intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phân lập và tuyển chọn chủng nấm mốc sinh enzyme họ GH61 hỗ trợ thủy phân lignocellulose

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:90

96
lượt xem
16
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm mục đích tăng năng suất quá trình thủy phân lignocellulose thành các đường đơn, đường đôi từ các phế phụ phẩm nông – lâm nghiệp, để từ đó đưa vào ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm có giá trị trong đời sống con người và vật nuôi (nhiên liệu sinh học, thức ăn chăn nuôi…), tác giả đã thực hiện đề tài: Phân lập và tuyển chọn chủng nấm mốc sinh enzyme họ GH61 hỗ trợ thủy phân lignocellulose.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phân lập và tuyển chọn chủng nấm mốc sinh enzyme họ GH61 hỗ trợ thủy phân lignocellulose

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ Phạm Thị Huyền Nhung PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MỐC SINH ENZYME HỌ  GH61 HỖ TRỢ THỦY PHÂN LIGNOCELLULOSE Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60 42 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. VŨ NGUYÊN THÀNH
  2. Hà Nội ­ 2012 Lời cảm ơn Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu, em đã nhận được rất nhiều  sự giúp đỡ, chỉ bảo, động viên của thầy cô, gia đình và bạn bè.  Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Vũ Nguyên  Thành người thầy đã luôn tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo mọi điều kiện giúp  em thực hiện khóa luận này.  Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể cán bộ Bộ môn Vi sinh, Viện   Công nghiệp Thực phẩm đã luôn chỉ bảo, tạo điều kiện giúp em hoàn thành tốt  công việc.  Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô khoa Sinh học, Trường  Đại học Khoa học Tự nhiên đã tận tình dạy dỗ chúng em trong suốt 2 năm học  qua.  Cuối cùng, em xin dành lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân  bạn bè những người luôn động viên, khích lệ em trên con đường học tập. Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2012 Học viên Phạm Thị Huyền Nhung
  3. DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Thành phần lignocellulose....................                       Error: Reference source not found      Hình 1.2: Cấu trúc cellulose: kiểu nhiều sợi nhỏ hợp thành (Fringed fibrillar) và  kiểu chuỗi gấp khúc (Folding chain) ...................                      Error: Reference source not found      Hình 1.3: O – acetyl4 – O – methyl – D – glucuronoxylan từ Hạt kín..............                 Error:      Reference source not found Hình 1.4: Arabino – 4 – O – methylglucuronoxylan từ Hạt trần.....        Error: Reference      source not found Hình 1.5: Glucomannan từ Hạt kín (theo Dekker 1985).  Error: Reference source not      found Hình 1.6: O – acetylgalactoglucomannan từ Hạt trần ....       Error: Reference source not      found Hinh 1.7: 3 loại tiền chất để tổng hợp lignin......         Error: Reference source not found      Hình 1.8: Cấu trúc hóa học của lignin..................                     Error: Reference source not found      Hình 1.9: Phân loại enzyme glycosyl hydrolase....       Error: Reference source not found      Hình 1.10. Hoạt động của enzyme GH61.............                Error: Reference source not found      Hình 1.11. Sản phẩm oxy hóa C1 từ glucose.......          Error: Reference source not found      Hình 1.12: sợi nấm và cấu trúc vách tế bào sợi nấm (Samson et al, 1995).....        Error:      Reference source not found Hình 1.13: Bào tử động (theo Samson và et al, 1995).....        Error: Reference source not      found
  4. Hình 1.14: Bào tử túi (b) ở Mucor circinelloides, (a) Cuống bào tử túi............               Error:      Reference source not found Hình 1.15: Các kiểu cuống bào tử đính của Aspergillus.         Error: Reference source ....      not found Hình 1.16: Bào tử đính và cuống bào tử đính ở Penicillium chrysogenum           Error: ......      Reference source not found......................................................................................... Hình 1.17. Cuống bào tử phân nhánh ở Trichoderma. a. T. viride, b. T. koningii, c.   T. polysporum, d. T. citrinoviride                             .........................     Error: Reference source not found   Hình 1.18: bào tử đính của Fusarium eumartii         Error: Reference source not found ....      Hình 1.19. Bào tử đốt ...........................................                                              Error: Reference source not found      Hình 3.1. Phổ điện di SDS – PAGE và Zymogram của các chủng FEC 514, FEC  515, FEC 516                                                            .........................................................     Error: Reference source not found   Hình 3.2. Phổ điện di SDS – PAGE và Zymogram của các chủng FEC 519, FEC  523, FEC 534                                                            .........................................................     Error: Reference source not found   Hình 3.3. Phổ điện di SDS – PAGE và Zymogram của các chủng FEC 544, FEC  550                                                                            ........................................................................     Error: Reference source not found   Hình 3.4. Phổ điện di SDS – PAGE và Zymogram của các chủng FEC 551, FEC  552                                                                            ........................................................................     Error: Reference source not found   Hình 3.5. Hình ảnh khuẩn lạc và tế bào của chủng FEC 514.........            Error: Reference      source not found Hình 3.6. Hình ảnh khuẩn lạc và tế bào của chủng FEC 519.........            Error: Reference      source not found Hình 3.7. Hình ảnh khuẩn lạc và tế bào của chủng FEC 523.........            Error: Reference      source not found Hình 3.8. Hình ảnh khuẩn lạc và tế bào của chủng FEC 534.........            Error: Reference      source not found Hình 3.9. Hình ảnh khuẩn lạc và tế bào của chủng FEC 550.........            Error: Reference      source not found
  5. Hình 3.10. Hình ảnh khuẩn lạc và tế bào của chủng FEC 551.......          Error: Reference      source not found Hình 3.11. Phổ fingerprinting của 19 chủng nấm mốc phân lập được............               Error:      Reference source not found DANH MỤC BẢNG
  6. Bảng 1.1: Thành phần lignocellulose trong rác thải và phế phụ liệu nông nghiệp  phổ biến ...............................................................                                                                  Error: Reference source not found      Bảng 3.1. Các chủng nấm mốc phân lập được . .   Error: Reference source not found .     Bảng 3.2. Hoạt tính xylanse của 40 chủng phân nấm mốc phân lập được.....        Error:      Reference source not found Bảng 3.3. Hoạt tính cellulase của 40 chủng nấm mốc phân lập được............               Error:      Reference source not found Bảng 3.4. Hoạt tính enzyme xylanase và cellulase của 10 chủng nấm mốc trên 3  loại cơ chất carbon khác nhau..............................                                 Error: Reference source not found      Bảng 3.5. Hàm lượng protein (µg/ml) của 10 chủng nấm mốc nuôi trên 3 môi  trường carbon khác nhau.......................................                                          Error: Reference source not found      Bảng 3.6. Hàm lượng D – gluconic acid trong 7 chủng nấm mốc phân lập được                                                                                  Error: Reference source not found ...............................................................................     Bảng 3.7. Phân loại các chủng nấm mốc dựa vào hình thái khuẩn lạc và tế bào                                                                                  Error: Reference source not found ...............................................................................     Bảng 3.8: Kí hiệu của các chủng khi finger printing.....        Error: Reference source not      found Bảng 3.9. Kết quả phân nhóm 19 chủng nấm mốc bằng kĩ thuật finger printing                                                                                  Error: Reference source not found ...............................................................................    
  7. CÁC CHỮ VIẾT TẮT CMC: Carboxyl Methy Cellulose DNS: Dinitrosalicylic Acid dNTPs: Deoxyribonucleotide triphosphate IU: International Unit (là một đơn vị đo lường cho các giá trị của một chất, dựa  trên hoạt động sinh học) GH: Glycoside Hydrolase PDA: Potato Dextro Agar PCR: Polymerase Chain Reaction SDS – PAGE: Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide
  8. MỤC LỤC
  9. MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với sự  phát triển của xã hội, các ngành công – nông – lâm   nghiệp … cũng phát triển một cách mạnh mẽ. Bên cạnh sự  phát triển đó thì   lượng chất thải từ các ngành này thải ra môi trường cũng ngày một nhiều, làm ô  nhiễm   môi   trường   sống   không   chỉ   của   các   sinh   vật   mà   còn   gây   ảnh   hưởng   nghiêm trọng tới con người. Ngoài những chất thải nhân tạo khó bị phân hủy thì  cũng có một số chất thải có nguồn gốc từ sinh vật cũng rất khó bị phân hủy trong  điều kiện thường hay bởi các sinh vật thông thường như  chintin, lignocellulose,   pectin… Trong đó lingocellulose là chủ yếu. Sự tồn đọng của lignocellulose trong  môi trường không những gây ô nhiễm môi trường mà còn làm đứt quãng chu trình  tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Do đó việc phân giải lignocellulose có vai trò  rất quan trọng không chỉ đối với môi trường mà còn đối với các sinh vật. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh khả  năng và triển vọng sử  dụng enzyme   vào việc biến đổi sinh học các chất thải lignocellulose để  tạo ra các đường đơn  hữu ích từ  phế  phụ  liệu chứa lignocellulose [3]. Tuy nhiên, do lignocellulose là   một chất rất khó bị phân giải trong điều kiện thường, và chỉ có một số ít sinh vật   có khả năng phân hủy chúng. Bên cạnh đó, quá trình này đòi hỏi sự tham gia của   rất   nhiều   enzyme   khác   nhau   đặc   biệt   là   các   enzyme   trong   họ   Glycoside   Hydrolase. Nhằm mục đích tăng năng suất quá trình thủy phân lignocellulose thành các   đường đơn, đường đôi từ  các phế  phụ  phẩm nông – lâm nghiệp, để  từ  đó đưa   vào ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm có giá trị trong đời sống con  người và vật nuôi (nhiên liệu sinh học, thức ăn chăn nuôi…), chúng tôi đã thực   hiện đề tài: 1
  10. Phân lập và tuyển chọn chủng nấm mốc sinh enzyme họ GH61 hỗ   trợ thủy phân lignocellulose. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Lignocellulose Lignocellulose   là   thành   phần   cấu   trúc   chính   của   thành   tế   bào   thực   vật.   Thành phần chủ yếu của lignocellulose là cellulose, hemicellulose và lignin (Hình  1.1). Cellulose và hemicellulose là các đại phân tử cấu tạo từ các gốc đường khác   nhau,   trong   khi   lignin   là   một   polymer   dạng   vòng   được   tổng   hợp   từ   tiền  phenylpropanoid. Thành phần cấu tạo và hàm lượng của các polymer này trong  thực vật là khác nhau giữa các loài. Ngoài ra, nó còn tùy thuộc vào độ  tuổi, giai   đoạn sinh trưởng, phát triển của cây và các điều kiện môi trường. Thành phần  của lignocellulose được trình bày ở bảng 1.1 [10].  2
  11. Hình 1.1: Thành phần lignocellulose Nguồn lignocellulose Cellulose (%) Hemicellulose (%) Lignin (%) Thân gỗ cứng 40­55 24­40 18­25 Thân gỗ mềm 45­50 25­35 25­35 Vỏ lạc 25­30 25­30 30­40 Lõi ngô 45 35 15 Giấy 85­99 0 0­15 Vỏ trấu 32.1 24 18 Vỏ trấu của lúa mì 30 50 15 Rác đã phân loại 60 20 20 Lá cây 15­20 80­85 0 Hạt bông 80­95 5­20 0 Giấy báo 40­55 25­40 18­30 Giấy thải từ bột giấy  60­70 10­20 5­10 hóa học Chất rắn nước thải  8­15 ­ 24­29 ban đầu Chất thải của lợn 6 28 ­ Phân bón gia súc 1.6­4.7 1.4­3.3 2.7­5.7 Cỏ ở bờ biển  25 35.7 6.4 Bermuda Cỏ mềm 45 31.4 12.0 Các loại cỏ  25­40 25­50 10­30 Bã thô 33.4 30 18.9 3
  12. Bảng 1.1: Thành phần lignocellulose trong rác thải và phế phụ liệu nông   nghiệp phổ biến [8] 4
  13. Lượng lớn lignocellulose được thải ra từ các ngành lâm nghiệp, nông nghiệp,  công nghiệp giấy và gây ra ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, lượng lớn các sinh khối   thực vật dư thừa được coi là rác thải có thể được biến đổi thành nhiều sản phẩm có   giá trị khác nhau như nhiên liệu sinh học, hóa chất, các nguồn năng lượng rẻ cho quá   trình lên men, bổ sung chất dinh dưỡng cho con người và thức ăn cho động vật [10].  1.1.1. Cellulose Cellulose là hợp chất hữu cơ  có công thức (C6H10O5)n, là một polysaccharide  gồm một chuỗi tuyến tính gồm từ  vài trăm đến hơn 10.000 đơn phân D – glucose   nối với nhau bởi liên kết 1,4 β ­ glucoside [6] [8] .  Cellulose là thành phần cấu trúc chính của thành tế bào ở thực vật, nhiều loại  tảo và lớp nấm trứng (Oomycetes). Một số loài vi khuẩn chế  tiết cellulose để  tạo   thành màng sinh học. Cellulose là một hợp chất hữu cơ phổ biến nhất trên trái đất.  Khoảng 33% khối lượng khô của thực vật là cellulose (sợi bông là 90%, gỗ  là 40   ­50% và cây gai dầu khô là khoảng 75%) [9] [23] [24].  Khác với các carbohydrate phức tạp khác như  tinh bột, glycogel có cấu trúc  cuộn lại hoặc phân nhánh, phân tử  chính mở  rộng và một cấu tạo giống hình que   khá cứng, cellulose có cấu trúc mạch thẳng. Sự  khác biệt này là do các đơn phân  trong   cellulose   nối   với   nhau   bằng   cầu   nối   1,4   β   –   glycoside;   trong   khi   các  
  14. carbohydrate khác lại là liên kết 1,4 α – glycoside. Nhờ đặc tính này mà các phân tử  cellulose dai hơn, bền hơn, rất khó phân hủy ở điều kiện thường [2] [14].  Cellulose được cấu tạo thành chuỗi dài gồm ít nhất 500 phân tử glucose. Các  chuỗi cellulose này xếp đối song song tạo thành các vi sợi cellulose có đường kính   khoảng 3,5 nm. Mỗi chuỗi có nhiều nhóm OH tự do, vì vậy các sợi ở cạnh nhau liên  kết với nhau bằng liên kết hydro. Các vi sợi lại liên kết với nhau tạo thành vi sợi   lớn hay còn gọi là bó mixen có đường kính 20 nm, giữa các sợi trong mixen có những   khoảng trống lớn. Khi tế bào còn non, những khoảng này chứa đầy nước, ở tế bào   già thì chứa đầy lignin và hemicellulose. Cellulose có nguồn gốc từ thực vật thường   được tìm thấy trong hỗn hợp với hemicellulose, lignin, pectin và các chất khác, trong   khi cellulose vi khuẩn là khá tinh khiết, có hàm lượng nước cao hơn nhiều [23]. Các mạch cellulose được liên kết với nhau nhờ liên kết hydro và lực Van der   Waals, hình thành hai vùng cấu trúc chính là kết tinh và vô định hình. Trong vùng kết  kinh, các phân tử cellulose liên kết chặt chẽ với nhau, vùng này khó bị tấn công bởi  enzyme cũng như  hóa chất. Ngược lại, trong vùng vô định hình, cellulose liên kết   lỏng lẻo nên dễ bị tấn công. Có hai kiểu cấu trúc của cellulose đã được đưa ra nhằm  mô tả vùng kết tinh và vô định hình [4].
  15. Hình 1.2: Cấu trúc cellulose: kiểu nhiều sợi nhỏ hợp thành (Fringed fibrillar) và   kiểu chuỗi gấp khúc (Folding chain) [4] ­ Kiểu nhiều sợi nhỏ hợp thành (Fringed fibrillar): phân tử  cellulose kéo thẳng  và định hướng theo chiều dài sợi. Vùng tinh thể  có chiều dài 500 A, xếp xen   kẽ với vùng vô định hình ­ Kiểu chuỗi gấp khúc (Folding chain): phân tử  cellulose gấp khúc theo chiều   dài sợi. Mỗi đơn vị  lặp lại có độ  trùng hợp khoảng 1000, giới hạn bởi hai  điểm a và b như  hình vẽ. Các đơn vị  đó được sắp xếp thành chuỗi nhờ  vào   các mạch glucose nhỏ, các vị  trí này rất dễ  bị  thủy phân. Đối với các đơn vị  lặp lại, hai đầu là vùng vô định hình, càng vào giữa, tính chất kết tinh càng   cao. Trong vùng vô định hình, các liên kết  β – glucoside giữa các monomer bị  thay đổi góc liên kết, ngay tại cuối các đoạn gấp, ba phân tử  monomer sắp   xếp tạo sự  thay đổi 1800  cho toàn mạch. Vùng vô định hình dễ  bị  tấn công  bởi tác nhân thủy phân hơn vùng tinh thể  vì sự  thay đổi góc liên kết của các   liên kết cộng hóa trị (β – glucoside) sẽ làm giảm độ  bền nhiệt động của liên   kết, đồng thời vị trí này không tạo được liên kết hydro.
  16. Nhiều tính chất của cellulose phụ thuộc vào độ dài chuỗi hoặc mức độ trùng   hợp, số lượng các đơn phân glucose tạo nên phân tử polymer. Cellulose từ bột gỗ có   độ dài chuỗi điển hình giữa 300 và 1700 đơn phân, bông và sợi thực vật khác cũng   như  cellulose vi khuẩn có độ  dài chuỗi khác nhau, từ  800 đến 10.000 đơn phân [5].  Các phân tử  với chiều dài chuỗi rất nhỏ là kết quả  từ  sự  phân hủy cellulose, được  gọi là cellodextrin, trái ngược với chuỗi cellulose dài, cellodextrin thường hòa tan   trong nước và dung môi hữu cơ. Một  số   động   vật,   đặc   biệt  là   động  vật  nhai  lại  và   mối,   có   thể   tiêu  hóa  cellulose với sự giúp đỡ của vi sinh vật sống cộng sinh trong ruột. Con người có thể  tiêu hóa cellulose trong chừng mực nào đó [13], tuy nhiên nó chủ  yếu là hoạt động  như một chất hỗ trợ tiêu hóa và thường được gọi là "chất xơ". Cellulose dùng trong công nghiệp ngày nay chủ  yếu được lấy từ  bột giấy và  bông. Chúng chủ  yếu được sử  dụng để  sản xuất bìa và giấy, trong một phạm vi  nhỏ hơn nó được chuyển thành sản phẩm dẫn xuất như giấy bóng kính và tơ  nhân   tạo.   Chuyển   đổi   cellulose   từ   cây   trồng   nhiên   liệu   vào   nhiên   liệu   sinh   học   như  ethanol cellulosic đang được nghiên cứu như là một nguồn nhiên liệu thay thế. 1.1.2. Hemicellulose Hemicellulose   là   một   polymer   carbohydrate   phức   tạp   và   chiếm   25­30%   tổng  trọng lượng khô gỗ. Nó là một polysaccharide với trọng lượng phân tử  thấp hơn   cellulose [12]. Nó thường được tìm thấy trong liên kết với cellulose trong thành tế  bào thứ cấp của thực vật, nhưng chúng cũng có mặt trong thành tế bào sơ cấp [19].  Hemicellulose là thuật ngữ  chỉ  một nhóm các homo ­ và heteropolymer bao gồm   các đơn phân chính: D – xylose, D – mannose, D – galactose, D – glucose, và các  
  17. nhóm thế: L – arabinose, acid 4 – O – methyl – glucuronic, D – galacturonic và D –  glucuronic. Các phân tử đường liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 β và đôi khi là 1,3   β  – glycoside. Sự  khác biệt chính với cellulose là hemicellulose có phân nhánh với  chuỗi bên ngắn gồm các loại đường khác nhau; do đó, chúng dễ bị thủy phân hơn so   với cellulose [12].  Thành phần chính của hemicellulose trong gỗ cứng là glucuronoxylan và trong gỗ  mềm là Glucomannan. Glucuronoxylan trong gỗ  cứng và   thực vật thân thảo gồm   mạch chính là 1,4  β  – D – xylan với nhóm thế    1,2  α  – 4 – O – methyl – D –   giucuronic acid (hoặc 1,2  α  – D – glucuronic acid), chiếm khoảng 10% d ư  lượng   xylose (Hình 1.3). Xylan trong trong gỗ mềm và thực vật thân thảo khác với xylan  trong gỗ  cứng  ở  chỗ  chúng có arabinofuranose liên kết với mạch chính xylan bằng   liên kết 1,3 α (Hình 1.4) [20]. Hình 1.3: O – acetyl4 – O – methyl – D – glucuronoxylan từ Hạt kín  (theo Dekker 1985)
  18. Hình 1.4: Arabino – 4 – O – methylglucuronoxylan từ Hạt trần  (theo Dekker 1985) Các glucomannoxylan (thường được gọi là glucomannan và galactomannan)  được cấu thành từ  1,4  β  – D – glucose và  β  – D – mannose dư  lượng trong mạch   thẳng (Hình 1.5). Glucomannan trong gỗ  cứng chứa liên kết 1,4  β  giữa glucose và   mannose hình thành chuỗi nhánh nhỏ. Tỷ lệ mannose: glucose là khoảng 1.5 : 1 hoặc  2 : 1 trong hầu hết các cây gỗ  cứng. Glucomannan trong gỗ  mềm đôi khi có các  nhánh phụ  galactose liên kết với mannose mạch chính bằng 1,6  α  (Hình 1.6). Các  liên kết 1,6  α  của galactose là rất nhạy cảm với acid và kiềm và có thể  phân cắt   trong môi trường kiềm (Timell 1965). Các xylan trong gỗ mềm và hầu hết thực vật   thân thảo đều có một phân tử  L – arabinofuranosyl gắn vào thông qua liên kết với  một số vị trí O – 3 của mạch chính (Wilkie 1979). Khoảng 60% đến 70% xylose của   xylan trong gỗ  cứng được acetyl hóa bằng liên kết ester  ở  vị  trí 2 hoặc 3. Xylan  trong thực vật thân cỏ  và galactomannan trong gỗ mềm cũng được acetyl hóa, mặc  dù mức độ thấp hơn (Lindberg et al, 1973 a, b). [20]
  19. Hình 1.5: Glucomannan từ Hạt kín (theo Dekker 1985) Hình 1.6: O – acetylgalactoglucomannan từ Hạt trần (theo Dekker 1985) 1.1.3. Lignin Lignin hoặc lignen là một hợp chất hóa học phức tạp phổ biến nhất trong gỗ,   và là một phần không tách rời của thành tế  bào thứ  cấp  ở thực vật [15] và một số  loài tảo [16]. Thuật ngữ  này được giới thiệu vào năm 1819 bởi de Candolle và có  nguồn   gốc   từ   tiếng   Latin:   lignum,   [8]   có   nghĩa   là   gỗ.   Đây   là   một   trong   những   polymer hữu cơ phong phú nhất trên trái đất, chỉ sau cellulose, nó chiếm 30% carbon  hữu cơ phi hóa thạch, [22] và từ 1/4 tới 1/3 khối lượng khô của gỗ [25].  Hàm lượng  lignin trong gỗ thay đổi không những phụ  thuộc vào loài cây mà còn phụ  thuộc vào   tuổi cây, điều kiện địa lý. Ví dụ, trong cây lá kim chứa khoảng 20 – 30%, cây lá rộng   20 – 25%, trong khi cỏ là 5 – 9% [20].
  20. Lignin được tìm thấy ở tế bào thực vật bậc cao (hạt kín và hạt trần), Dương   xỉ  và cây Thạch tùng. Đặc biệt lignin chiếm tỷ  lệ  cao  ở  những mô mạch được  chuyên hóa để  vận chuyển chất lỏng. Lignin không được tìm thấy  ở  rêu, địa y và  tảo – là các loại thực vật không có quản bào [25]. Lignin là hợp chất raxemic với khối lượng phân tử lớn, có đặc tính thơm và kị  nước. Lignin có cấu tạo vô định hình, không tan trong nước và tan trong acid vô cơ  [16]. Nghiên cứu xác định độ  trùng hợp của lignin, người ta thấy có sự  phân đoạn  trong quá trình tách chiết và phân tử  có chứa nhiều loại tiền chất xuất hiện lặp đi  lặp lại một cách ngẫu nhiên trong đó chủ  yếu là tại các mắt xích và nhiều nhất là   dẫn xuất của phenylpropan [15].  Thành phần của lignin gồm 62 – 65 % carbon, 5 – 6% hydro, nhiều nhóm  metoxyl (­ OCH3) và hydroxyl (­OH) tự  do. Lignin được tổng hợp bởi sự  polymer   hóa các tiền chất phenylpropanoid. Có 3 loại tiền chất được phân loại tùy theo số  lượng nhóm methoxyl trên vòng thơm; gồm: coniferyl alcohol (guaiacyl propanol),   coumaryl alcohol (p­hydroxyphenyl propanol), và sinapyl alcohol (syringyl propanol)  được miêu tả bằng công thức hóa học sau [16]. 
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2