素要求EG和CBH協(xié)同作用才可水解。因此,在纖維素酶解糖化過(guò)程中,EG與CBH的比值會(huì )顯著(zhù)影響纖維素的溶解速度。這3類(lèi)酶分解纖維素的機理如圖1所示。結晶纖維素CBHCrystal celluloseEG CBH纖維二糖葡萄糖Glucose無(wú)定形纖維素纖維寡聚糖Low-polysaccharde of cellulose圖1纖維素酶系對纖維素的作用方式半纖維素由于其結構的復雜性,它的完全降解需要多種酶的共同作用。半纖維素酶是一組復合酶系的總稱(chēng),主要包括內切酶、外切酶和分枝酶3類(lèi)(劉同軍等,1998):內切酶可隨機切斷主鏈內的糖苷鍵而生成寡糖,如β-木聚糖酶作用于木聚糖主鏈的木糖苷鍵而水解木中國煤化工露聚糖主鏈的甘露糖苷鍵而水解甘露聚糖;外切酶主要是一些糖苷酶,如β-葡們以外切機制作用于寡糖,生成各種單糖;由于半纖維素常帶CNMHG甘露糖苷酶等,它又以八坐,m以需要分枝酶參與,如阿拉伯糖苷酶、半乳糖苷酶等。這3類(lèi)酶協(xié)同作用才能最大限度地水解半纖維素。1.1.2降解纖維素和半纖維素的微生物在自然界中,細菌、放線(xiàn)菌、真菌、原生動(dòng)物等都能產(chǎn)生纖維素酶第3期張曉燕等:木質(zhì)生物質(zhì)的生物分解及生物轉化研究進(jìn)展和半纖維素酶。但細菌放線(xiàn)菌和原生動(dòng)物產(chǎn)生的纖維素酶和半纖維素酶量很少,而且多數不能分泌到細胞外,屬胞內酶。Peme等(1992)和 Anatole等(1990)的研究表明直接從細菌培養液中提取纖維素酶是不可行的。霉菌、擔子菌等真菌能產(chǎn)生大量的胞外纖維素酶和半纖維素酶,尤以木霉屬( Trichoderma)和曲霉屬( Aspergillus)的產(chǎn)量居上。所以在產(chǎn)纖維素酶的真菌中,研究最多的是木霉和曲霉,如綠色木霉( Trichodermaviride)、里氏木霉(T.reai)、康氏木霉(T. koningii)、黑曲霉( Aspergillus niger)、米曲霉(A. terreus)等( Thomas,199;余世袁,20001.2木質(zhì)素的生物降解木質(zhì)素是由3種苯丙烷單元(愈創(chuàng )木基丙烷、紫丁香基丙烷、對羥苯基丙烷)通過(guò)醚鍵和碳一碳鍵相連接的復雜的無(wú)定形網(wǎng)狀高聚物,在木本植物中的含量占到了植物體干質(zhì)量的27%~32%,草本植物中占14%%,與纖維素和半纖維素共同被稱(chēng)為植物體內的“三素”(陶用珍等,2003)。在植物體內,木質(zhì)素與半纖維素經(jīng)共價(jià)鍵結合,將纖維素分子包埋在中間,增加了細胞壁的強度,保護了細胞壁上的多糖成分,使之不易被微生物降解(付偉等,2004)。同時(shí)木質(zhì)素本身的降解過(guò)程也與一般生物多聚物酶催化的水解反應明顯不同,而是一系列酶催化和非酶催化的非特異性氧化還原過(guò)程。由于結構的復雜性,其降解酶類(lèi)的合成需由水解碳水化合物提供能量,木質(zhì)素的包被作用又阻礙著(zhù)纖維素多糖的降解,所以木質(zhì)素降解構成了自然界碳循環(huán)的限速步驟(盧雪梅等,1996)1.2.1木質(zhì)素降解酶的種類(lèi)及其作用機理目前,關(guān)于木質(zhì)素降解酶的研究工作主要集中在白腐菌所產(chǎn)生的酶系,研究得最多的有3種:木質(zhì)素過(guò)氧化物酶( Lignin Peroxidase,LiP)、錳過(guò)氧化物酶( ManganesePeroxidase,MnP)和漆酶( Laccase),它們分別代表一系列的同功酶。通常白腐菌降解木質(zhì)生物質(zhì)原料分為2個(gè)階段:首先菌絲分泌纖維素酶和半纖維素酶降解聚糖類(lèi)以提供真菌生長(cháng)所需的營(yíng)養物,然后才降解木質(zhì)素。木質(zhì)素的微生物降解在很大程度上是一種氧化過(guò)程管莜武等,1998)。1)木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LP)和錳過(guò)氧化物酶(MnP)LP和MnP都是帶有糖基的胞外血紅素蛋白,又稱(chēng)血紅素過(guò)氧化物酶( Heme Peroxidase)。兩者都需要H12O2催化,MnP還要有Mn的參與(陳立祥等,2003)。菌絲在生長(cháng)過(guò)程中分泌出LP和MnP,由于酶的催化作用,木質(zhì)素結構中的苯環(huán)發(fā)生單電子氧化反應形成苯氧自由基,隨后發(fā)生一系列非酶催化的自由基反應而降解,包括甲氧基的脫除,側鏈上C-C,C3-C及烷基芳基醚鍵的斷裂,直至苯環(huán)的裂解等。木質(zhì)素的降解產(chǎn)物再被菌絲體吸收,進(jìn)一步氧化成CO2和H2O(管莜武等,1998; Michael et al.,1993)。由于MnP的氧化還原電位較低,只能氧化酚型結構的木素。而Ip有非常高的氧化還原電勢,是迄今為止發(fā)現的唯一一種可以單獨氧化降解非酚型木素結構的過(guò)氧化物酶。2)漆酶( Laccase大部分真菌除產(chǎn)生LP和MnP外,還能產(chǎn)生漆酶。漆酶是含銅的氧化酶,分漆樹(shù)漆酶和真菌漆酶2類(lèi)(季立才等,1997)。由于漆酶的含量較高,難以得到它的X射線(xiàn)衍射圖,所以它的三維空間構象還不十分清楚(吳坤等,2000陳立祥等,2003)。但作為一種多酚氧化酶,它在分子氧存在時(shí)能使羥基脫去質(zhì)子形成酚氧陰離子,引起木質(zhì)素酚型結構單元側鏈斷裂,包括C—C鍵、脫甲氧基、脫羥基等,銅在其中起決定作用(季立才等,1997;王佳玲等,1998)。漆酶降解木質(zhì)素不需要H2O2參與,因此有一定的優(yōu)越性。但漆酶由于其氧化還原電位較低,不能氧化占木素含量90%的非酚型木素,只能氧化木素的酚型結構單元。但在低分子物質(zhì)作為介質(zhì)時(shí),漆酶也可以氧化非酚型結構的木素。3)其他酶類(lèi)木質(zhì)素降解酶系是非常復雜的一個(gè)體系,除了上述3種重要的酶外,還有其他一些酶,如過(guò)氧化氫酶、葡萄糖氧化酶、芳醇氧化酶、乙二醛氧化酶等也參與了對木素的降解,但到目前為止,每一種酶在木質(zhì)素降解中的具體作用還不十分清楚( Elisa et al.1999確定每一種酶在木質(zhì)素降解過(guò)程中的作用和功能比較困V「凵中國煤化工種單一的酶能將木質(zhì)素徹底、完全降解。這些降解木質(zhì)素的酶是相互作用、共CNMHG同作用的體系中如當 Laccase和MnP分別單獨存在時(shí),都不能有效地降解木質(zhì)素,而2種酶同時(shí)存在則木質(zhì)素可得到有效降解。另外,在反應中加入其他酶如葡萄糖氧化酶,可顯著(zhù)提高木質(zhì)素的降解程度?？梢?jiàn),這些酶在催化木質(zhì)素降解反應中具有協(xié)同作用林業(yè)科學(xué)42卷1.2.2降解木質(zhì)素的微生物種類(lèi)能降解木質(zhì)素的微生物種類(lèi)很多,其中真菌是主要的木質(zhì)素降解菌。降解木質(zhì)素的真菌——木腐菌( wood-rot fung)可分為白腐菌、褐腐菌和軟腐菌3類(lèi)。白腐菌( white-rot fung)是最主要的木質(zhì)素降解真菌,它是一種絲狀真菌,首先降解木質(zhì)生物質(zhì)中的木質(zhì)素,且不產(chǎn)生色素(陳立祥等2003),引起木材白色腐朽。白腐菌及其分泌的酶目前主要用于生物制漿預處理和紙漿的生物漂白。研究得最多的白腐菌多屬于擔子菌,有:黃孢原毛平革菌( Phanerochete chrysosporium)( Singhal et al.,2001; Gelpke etal.,1999)、 Ceriporriopsis subvermispora( Mario et al.,200 Ferraz et al,,2000:2001)、彩絨革蓋菌(云芝, coriolusversicolor)(冀玲芳等,200)、糙皮側耳( Pleurotus ostreatus)( Yasuhiko et al.,1995)、變色栓菌( Trametes versicolor)( Ong et al.,1997)等。褐腐菌首先降解纖維素和半纖維素,然后才緩慢降解木質(zhì)素,并在降解過(guò)程中產(chǎn)生褐色醌式發(fā)色團導致木材褐變。軟腐菌(sof- rot fungi)多為子囊菌和半知菌,可以降解軟木中的所有主要成分包括木質(zhì)素(陳葉福等,2001)。但褐腐菌和軟腐菌降解木質(zhì)素的能力都弱于其降解纖維素的能力,因此白腐菌被認為是主要的木質(zhì)素降解真菌。除真菌外,一些細菌和放線(xiàn)菌等原核生物對于土壤中木質(zhì)素的轉化和降解也具有重要作用。土壤中木質(zhì)素的降解是土壤微生物區系中多種微生物共同作用的結果(冀玲芳等,2002; Rayner et al.,1988),白腐菌首先參與土壤中木質(zhì)素高分子的降解然后再由細菌和放線(xiàn)菌進(jìn)一步對殘余木質(zhì)素進(jìn)行分解,即細菌和放線(xiàn)菌在土壤木質(zhì)素降解中起二次分解作用,因而它們在木質(zhì)素降解菌的研究中處于相對次要的地位。最近也有關(guān)于酵母降解木質(zhì)素的報道。Ⅴias-Boas等(2002)研究了產(chǎn)朊假絲酵母固體發(fā)酵蘋(píng)果渣過(guò)程中各種酶活性的變化,其中幾丁質(zhì)酶和錳過(guò)氧化物酶活性較高,分別為239和19.1U·mL,證明產(chǎn)朊假絲酵母有木質(zhì)纖維素降解能力。 Elena等(2001)報道類(lèi)酵母 Geotrichum klebaghnii也能有效降解木質(zhì)素。2木質(zhì)生物質(zhì)生物轉化研究現狀2.1木質(zhì)生物質(zhì)轉化為乙醇利用廢棄的木質(zhì)生物質(zhì)原料,如農林廢棄物、鋸末廢紙等可再生資源酶解發(fā)酵制取乙醇是進(jìn)一步開(kāi)拓乙醇生產(chǎn)原料有效而又合理的途徑之一。這樣不僅可緩解石油資源的枯竭,還解決了廢棄木質(zhì)生物質(zhì)資源的再利用問(wèn)題,是很有發(fā)展前景的。在美國,乙醇已經(jīng)被廣泛作為特殊的石油替代品加入到汽油中以降低汽油的消耗(許鳳等,2004)木質(zhì)生物質(zhì)生物轉化乙醇技術(shù)一般包括預處理、水解、發(fā)酵等過(guò)程,以下分別進(jìn)行討論。2.1.1木質(zhì)生物質(zhì)原料的預處理方法木質(zhì)生物質(zhì)原料預處理的目的是破壞纖維素-半纖維素-木質(zhì)素之間的連接,降低纖維素的結晶度,增加纖維素的比表面積,以便于纖維素酶的作用(許風(fēng)等,2004;王丹等,2002)。預處理的方法很多,包括物理法化學(xué)法物理化學(xué)法和生物法等,其中蒸汽爆破預處理法研究較多對闊葉材來(lái)說(shuō)是最經(jīng)濟有效的預處理方法( Duff et al.,199; Wright,198)。因為在蒸汽爆破過(guò)程中,木片通過(guò)高壓飽和蒸汽處理,然后壓力驟減,使原料經(jīng)爆破性減壓而碎裂,物理和化學(xué)的作用引起半纖維素水解成單糖和寡糖,部分木質(zhì)素溶解,使得纖維素溶解性增大,適合于纖維素酶的作用。傳統的機械方法若達到相同尺寸的木材顆粒消耗的能量要比蒸汽爆破法高70%( Holtzapple et al,,1989)。 Grethlein等(1991)的研究表明稀酸水解也能有效地去除半纖維素和部分木素,增加木材孔隙的表面積,促進(jìn)酶的水解率,與蒸汽爆破法相比,如果得到的表面積相同,酶水解率也就相同。用蒸汽爆破方法預處理木片時(shí)添加SO2,或在爆破前對木片注入SO2或硫酸,可以促進(jìn)酶的水解過(guò)程而且對針葉材也有效。 Clark等(1987)通過(guò)試驗模型描述了輻射松( Pinus radiata)木片蒸汽爆破預處理時(shí),時(shí)間溫度和SO2濃度對還原糖得率的影響,得到了優(yōu)化的預處理條件:3mn,215℃,2,55%S02,在這些條件下,爆破纖維的酶解率為82%,總糖得率57%。 Mackie等(1985)進(jìn)一步探討了SO2的作用機制,發(fā)現注入的SO2有50%與木材成分,主要是與木素相結合這樣雖然使爆破處理過(guò)的木片中水溶性木素的含量降低,但堿木素的含量升高有利于下一步堿處理時(shí)木素的大量溶出。中國煤化工2.1.2木質(zhì)生物質(zhì)轉化為乙醇的研究木質(zhì)纖維原料生物轉CNMHG是原料先經(jīng)纖維素酶和半纖維素酶水解,產(chǎn)生葡萄糖和木糖等可發(fā)酵性糖,然后再田另一類(lèi)價(jià)生物(如細菌、酵母菌)發(fā)酵產(chǎn)生乙醇,即兩步發(fā)酵法( Tsao et al.,1982)。另一類(lèi)是一步發(fā)酵將木質(zhì)纖維原料轉化為乙醇,其中又可分為2種微生物參與的同時(shí)發(fā)酵(張德強等,2000 chao et al.,1993)和僅用一種微生物的直接發(fā)酵法(王丹等,2002第3期張曉燕等:木質(zhì)生物質(zhì)的生物分解及生物轉化研究進(jìn)展Hogsett et al.,1992)。zhao等(1993)用造紙廠(chǎng)廢纖維進(jìn)行了同時(shí)糖化發(fā)酵乙醇的研究,結果發(fā)現,向 Penicillium decumbens juA10的纖維素酶中添加 Aspergillus niger L2的富含β-葡萄糖苷酶的纖維素酶可大大促進(jìn)發(fā)酵進(jìn)程,當混合纖維素酶中β-葡萄糖苷酶活與濾紙酶活之比為1.0且濾紙酶活不小于2.0U·mLˉ'時(shí),獲得的最大乙醇濃度為54%,比僅用 Penicillium decumbens的纖維素酶乙醇產(chǎn)量提高42.1%。Murray等(1984)用2 ymomonas mobilis及其變異株 Clostridium saccharolyticum對HF水解楊木得到的己糖和戊糖進(jìn)行同時(shí)糖化發(fā)酵,由于 Zymomonas mobilis轉化葡萄糖為乙醇,而其變異株 Clostridium saccharolyticum轉化木糖為乙醇,從而大大提高了轉化效率,達到理論最高轉化率的93.2%。Jeffrey等(1989)比較了蒸汽預處理的白楊木酶和酸的半纖維素水解產(chǎn)物發(fā)酵乙醇的能力,發(fā)現酶的水解產(chǎn)物由于含較少的抑制物,經(jīng)乙酸乙酯抽提后,發(fā)酵乙醇的能力高于酸的水解產(chǎn)物,分批發(fā)酵72h時(shí),乙醇產(chǎn)率達到020gLhlNguyen等(1991)和 Gregg等(1995)對木材轉化乙醇的基本過(guò)程進(jìn)行了總結分析,包括木材的預處理、酶水解、葡萄糖和木糖的乙醇發(fā)酵、產(chǎn)品回收、廢物處置等。 nguyen還建立了用于評價(jià)木材酶水解過(guò)程中技術(shù)和經(jīng)濟指標的綜合模型,指出了對乙醇成本影響最大的參數依次為:木材成本、酶的成本、纖維素酶解率、木糖發(fā)酵乙醇的產(chǎn)率、分餾效率和木質(zhì)素副產(chǎn)品的售價(jià)等2.2木質(zhì)生物質(zhì)轉化為單細胞蛋白(SCP)單細胞蛋白( single cell protein,SCP)是通過(guò)發(fā)酵培養單細胞微生物而制成的蛋白質(zhì)(周亞樵,2000)。微生物細胞蛋白質(zhì)含量高,主要替代魚(yú)粉等蛋白飼料,還可供人食用。生產(chǎn)SCP的微生物有細菌、酵母、單細胞藻類(lèi)和真菌等,其中酵母菌由于菌體細胞較大,容易回收,核酸含量低,賴(lài)氨酸含量高,能在酸性條件下生長(cháng),可利用的碳源較廣,能以農林副產(chǎn)品、食品及發(fā)酵工業(yè)下腳料為原料,所以酵母菌成為SCP研究和生產(chǎn)的主要菌種。如假絲酵母屬( Candida)、圓酵母屬( Torula)、和絲孢酵母屬( Trichosporon)等。生產(chǎn)方法有2種:一種是先將原料經(jīng)纖維素酶、半纖維素酶等糖化后,再用酵母等微生物生產(chǎn)SCP(徐堅平等,1995);另一種是直接利用纖維素和半纖維素分解菌和酵母菌同時(shí)糖化發(fā)酵菌體轉化成SCP( Rodriguez et al.,194)。童英凱等(1995)對鋸末發(fā)酵用作飼料進(jìn)行了研究,鋸末在固體發(fā)酵前先經(jīng)熱噴預處理,然后接種纖維素分解菌,發(fā)酵72h后,經(jīng)測定粗蛋白的含量提高。用發(fā)酵鋸末飼喂蛋雞試驗,結果表明,發(fā)酵鋸末可以替代基礎日糧中的部分玉米,產(chǎn)蛋率和料蛋比與對照組差異均不顯著(zhù)。Chahal等(1981)研究了白楊木( Aspen wood)用不同的預處理方法處理對 Chaetomium cellulolyticum發(fā)酵生產(chǎn)SCP的影響。發(fā)現高壓蒸汽比常壓蒸汽預處理的效果好,因為高壓蒸汽能使木材斷裂為更小的碎片;用亞氯酸鈉預處理,由于脫木素更完全,產(chǎn)物粗蛋白的含量最高,達到379%,有效生長(cháng)率達0.19h,纖維素的利用率也達到最高(90%)。 Wicklow等(1984)比較了不同菌株降解麥秸和楓木中木質(zhì)纖維素的能力,結果發(fā)現最有效降解麥秸的菌種不一定在降解闊葉材上最有效,表明我們不能對單一菌種降解不同原料的能力進(jìn)行準確預測。桉樹(shù)木材中的半纖維素很容易被酸水解,水解液富含可發(fā)酵性糖,主要是木糖,可以生物轉化為不同的產(chǎn)品,如SCP和木糖醇。 Almeida等(1995;2003)進(jìn)行了桉樹(shù)木材半纖維素水解液轉化SCP的研究,并用表面反應方法對桉樹(shù)半纖維素水解液培養 Paecilomyces variotii IOC-3764的營(yíng)養條件進(jìn)行了優(yōu)化,在含有10gL米糠、2.。0g·L氮和1.1g·L磷酸鈉的介質(zhì)中培養89h,細胞濃度達到1206gL。2.3木質(zhì)生物質(zhì)轉化為木糖醇木糖醇是一種五碳糖醇,有甜味,但在人體內的代謝不需要消耗胰島素,不會(huì )引起血糖水平的波動(dòng),還有特殊的防齲功能,可以作為糖尿病人的營(yíng)養劑、治療劑及功能性甜味劑用于防齲性糖果。木糖醇還具有類(lèi)似甘油和多元醇的特性因此廣泛用于醫藥、保健品和化工等行業(yè)(孫昆山等,2001;董麗輝等,2004)傳統的木糖醇生產(chǎn)方法是先水解木聚糖含量高的半纖維v中國煤化工然后再加氫還原成木糖醇。這種生產(chǎn)方法費用高、程序復雜,而且木糖醇的山等,2001)?，F在,采用微生物轉化半纖維素水解液生產(chǎn)木糖醇引起了科研人CNMHG產(chǎn)木糖醇的微生物主要是酵母,絲狀真菌和少數細菌也可生成木糖醇,但效率不高?，F已發(fā)現產(chǎn)木糖醇性能優(yōu)異的酵母菌株主要集中于假絲酵母屬( Candida)如C. guilliermondii( Felip et al.,1996; Preziosi et al.,200)C. tropicalis林業(yè)科學(xué)42( Oh et al.,1998)、C. parasitosis( Kim et al.,1997);部分屬于德巴利酵母屬( Debaryomyces),如D. hansenii( Dominguez et al.,1997; Parejo et al.,19a)和管囊酵母屬( Pachysolen),如P. tannophilus( Parejo et al19Preziosi等(2000究了白楊木半纖維素水解物用 Candida guilliermondii分批發(fā)酵木糖醇,并與半確定培養基進(jìn)行了比較。發(fā)現雖然楊木半纖維素水解物中的葡萄糖對木糖的代謝有抑制作用,但用半確定培養基進(jìn)行的研究表明,葡萄糖可以使發(fā)酵時(shí)間明顯縮短(從50h到30h),從而促進(jìn)了木糖醇的產(chǎn)率。通過(guò)添加酵母抽出物并控制氧的供給,白楊木半纖維素水解物發(fā)酵木糖醇的最大轉化率可達0.8g·g,生產(chǎn)率可達0.6g.L-h"-Felip等(1996)和 Parejo等(1996a)都研究了最初接種濃度對桉木半纖維素水解物發(fā)酵木糖醇的影響Fe等(19)用桉木半纖維素水解物分批發(fā)酵木糖醇,發(fā)現隨接種濃度的升高,明顯促進(jìn)了Cguilliermondii對底物的利用和木糖醇產(chǎn)生。在接種濃度為3.0gL,發(fā)酵88h后,木糖醇的濃度達到1377g·L',且高濃度接種在發(fā)酵初期就觀(guān)察到葡萄糖和木糖同時(shí)被利用,接種后30h,葡萄糖被完全利用;低濃度接種(1.0gL)會(huì )產(chǎn)生一個(gè)不消耗木糖的遲滯期,且葡萄糖的消耗時(shí)間向后推移,發(fā)酵88h才觀(guān)察到葡萄糖和木糖同時(shí)被利用的情況,發(fā)酵時(shí)間明顯延長(cháng)。 Parejo等(199a)用真空蒸發(fā)濃縮的樓木半纖維素水解物,經(jīng)活性炭去除酚類(lèi)物質(zhì)并添加營(yíng)養成分后發(fā)酵木糖醇。木糖濃度為58-78g·L,進(jìn)行分批培養,發(fā)現最初接種濃度為16gL時(shí),木糖幾乎不被消耗;但在相同的木糖濃度下,最初接種濃度為50~80gL時(shí),可得到39~41gL-的木糖醇。24木質(zhì)生物質(zhì)轉化為其他產(chǎn)品的研究24.1轉化為乳酸乳酸和乳酸鹽在食品、醫藥和高聚物工業(yè)中有重要應用,可以通過(guò)化學(xué)和生物技術(shù)過(guò)程生產(chǎn)。由于消費者更多地追求“天然”產(chǎn)品,所以發(fā)酵乳酸在市場(chǎng)上占的份額越來(lái)越大,尤其是食品行業(yè)。松樹(shù)和桉樹(shù)木材易于堿抽提或脫木素潤脹處理, Parejo等(1996b)研究用預處理后的固體剩余物一多糖部分作為酶水解的底物,產(chǎn)生的單糖用 Lactobacillus delbrueckii NrRL B-445發(fā)酵乳酸,經(jīng)10.9h的發(fā)酵,乳酸的最高體積生產(chǎn)率為52gLh,與 Hanson等(1972)報道的用同一菌種發(fā)酵乳酸的最高生產(chǎn)率65gLh接近,并建立了乳酸發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)模型。Moldes等(199)也用預處理的桉樹(shù)木材作原料,用缺乏葡萄糖苷酶活性的纖維素酶系水解液發(fā)酵乳酸。在濾紙酶活28U·g2、液固比為30:1,45℃的條件下,纖維素最高轉化率為61.9%,并建立了纖維二糖和葡萄糖共同發(fā)酵乳酸的動(dòng)力學(xué)模型,且與試驗數據吻合很好。24.2轉化為丁二酸丁二酸作為生產(chǎn)合成樹(shù)脂和生物高聚物的綠色原料受到很大重視,研究表明,它主要通過(guò)厭氧細菌發(fā)酵葡萄糖得到( Lee et al.,20002003)。Lee等(2003)報道了用橡木水解液通過(guò)分批培養Anaerbiospirillum succiniciproducens生產(chǎn)丁二酸。在27 glucose·L的木材水解液中添加10g·L的稻草浸提液作為復合氮源,丁二酸得率為24gL,產(chǎn)率為88%( gg glucose),與酵母抽出物作氮源的丁二酸產(chǎn)率相當,從而降低了成本。3木質(zhì)生物質(zhì)生物轉化研究的發(fā)展方向利用廢棄木材糖化發(fā)酵生產(chǎn)乙醇是一個(gè)具有巨大潛力的新領(lǐng)域,可以實(shí)現廢物資源化和無(wú)害化,但目前存在的問(wèn)題還很多,最主要的是生產(chǎn)成本高和中間產(chǎn)物對生產(chǎn)過(guò)程的反饋抑制作用。今后的研究應圍繞如何解決這些問(wèn)題來(lái)展開(kāi),如尋找新的原料預處理方法,提高轉化率降低成本;將纖維素糖化與發(fā)酵同步進(jìn)行(即同時(shí)糖化發(fā)酵)(袁曉燕等,1996),可將生成的葡萄糖立即轉化為乙醇,消除了中間產(chǎn)物葡萄糖對纖維素酶的抑制作用,但乙醇對酶產(chǎn)生的抑制作用也應予以重視。在木材生物轉化為乙醇的過(guò)程中,由于戊聚糖是半纖維素的主要成分,占木材原料干質(zhì)量的10%40%。木材水解液中除己糖外,還有戊糖,其中戊糖(主要是中國煤化工、己糖同步發(fā)酵轉化成乙醇可以提高乙醇得率降低生產(chǎn)成本。因此選擇性能優(yōu)CNMHG糖發(fā)酵菌株,實(shí)現戊糖、己糖同步發(fā)酵也是該項領(lǐng)域研究的方向(高衛華等,2004;孫金鳳等,2004)。目前半纖維素資源生物轉化木糖醇的研究遇到的問(wèn)題是,水解液中存在抑制酵母發(fā)酵木糖的副產(chǎn)物,如糠醛、乙酸等,從而影響木糖的轉化率。今后的研究方向是如何經(jīng)濟有效地進(jìn)行水解液的脫毒,提高水解第張曉燕等:木質(zhì)生物質(zhì)的生物分解及生物轉化研究進(jìn)展液的發(fā)酵性能,以及尋找適宜的發(fā)酵條件,從而提高水解液中木糖的轉化率(孫昆山等,2001)。另外,實(shí)現半纖維素物質(zhì)的同時(shí)糖化發(fā)酵木糖醇也是生物轉化木糖醇研究的發(fā)展方向。在單細胞蛋白的生產(chǎn)方面,今后的研究應放在如何防止雜菌污染,控制發(fā)酵過(guò)程的研究,其中探討反應的動(dòng)力學(xué)是駕馭發(fā)酵過(guò)程的重要基礎工作(周亞樵,200總之,木材生物轉化研究有著(zhù)非常重要的現實(shí)意義,是解決當前世界面臨的能源、糧食和環(huán)境危機的重要途徑,是變廢為寶,實(shí)現人類(lèi)可持續發(fā)展的重要保障。這方面的研究無(wú)論是基礎理論研究,還是其應用開(kāi)發(fā)都期待著(zhù)科研人員的努力和有關(guān)部門(mén)的支持與投入。參考文獻陳立祥,章懷云.2003.木質(zhì)素生物降解及其應用研究進(jìn)展中南林學(xué)院學(xué)報,23(1):79-85陳葉福郭雪娜,王正祥,等.2001.木質(zhì)素生物降解與紙漿工業(yè)廢水脫色工業(yè)微生物,31(4):49-53崔積常,郭萌.2004.我國城市木材廢棄物亟待重視——關(guān)于廢舊木材資源再生利用的建議新世紀生物材料與木材工業(yè)的可持續發(fā)展研討會(huì )論文集,68-董麗輝,周曉云,張朝暉,2004.生物轉化生產(chǎn)木糖醇研究進(jìn)展科技通報,20(1):37-41付偉,廖祥儒,王俊峰.2004.植物體內的木質(zhì)素,生物學(xué)通報,39(2):12-14高培基,曲音波,王祖農維素酶解過(guò)程的分析和測定生物工程學(xué)報,4(4):324高衛華,張敏華,劉成,等.2004.能利用五碳糖和六碳糖生產(chǎn)乙醇的基因工程菌菌株的構建.工業(yè)微生物,34(1):56-62管莜武,張甲耀,羅宇煊.1998.木質(zhì)素降解酶及其調控機理研究的進(jìn)展上海環(huán)境科學(xué),17(11):46-49季立才,胡培植.1997.漆酶催化氧化反應研究進(jìn)展林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),17(1):79-83冀玲芳,石淑蘭.2002.木質(zhì)素的微生物降解,廣西輕工業(yè),(1):4-5,10劉家建,陸怡.1995.纖維素酶的研究及應用綜述林產(chǎn)化工通訊,(1):6-10劉同軍,張玉臻.1998.半纖維素酶的應用進(jìn)展,食品與發(fā)酵工業(yè),24(6):58-61盧雪梅,劉紫鷴高培基.1996木質(zhì)素生物降解的化學(xué)反應機制林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),16(2):75-82孫金鳳,徐敏,張峰,等,2004.利用木糖和葡萄糖合成乙醇的新型重組大腸桿菌的研究微生物學(xué)報,44(5):600-604孫昆山,吳綿斌,夏黎明.2001.利用可再生纖維素資源生物轉化生成木糖醇的研究進(jìn)展食品與發(fā)酵工業(yè),27(9):74-78陶用珍,管映亭.2003.木質(zhì)素的化學(xué)結構及其應用纖維素科學(xué)與技術(shù),11(1):42-55童應凱,王學(xué)玲,宋紹奎,等.1995.鋸末作飼料的開(kāi)發(fā)研究.農牧產(chǎn)品開(kāi)發(fā),(10)王丹,林建強,張蕭,等.2002.直接生物轉化纖維素類(lèi)資源生產(chǎn)燃料乙醇的研究進(jìn)展山東農業(yè)大學(xué)學(xué)報,33(4):525-529王佳玲,余惠生,付時(shí)雨,等.1998.白腐菌漆酶的研究進(jìn)展微生物學(xué)通報,25(4):233-235王珊珊,孫芳利,段新芳廢棄木質(zhì)材料的循環(huán)利用現狀及其研究展望新世紀生物材料與木材工業(yè)的可持續發(fā)展研討會(huì )論文集吳坤,張世敏,朱顯峰.2000.木質(zhì)素生物降解研究進(jìn)展河南農業(yè)大學(xué)學(xué)報,34(4):349-354許風(fēng),孫潤倉,詹懷宇.2004.木質(zhì)纖維原料生物轉化燃料乙醇的研究進(jìn)展纖維素科學(xué)與技術(shù),12(1):45-54徐堅平,劉均松,孔維,等.1995.利用秸稈類(lèi)物質(zhì)微生物共發(fā)酵生產(chǎn)單細胞蛋白,微生物學(xué)通報,2(4):222-225姚榮,丁霄霖,1996.B-葡萄糖苷酶的研究概況天津微生物,(2):23-25襄曉燕,盛京,張瑛.1996.纖維素廢棄物的生物轉化功能高分子學(xué)報,9(4):622-630余世袁.2000.林產(chǎn)資源的生物轉化與利用南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,24(2):1-5張德強,黃鎮亞,張志毅.2000質(zhì)纖維生物量一步法(sF)轉化成乙醇的研究(Ⅲ)—毛白楊爆破原料一步法轉化成乙醇的研究.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,22(6):50-54張全福,嚴巖,傅海虹.194.開(kāi)發(fā)生物能促進(jìn)環(huán)境保護.農業(yè)環(huán)境與發(fā)展,(4):34-36趙廣杰,2004.木質(zhì)生物質(zhì)的生物、熱化學(xué)變換及功能性生態(tài)材料制備.新世紀生物材料與木材工業(yè)的可持續發(fā)展研討會(huì )論文集,139-146周亞樵.2000.植物質(zhì)生物轉化發(fā)展近況.纖維素科學(xué)與技術(shù),8(3):59-66Almeidae Silva J B, Mancilha I M, Vanetti M C D, et al. 1995. Mocrobiol protein production by cultivated in eucalyptus hemicellulosic hydrolyzate. BioresourceTechnology, 52: 197-200Almeidae Silva J B, Lima U A, Taqueda M E S, et al. 2003. Use of response surface methology for selection of nutrient level for culturing in eucalyptushemicellulosic hydrolyzate. Bioresource Technology, 87: 45-50Anatole A, Klyosov. 1990. Trends in biochemistry and enzymology of cellulose degredation. Biochemistry, 29(47): 10577-10585Chahal D S, Moo-Young M, Vlach D. 1981. Effect of physical and physicochemical中國煤化工 um. Biotechncening,23:2417-2420Clark T A, Mackie K L. 1987. Steam explosion of the softwood Pinus radiata with sulphurYHCNMHGJoumal of wood Chemistand Technology, 7(3): 373-403Dominguez J M, Gong C S, Tsao G T. 1997. Production of xylitol from D-xylose by Debaryomyces hansenii. Applied Biochemistry and Biotechnology, 63/65: 117林業(yè)科學(xué)42卷Duff Sheldon J B, Murray William D. 1996. Bioconversion of forest products industry waste cellulosics to fuel ethnol: a review. Bioresource Technology, 55:1Elena $, Bozena K. 2001. Modification of lignin by Geotrichum klebahnii. World Journal of Microbiology& Biotechnology, 17: 1-3Elisa V, Angel T, Martinez, et al. 1999. Molecular cloning of aryl-alcohol xidase from thePleurotus eryngii, an enzyme involved in lignin degradationBiochemistry, 34(1): 113-117Ferraz A, Parra C, Freer I, ef al. 2000. Characterization of white zones produced on Pinus radiata wood chips by Ganoderma australe and Ceriporriopsissubvermispora. World Joumal of Microbiology& Biotechnology, 16: 641-645Ferraz A, Rodriguez J, Freer J, et al. 2001, Biodegradation of Pinus radiata softwood by white-and brown-rot fungi. World Joumal of Microbiology17:31-34Felip MG A, Alves L A, Silva SS, ef al. 1996. Fermentation of eucalyptus hemicellulosic hydrolysate to xylitol by Candida guilliermondii.Bioresourcehnology,56:281-283Gelpke M, Mary M, Cereghino G, et al. 1999. Homologous expof recombinant lignin peroxidase in Phanerochete chrysosporium. Applied andEnvironmental Microbiology, 65(4):1670-1674Gregg D, Saddler J N. 1995. Bioconversion of lignocellulosic residue to ethanol: Process flowsheet development. Biomass and Bioenergy, 9(1-5):287-302Grethlein H E, Converse A 0. 1991. Common aspects of acid prehydrolysis and steam explosion for pretreating wood. Bioresource Technology, 36: 77-82Hanon T P, TsaoG T. 1972. Kinetic studies of the lactic acid fermentation in batch and continuous cultures. Biotechnology and Bioengineering, 14: 233-252ogsett D A, Ahn H J, Bemardez D, et al. 1992. Direct microbial conversion: Prospects, progress and obstcle. Applied Biochemistry and Biotechnology, 34: 527Holtzapple M T, Humphrey A E, Taylor J D. 1989. Energy requirements for the size reduction of poplar and aspenwood, Biotechnology and Bioengineering, 33Jeffrey W J, Deschatelets L, Nishikawa N K. 1989. Comparative fermentability of enzymatic and acid hydrolysates of steam-pretreated aspenwood hemicellulose byPichia stipitis CBS5776. Applied Microbiology and Biotechnology, 31: 592-596Kim S Y, Kim J H, Oh D H. 1987. Improvement of xylitol production by controlling oxygen supply in Candida parapsilosis. Journal of Fermentation andBioengineering, 83: 260-270Kubicek C P, Messner R, Gruber F, e al. 1993. The Trichoderma cellulase regulatory puzzle: from the interior life of a secretory fungus, Enzyme and MicrobiolTechnology, 15(2): 90-99Lee P C, Lee W G, Lee SY, et al. 2000. Fermentative production of succinic acid from glucose and com steep liquor by Anaerbiospirillum succiniciproducensotechnology Bioprocess Engineering, 5: 379-381Lee P C, Lee s Y, Hong S H, et al. 2003. Biological conversion of wood hydrolysate to succinic acid by Anaerbiospirillum succiniciproducens. BiotechnologyLetters,25:111-114Mackie K L, Brownell HH, West K L, et al. 1985. Effect of sulphur dioxide and sulphur acid on steam explosion of aspen wood. Journal of Wood Chemistryand Technology, 5(3): 405-425Mario Lello, Gino Corsini, Luis F, et al. 2000. Characterization of three new manganese peroxidase genes from the ligninloytic basidiom ycete Ceriporriopsissubuermispora. Biochemica. Et Biophysica Acta, 1490: 137-144Michael H G, Alic M. 1993. Molecular biology of the lignin-degrading Basidiomycete Phanerochaete chrysosporium. Microbiol Rev, 57(3): 605-622Moldes A B, Alona J L, Parajo JC. 1999. Cogeneration of cellobiose and glucose from pretreated wood and bioconversion to lactic acid: a kinetic sturdy. Journalof Bioscience and Bioengineering, 87(6): 787-792Murray W D, Asther M. 1984. Ethanol fermentation of hexose and pentose wood sugars produced by hydrogen-fluoride solvolysis of aspen chips. BiotechnologyLetters,6(5):323-326Nguyen A, Saddler JN. 1991. An intergrated model for the technical and economic evaluation of an enzymatic biomass conversion process.BioresourceOh D K, Kim SY. 1998. Increase of xylitol yield by feeding xylose and glucose in Candida tropicalis. Applied Microbiology Biotechnology, 60: 419-425Ong E, Pollock W BR, Smith M. 1997. Cloning and sequence analysis of two laccase complementary DNAs from the ligninolytic basidiom ycete Trametesversicolor Gene, 196(1): 113-119Parajo J C, Dominguez H, Dominguez JM. 1996a. Production of xylitol from concentrated wood hydrolysates by Debaryomyces hansens: effect of the initial cellParajo J C, Alonso J L, Santos V. 1996b. Lactic acid from wood. Process Biochemistry, 31(3): 271-280Parajo J C, Dominguez H, Dominguez J M. 1998. Biotechnological production of xylitolwith commercial sugarsBioresource Technology, 65中國煤化工Pierre Beguin. 1992. Bacterial cellulase. Biochemical Society Transactions, 20(1):42CNMHGPreziosi-Belloy L, Nolleau V. Navarro JM. 2000. Xylitol production from aspenwood hemicellulose hydrolysate by Candida guilliermondi. Biotechnology Letters22:239-243Rayner A D M, Boddy L. 1988. Fungal communities in the decay of wood. Advances in Microbial Ecology, 10: 115-166第3期張曉燕等:木質(zhì)生物質(zhì)的生物分解及生物轉化研究進(jìn)展Rodriguez Vazquez Refugio and Diaz-Cervantes Dolores. 1994. Effect of chemical solutions sprayed on sugarcane bagasse pith to production single cell protein:physical and chemical analyses of pith. Bioresource Technology, 47: 159-164inghal V, Rathore V S. 2001. Effects of Zn''and Cu?on growth, lignin degradation and ligninolytic enzymes in Phanerochete chrysosporium.World JournalThomas M W. 1985. Properties of cellulolytic enzyme systems. Biochemical Society Transactions, 13(3): 407-410Thomas M W. 1992. Fungal cellulases. Biochemcal Society Transactions, 20(1): 46-53Thompson N. S. 1983. Wood and agricultural residues. New York: Academic Press, 101-119Tsao GT. Ladish mr. voloch M. ef aln of ethnol and chemicals from cellulosic materials. Process Biochemistry, 17(1): 34-38vilas Boas SG, Esposito E, Margarida Matos de Mendonca. 2002. Novel lignocellulolytic ability of Candida utilis during solid-substrate cultivation on apppomance. World Journal of Microbiology Biotechnology, 18: 541-545Wicklow D T, Langie R, Crabtree S, ef al. 1984. Degradation of lignocellulose in wheat straw versus hrdwood by cyathus and related species( Nidulariaceae)Canadian Joumal of Microbiology, 30: 632-636Wright J D. 1998. Ethnol from biomass by enzymatic hydrolysis. Chemistry Engineering Progress, 84(8): 62-74Zhao Xin, Gao Peiji. 1993. Acceleration of ethnol production from paper-mill waste fiber by supplementation with beta-glucosidase. Enzyme and Microbiolchnology, 15Yasuhiko Asada, Akira W, Toshikazu L, et al. 1995. Structure of genomic and complementary DNAs coding for Pleurotus ostreatus Manganese( l )peroxidaseBiochimica et Biophysica Acta, 1251: 205-209(責任編輯石紅青)第四屆國際楊樹(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì )背景:國際林聯(lián)組織( IUFRO)下屬的楊樹(shù)和柳樹(shù)遺傳和生理專(zhuān)題組(2.08.04)是國際楊樹(shù)和柳樹(shù)研究領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)團體,該機構每4年舉行1次學(xué)術(shù)會(huì )議,邀請全世界楊樹(shù)和柳樹(shù)的研究專(zhuān)家參與學(xué)術(shù)交流前3次會(huì )議分別于1995年美國西雅圖、1999年法國奧爾良、2002年瑞典烏普沙拉等國家成功召開(kāi)。受?chē)H林聯(lián)( IUFRO)楊樹(shù)和柳樹(shù)遺傳和生理工作組(2.08.04)主席 Brian stanton博士的邀請第4屆國際楊樹(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì )將于2006年6月5-9日在中國南京召開(kāi)會(huì )議主題:基因組時(shí)代的楊樹(shù)(柳樹(shù))改良和培育。一個(gè)共同的議題就是在林木育種、生理學(xué)、病理學(xué)和造林學(xué)等較為傳統的領(lǐng)域中,如何運用基因組學(xué)的新技術(shù)、新方法來(lái)增強和提高研究水平及其生產(chǎn)率。會(huì )議主要內容:1)楊樹(shù)基因組序列框架基礎上的林木分子育種研究進(jìn)展及其應用;2)楊樹(shù)功能基因組研究;3)高產(chǎn)人工林培育和管理;4)抗性育種;5)楊樹(shù)和柳樹(shù)工業(yè)化人工林的經(jīng)營(yíng);6)楊樹(shù)和柳樹(shù)人工林在生態(tài)和環(huán)境方面的應用。會(huì )議地點(diǎn):中國南京國際會(huì )議大酒店會(huì )議時(shí)間:2006年6月5-9會(huì )議主辦和組織者:南京林業(yè)大學(xué)、國際林聯(lián)( IUFRO)楊樹(shù)和柳樹(shù)遺傳和生理工作組(2.08.04)會(huì )議語(yǔ)言:英語(yǔ)主要日程安排:2005年4月15日第一次通告:建立會(huì )議網(wǎng)頁(yè),征集參會(huì )內容題目2006年1月15日第二次通告:發(fā)布會(huì )議注冊事宜、論文提交格式、開(kāi)通會(huì )議注冊網(wǎng)頁(yè)2006年4月30日會(huì )議論文摘要接受截止日期會(huì )議注冊費正式代表1200元,學(xué)生減半。田間參觀(guān)交通食宿費500元。國際林聯(lián)( IUFRO)組織委員會(huì )主席:Dr. Brian j. Stanton, Green Wood resources, United StatesAJEE RE: Dr. Gail Taylor, University of Southampton, United Kingdom; Dr. Theo Verwijst, Swedish AgriculturUniversity, Sweden; Dr. Francisco Zamudio, University of Talca, Chile地方組織委員會(huì )主席:南京林業(yè)大學(xué)王明庥教授、院士協(xié)調人:南京林業(yè)大學(xué)黃敏仁教授、方升佐教授(電話(huà):025V凵中國煤化工 njfu. edu.cn)諸葛強教授(電話(huà):025-85428701E-mail: zhugeCNMHG聯(lián)系方式:E-mal:ⅣPS20@nju,edu,cn傳真:025-85427412郵編:210037地址:南京市南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院會(huì )議網(wǎng)頁(yè)http://ips2006.Njfu.edu.cn