Введение к работе
Актуальность проблемы. В результата нерационального использования природных ресурсов и многолетней деятельности промышленных предприятий, не снабженных достаточно эффективными средстве-ми утилизации токсичішк отходов, загрязнение окружающей среды р последнее время приобрело характер биосферного процесса. В частности, только за 1992 ^од предприятиями деревообрабатывающей отрасли Иркутской области было сброшено 483 млн. ;.: сточных вод. в том числе без очистки 100.9 млн. м", недостаточна очищенных 37в или. м". Со сточными водами поступімо 5.08 тонн фенолов, 77.3" тнс. тонн хлоридов. Контроль за содержанием лигнинных веществ r стоках из-за противоречивых данных об ю токсичности в водной среде практическ.' не ведется, хотя лигнин - один из основных компонентов стоков ЦБП. В свя~и с этим остро встает вопрос о разработке и внедрении новых, .экологически чистых технология у эффективных методов очистки сточных вод.
СрОДИ СУКЄСТВУЮЩІ!Х МеТОДОВ ОЧИСТКИ Наиболее ЭфЬеКТИВНН 0йг>
логические. однако неспособность активного ила утилизировать 'ря;1 токсичных ароматических соединений и лигнина является уязвимы!-местом этого метода. В целлюлозно-бумажной промышленности пег? елективним пап;, эвлением может ст.эть использование- в процесса; обесцтэчивания и очистки сточных вод лигнинразруятющюс гриоох т.к. ого! способны эффективно разлагать фенолы и технические ЛІН ниш, хорошо размножаются в водных средах и не являются патогеь ішми. Успешное внедрение биологических «алий невозможно бе-разработки теоретических подходов к механизму оиоразложения лиг нина и фенолов в различных условиях среди. Кроме того, понпм-.га«-Физиологии индивидуальных потребностей культуры ..позволяет полис
исследовать лигнинолитическую систему мшфооргатізма-делигяифи-катара с целью ее наилучшего использова.шя в охране водных ако-иистем,
Цель и аьдачи исследования. Целью настоящей работы было исследование лигшшолитической системы малоизученных базидиомице-тов Trametee villoaus и Phanerochaete sanguinea и механизмов биохимических првврві;зиий ими лигнина и фенольних соединений. Для достижения атой цели были поставлэш следующие задачи:
исследование механизма биотрансформации лигнина и фенолышх соедашеїмй грибами T.villoeus и P.sangulnea;
изучение состава внеклеточных ферментных комплексов* грибов;
исследование регуляции синтеза лигюшазы грибами изменением биогенных факторов среда;
изучение возможности использования базидиальных грибов для обесцвечивания и очистки сточных вод.
Научная новизна работы. Отобраны микроорганизмы, ранее малоизученное (Т.villoaus и P.eangulnea), по способности эффективно разрушать лигнин. Исследован состав их лигнинолитических ферментных комплексов. Впервые в составе ферментного комплекса P.eangulnea обнаружено присутствие лигниназы и Mn-зависимой пе-роксидазы. Показана возможность регуляции синтеза ферментов губами путем измзне^ля состава питательной среда. С помощью высо-
1 13 'колнформитивдах методов - ВЭЖХ и спектроскопии ЯМР Ни С -
исследован механизм Оиотрансформации наа^вного лигнина и модели-
рущих его фенолышх соединений -базидиамицетами T.vlliosus и
P.Bangulnea. На основе результатов зтого исследования излажены
представлешш о процессе деструкции лигнина лигнинразрушающими
грибами. Показана способность грибов T.vlliosus и P.sanguluea
обесцвечивать стоки целлюлозно-бумажного комбината.
Практическая значимость работі. Настоящая работа выполнена "* в рамках государственной научно-технической программы по приоритетному направлению развития науки'и техники на 1S90-1994 гг. 10." Новые материалы и вещества - основа создания нового поколения техники, технологии и решения специальных задач" по теме 10.1.4.3- "Исследование электрохимических, биохимических и электробиохимических реакций макрокомтгонентоБ древесины" (N гос. регистрации 018601096951. Выяснение механизма бисдеструкции фенольних соединений и лигнина культурами T.vilJisus и i-'.sanguines, проведенное в работе, является предпосылкой '' использованию грибов и продуцируемых или ферментов для очистки сточных BO.U ЦБП. Возможн' сть применения базцпюмицетов в этих целях вытекает из их биохимических особенностей: с одной стороны, зз счет способности разлагаг ь лигнин до низкомолекулярных звеньев и далее - до СО,, с другой стороны, за счет полимеризации фенолсодержащих остатков с последующим осаждением полимера. Кроме того, выявленные физиологические потребности культур дают возможность максимально использовать их лигьолитическую систему. Результаты экспериментов использованы в научно-исследовательской работе в лаборатории биотехнологии природных соединения ИгіУС (акт о внедрении от 5.05.1994).
Апробация заботы. Результаты исследований докладывались к обсуягались на 3 научном семичаре "Превращения древесины при эн-зиматическом и микробиологическом воздействиях" (Рига, 1983г.) к 7 Всесоюзном симпозиуме "Инженерная энзимо^огия" (Москва,1991г.).
Пуб.чкации. Но материалам диссертации опубликовано 12 научных работ в центральной и международной печати.
Структура и ?бЪем диссертации:. Работа изложена на 224 с границах машинописного текста и с .стоит из введения, обзора литера-
туры, 4 глаз работы,: включающих описание оЪектов исследования и методики эксперимента, результаты соб.'гвенных исследований и их обсуждение, выводов, списка использованной литературы и приложения. Список литературы включает 212 источников, из них 148 работ зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 17 таблицами, 52 рисунками.
