Особенности разложения древесины грибами, вызывающими коррозию и делигнификацию

Казарцев, Игорь Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Особенности разложения древесины грибами, вызывающими коррозию и делигнификацию
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Особенности разложения древесины грибами, вызывающими коррозию и делигнификацию"

На правах рукописи

Казарцев Игорь Александрович

ОСОБЕННОСТИ РАЗЛОЖЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ГРИБАМИ, ВЫЗЫВАЮЩИМИ КОРРОЗИЮ И ДЕЛИГНИФИКАЦИЮ

03.02.08-"Экология"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург - 2010

004604941

Работа выполнена на кафедре общей экологии, анатомии и физиологии растений Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М. Кирова

Научный руководитель доктор биологических наук,

профессор Соловьев Виктор Александрович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Бондарцева Маргарита Аполлинариевна

Защита состоится 16 июня 2010 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 002.211.02 при Учреждении Российской академии наук Ботаническом институте им. В. Л. Комарова по адресу: 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 2. Тел. (812) 346-37-42, факс (812) 346-36-43

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН.

Автореферат разослан » М&Я 2010 г.

Ученый секретарь

доктор биологических наук Стороженко Владимир Григорьевич

Ведущая организация: Институт леса Карельского НЦ РАН

диссертационного совета

О.С. Юдина

Введение

Актуальность темы. Большой интерес для науки и промышленности представляет уникальная группа ксилотрофных грибов (КТГ), вызывающих коррозию и делигнификацию древесины. От других грибов их отличает способность к синтезу оксидазных ферментов, позволяющих разрушать лигнин, являющийся наиболее устойчивым компонентом клеточной стенки [Головлева, Мальцева, 1986; Crawford, 1981; Kirk, Farrell, 1987; Cullen, Kersten, 2004]. Неснецифический характер действия и высокий окислительный потенциал этих ферментов позволяет использовать их для разрушения органических ксенобиотиков (диоксинов, пентахлорфенолов, полиароматических углеводородов), очистки сточных вод пищевых, текстильных и целлюлозно-бумажных фабрик [Bezalel et al., 1996; Eggen, Majcherczyk, 1998; Lamar et al., 1999; Raghukumar, Rivonkar, 2001]. В лесопромышленном комплексе ферменты лигнинразрушающих грибов можно использовать для биологической отбелки целлюлозы [Александрова, Медведева, 1999; Jasper et al., 1994], а также получения модифицированной древесины с заданными свойствами и древесностружечных плит [Кадималиев и др., 2001; Рабинович и др., 2001], не требующих применения синтетических смол. Древесные отходы лесопромышленного комплекса, прошедшие предварительный процесс ферментации, можно использовать в энергетике для получения этанола [Kim, Dale, 2004; Dashtban et al., 2009], а в сельском хозяйстве - для кормления домашних жвачных животных [Малышева и др., 1986; Albores et al., 2006]. Особый интерес представляют грибы, избирательно разрушающие лигнин с сохранением целлюлозного компонента древесины, получившие название биоделигнификаторов. Использование таких организмов может существенно изменить технологические схемы производства бумаги и целлюлозных полуфабрикатов, наносящие непоправимый ущерб природе [Соловьев, 1986; Kirk et al., 1997]. В этом направлении с 1985 г. в России интенсивно изучается Phanerochaete sanguínea (Fr.) Pouzar [Соловьев и др., 1985], а за рубежом с 1990 г. - Ceriporiopsis siibvermispora (Pilat) Gilb, et Ryvarden [Setliff et al., 1990].

Современная классификация грибов по типам гнили указывает на разные способы воздействия грибов на древесину - главнейший продукт леса, но о вкладе отдельного типа разложения в общий поток редукции органического вещества в лесных экосистемах известно мало. Поэтому необходимо детальное изучение грибов, вызывающих коррозию и делигнификацию, для выяснения их функции в лесных экосистемах, а также для всестороннего практического использования в биотехнологиях.

Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в сравнении особенностей разложения химических компонентов древесины под действием типичных лигнинразрушающих грибов, вызывающих два типа ксилолиза - делигнификацию (Ceriporiopsis siibvermispora, Phanerochaete sanguínea) и коррозию (Trámeles pubescens (Schumach.) Pilat, Bjerkanáera adusta (Willd.) P. Karst.).

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить потенциальную скорость разложения древесины КТГ.

2. Определить скорость и избирательность разложения лигнина под действием КТГ.

3. Уточнить особенности разложения углеводного комплекса древесины, главным образом ее гемицеллюлозной составляющей, в процессе микогенного ксилолиза.

4. Подобрать адекватные задачам методики определения компонентов древесины.

Научная новизна. Впервые проведено сравнение способности штаммов Ceríporiopsis

subvermispora L-14807 и Phanerochaete sanguínea 16-65, считающихся наиболее эффективными делигнификаторами, к избирательному разложению лигнина в древесине хвойных (на примере Picea abies) и лиственных (на примере Populus trémula) пород.

Получены данные по кинетике микогенного ксилолиза образцов и последовательности разложения компонентов древесины двумя группами КТГ - грибами, вызывающими делигнификацию (С. subvermispora L-14807, Р. sanguínea 16-65) и коррозию (Т. pubescens 508, В. adusta 13-07).

Показано, что избирательность разложения субстрата грибами-делигнификаторами предопределена не только особенностями организмов, но и особенностями лигноцеллюлозного субстрата. Впервые установлено, что интенсивная делигнификация древесины лиственных пород сопровождается активным потреблением ксилозы, входящей в состав глюкуроноксиланового гемицеллюлозного комплекса. Делигнификация ели, где содержание ксилозы в несколько раз меньше, идет менее интенсивно. При разложении осиновой древесины грибами, вызывающими коррозию, ксилоза потребляется одновременно с остальными компонентами, и, по-видимому, не представляет для них исключительной пищевой ценности.

Предложены модели для определения степени разложения лигнина в зависимости от времени или стадии ксилолиза древесины, которые могут быть использованы для расчета параметров разложения и других компонентов древесины.

Полученные данные, свидетельствующие о принципиальном отличии грибов, вызывающих коррозию и делигнификацию, уточняют типологию древесных гнилей и критерии их разделения.

Показано, что Р. sanguínea неспецифичен к древесной породе и развивается преимущественно на мелком древесном субстрате.

Практическая ценность работы. Для качественной и количественной оценки углеводного состава древесины на разных стадиях микогенного ксилолиза был модифицирован метод определения ацетатов альдононитрилов моносахаридов.

Получены модели, позволяющие рассчитать потребление компонентов древесины КТГ в зависимости от потери массы, а также от времени. Модели могут быть использованы для контроля за биотехнологическими процессами при получении древесной массы, обогащенной целлюлозой.

Показано, что Р. sanguínea 16-65 обладает всеми необходимыми свойствами для эффективного использования в биотехнологии для предобработки щены с целью получения древесной массы, обогащенной целлюлозой.

Апробация работы. Результаты исследований неоднократно обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях СПбГЛТА. Материалы работы доложены на конференции International Academy of Wood Science "Forest as a renewable source of vital valúes for changing world" (Санкт-Петербург, 2009), Всероссийской конференции молодых ученых "Молодые исследователи - регионам" (Вологда, 2009), IV Всероссийской конференции "Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья" (Барнаул, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ (в том числе 2 работы в издании из списка ВАК).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 121 странице, состоит из введения, 5 глав, выводов и 3 приложений. Список литературы включает 163 наименования, в том числе 113 на иностранных языках. Текст иллюстрирован 11 таблицами и 22 рисунками.

Личное участие автора в получении научных результатов. Работа выполнена в период прохождения аспирантуры в 2006-2009 годах. Личный вклад автора состоит в подготовке и проведении экспериментов, математической обработке полученных данных, их интерпретации и обобщении.

Глава 1. Обзор литературы по изучаемой проблеме

В последние десятилетия особое внимание уделялось изучению КТГ в связи с их ролыо в лесных экосистемах и возможностью их использования в биотехнологиях. Выяснилось, что в лесной подстилке наравне с прочими типами разложения отмечают процессы аналогичные коррозии и делигнификации [Стороженко и др., 1996; Lindeberg, 1944; Harris, 1945; Osono, Takeda, 2006].

В биотехнологии были получены положительные результаты с использованием лигнинразрушающих грибов по многим направлениям, в том числе там, где необходима избирательная делигнификация древесины [Рабинович, 2000; Bar-Lev et al, 1982; Blanchette et al., 1988; Leatham, Myers, 1990; Akhtar et al., 1997; Akhtar et al., 1998; Pointing, 2001; Hunt et al., 2004]. Были отобраны и интенсивно изучаются несколько видов. Особенно детально в России изучается Р. sanguínea, а за границей - С. subvermispora. Однако сравнение особенностей разложения лигноцеллюлозного субстрата этими грибами не проводилось.

Установлено, что для разложения лигнина необходим косубстрат, которым могут служить некоторые гемицеллюлозы [Ander, Eriksson, 1976; Kirk, Shimada, 1985]. Прямые определения изменений в содержании отдельных гемицеллюлоз в отношении делигнификаторов являются очень скудными [Kirk, Мооге, 1972; Zabel, Morrell, 1992; Kirk et al., 1997]. Такие данные могли бы объяснить избирательность разложения лигнина при

биоделигнификации и найти критерии различия коррозии и делигнификации как типов микогенного ксилолиза.

Глава 2. Методика исследований

Ксилолиз образцов в чистой культуре. Для эксперимента были использованы образцы древесины размером 30x20x5 мм (тангентальный * радиальный * продольный размеры), полученные из периферической части заболони ели (Picea abies) и осины (Popuhis trémula). После достижения равновесной влажности в комнатных условиях образцы взвешивали и для 10 % определяли среднюю влажность для последующего расчета абсолютно сухой массы остальных образцов. Все опытные образцы пропитывались водопроводной водой в течение трех дней, после чего их раскладывали на фильтровальную бумагу в чашки Петри и стерилизовали текучим паром три раза по 1 часу через каждые сутки.

В стеклянные банки объемом 200 мл насыпали вермикулит на 1/3 объема и заливали неохмеленным пивным суслом, разведенным водой в соотношении 1:3. Банки со средой стерилизовали сначала текучим паром 20 мин, затем при давлении 1,0 ати 20 мин. Среду заражали осиновыми и еловыми кубиками, проросшими мицелием исследуемого гриба. В работе использовались штаммы Р. sanguínea 16-65, T. pubescens 5-08 и В. adusta 13-07, хранящиеся в коллекции культур кафедры общей экологии, анатомии и физиологии растений СПбГЛТА. С. subvermispora штамм L-14807 получен из Forest Product Laboratory (USA, Madison, Department of Agriculture).

Через три недели на разросшийся мицелий помещали по одному образцу осиновой или еловой древесины в каждую банку. Банки выдерживали в термостате при температуре 27 °С. Отбор образцов, разлагаемых делигнификаторами (Р. sanguínea 16-65, С. subvermispora L-14807), для определения потери массы проводился на 7, 21, 52, 80, 120 и 196 день эксперимента. В опыте с грибами, вызывающими коррозию, отбор образцов проводили на 10, 25, 40, 70 и 100 день. Так как в природных условиях для В. adusta и Т. pubescens еловая древесина не является типичным субстратом, исследования кинетики разложения под действием грибов, вызывающих коррозию, проведены только на образцах осины. В положенный для каждого штамма срок снимали 10 образцов одной древесной породы, тщательно очищали их от воздушного мицелия и сушили при температуре 104 °С. Затем взвешивали и вычисляли потерю массы отдельного образца в процентах, среднюю потерю массы всех образцов за каждый срок и ошибку среднего арифметического.

Для описания ксилолиза под действием грибов, вызывающих коррозию и делигнификацию, использовали две эскизные модели [Соловьев, Малышева, 2004], параметры которых рассчитывались в программе STATGRAPHICS Centurion XV версия 15.2.11 в режиме нелинейной регрессии.

Гидролиз древесины. Подготовленные для дальнейшей работы образцы измельчали и просеивали через сито с диаметром ячейки 1 мм. Навеску воздушно-сухих опилок массой 0,5

г обессмоливали диэтиловым эфиром, после чего помещали в комическую колбу объемом 250 мл. К навеске добавляли 5 мл 72 %-ной серной кислоты, плотно закрывали пробкой и выдерживали в термостате при температуре 24 "С 2,5 часа, периодически перемешивая содержимое колбы во избежание образования комков. Затем в смесь добавляли 75 мл дистиллированной воды и кипятили с обратным холодильником в течение 1 часа. Частицам давали укрупниться и осесть.

Определение лигнина. Фильтрование раствора осуществляли через сложенные вместе два уравновешенных на аналитических весах бумажных фильтра, объем фильтрата доводили до 100 мл. Фильтры с осадком лигнина промывали горячей дистиллированной водой до полного удаления кислоты. Фильтры высушивали до постоянной массы, и взвешивали верхний фильтр с лигнином, помещая нижний фильтр на чашу аналитических весов с разновесами. Абсолютно сухую массу лигнина определяли как разность масс верхнего (с осадком лигнина) и нижнего фильтра. Содержание лигнина определяли как отношение его постоянной массы к абсолютно сухой массе навески. Данные по содержанию лигнина в древесине па разных стадиях разложения, были пересчитаны в потери от его первоначального содержания в исходном образце:

sL =юо-(т-б)*к/к„, (1)

где 5ь-потеря массы лигнина, %; 5-потеря массы древесины, %; Ка, К -содержание лигнина в исходной древесине и после воздействия культурой гриба, %.

Определение инвертированных Сахаров (моносахаридов). В отобранной из раствора пробе объемом 10 мл проводили синтез ацетатов альдононитрилов углеводов [Микельсон и др., 1980]. В качестве внутреннего стандарта использовали 1 мл инозита (1,5 %). Анализ полученной смеси проводили па хроматомасс-спектрометре G2577A GS/MSD (Agilent Technologies, США). В анализе использовали кварцевую капиллярную колонку HP-5MS 30000x0,25 мм с фазой 0,25 мкм, газ-носитель-гелий со скоростью потока 1см3/мин, энергия ионизации 70 эВ, температура источника ионов 230 °С, температура квадруполыюго фильтра 150 °С. Анализ проводили, начиная со 150 "С повышая температуру на 5 "С каждую минуту до 250 °С. Объем вводимой пробы составлял 0,2 мкл. В этом режиме наблюдалось полное разделение пиков моносахаридов арабинозы, ксилозы, маннозы, глюкозы, галактозы, как в искусственных растворах, так и в пробах, полученных из гидролизованной древесины.

Для расчета количества инвертированных Сахаров в анализируемой пробе использовали калибровочные уравнения. Содержание моносахаридов в разложенной древесине определяли по формуле:

A = m*V*mi(m,*Va), (2)

где А-содержание моносахарида в образце древесины, %; m-количество моносахарида в пробе, мг; тн-масса навески древесины, мг; V-объем гидролизата, мл (100 мл); У0-объем анализируемой пробы, мл (10 мл).

Зная содержание моносахаридов в анализируемом образце, определяли их остаток по формуле:

г = (1<Ю-8)*К/К0 , (3)

где /--остаток моносахарида, %; 5-потеря массы образца, %; Ktl, К -содержание моносахарида в исходной древесине и после воздействия культурой гриба, %.

Дополнительно были проведены анализы химического состава древесины ели (Picea obovata), разложенной грибом Phellopilus nígrolimitatus (Romell) Niemela, Т. Wagner et M. Fisch. в природных условиях. Из разложенной древесины пинцетом выбирали участки делигнифицированной древесины. В результате были получены две разнородные фракции, которые по отдельности размалывали и подвергали последующему определению лигнина и углеводов, по общей для всех древесных субстратов методике.

Полевые исследования. Для определения встречаемости Р. sanguínea, как частоты находок в природных условиях, использовалась методика непровешенной ходовой линии. Исследования проводились в еловых и сосновых насаждениях III-IV класса возраста с примесью осины и березы, в основном кисличных, черничных свежих, влажных и чернично-щитовниковых типах леса. Образцы пораженной грибом древесины выявляли по кроваво-красной окраске, обычно появляющейся при механических повреждениях или неблагоприятных для гриба условиях. В образцах измеряли поперечный диаметр штангенциркулем, в деформированных - периметр на поперечном разрезе (ниткой) и вычислялся диаметр окружности недеформированного образца.

Глава 3. Ксилол из образцов грибами, вызывающими коррозию и делигиификацию 3.1. Потери массы древесины

Характеристикой разрушительной способности КТГ является вызываемая ими потеря массы древесины в лабораторных условиях. За одинаковые интервалы времени С. subvermispora L-14807 был способен разрушать образцы сильнее, чем Р. sanguínea 16-65. Эта тенденция одинаково прослеживается при разложении образцов ели и осины (рис. 1 а, б).

На последнем сроке эксперимента ксилолиз еловых образцов под действием Р. sanguínea 16-65 проходил быстрее, чем осиновых (осина 23 %; ель 38 %). Разложение еловых и осиновых образцов под действием С. subvermispora L-14807 протекало одинаково. За 196 дней этот гриб был способен разрушить древесину ели на 54 %, а осины на 58 %. Ошибки среднего арифметического, рассчитанные для Р. sanguínea 16-65, на всех сроках были на порядок ниже, чем у С. subvermispora L-14807, что можно объяснить большей стабильностью развития заражения, вызываемого этим грибом.

Потери массы образцов, полученные на последнем сроке опыта с делигнификаторами на обеих породах, характеризуются значительным увеличением ошибки среднего арифметического. Это можно объяснить высыханием образцов за продолжительный период культивирования, который составил 190 дней. Недостаток влаги в образце может замедлить

ксилолиз и привести к значительным расхождениям кинетических кривых разложения, а также является основным фактором, снижающим максимальную потерю массы.

а) ель б) осина

Рис.1. Разложение образцов грибами, вызывающими делигнификацию: по оси абсцисс -время, сутки; по оси ординат - потеря массы древесины, %.

В целом делигпификаторы разрушали древесину значительно медленнее грибов, вызывающих коррозию. Из грибов коррозии наибольшими темпами разрушения обладал Т. риЬеясет 5-08. Благодаря высокой интенсивности разложения грибами, вызывающими коррозию, потери массы образцов от срока к сроку характеризуются небольшими ошибками среднего арифметического (рис. 2). Метаболическая вода, выделявшаяся в результате окисления органических веществ, могла препятствовать высыханию образцов.

Рис.2. Разложение образцов осины грибами, вызывающими коррозию: по оси абсцисс -время, сутки; по оси ординат - потеря массы древесины, %.

3.2. Модели микогенного ксилолиза

Определив потери массы древесины, вызываемые грибами коррозии и делигнификации на разных сроках культивирования, можно рассчитать удельные скорости разложения каждой породы под действием изучаемых грибов. Для описания кинетических кривых микогенного ксилолиза используем две модели:

5 = гш8*(1-ехр(-Л-2*0). (4)

5 = ¿„,„ '(*,•( 1 -ехр(-&2 */))-кг *(1 -ехр(-А-, *0))/(*, -к2), (5)

где 8-потеря массы древесины, %; 8пшх-максимальная потеря массы древесины, %; 1-время разложения, сутки; к)( к2-удельные скорости микогенного ксилолиза.

Модель 4 исключает индукционную (время, необходимое инокулюму для проникновения в субстрат) и латентную (время, необходимое для полного освоения субстрата) фазы, поэтому, используя эту модель, мы рассматриваем преимущественно период регулярного ксилолиза. Время начала разложения древесины (индукционное время) по этой модели может наступать позже, чем это происходит согласно экспериментальным данным. Максимальная потеря массы приходится именно на период регулярного ксилолиза, поэтому выбранная модель будет достоверно описывать разложение древесины в зависимости от времени. Модель 4 универсальна и может использоваться для описания всех типов микогенного ксилолиза. Модель 5 обладает преимуществом, так как учитывает время, необходимое мицелию для освоения субстрата.

Для модели 4 индукционное время рассчитывали по экспериментальным данным. В модели 5 индукционное время рассчитывали, либо принимали равным 0. Максимальную потерю массы для всех моделей рассчитывали по экспериментальным точкам, либо, дополнительно задавали равной 100 %. Отбор подходящих моделей осуществляли не только величиной К2, но и характером расположения точек относительно кривой. Параметры, описывающие ксилолиз грибами, вызывающими коррозию и делигнификацию, представлены в табл. 1.

На основании высокого значения коэффициента детерминации (II2), показывающего, какой процент изменчивости объясняет выбранная модель, можно сделать вывод, что все предложенные модели удовлетворительно описывают ксилолиз. Более точной оказалась модель 5 с введенными параметрами индукционного временило) и максимальной потерей массы (8П1ах), рассчитанной по экспериментальным точкам. Однако расположение кривой относительно экспериментальных точек не всегда соответствует логике ксилолиза. В этом случае исключение индукционного времени позволяет добиться адекватного расположения кривой, при этом коэффициент детерминации (Я2) снижается несущественно. Все предложенные варианты модели 5 удовлетворительно описывают экспериментальные точки и подходят для описания процессов коррозии и делигнификации (Я2 не менее 90 %). Они могут использоваться при необходимости подробного описания многостадийного процесса

разрушения древесины под действием КТГ, включающего захват, обрастание, регулярный ксилолиз и стационарную фазу.

Таблица 1

Кинетика ксилолиза под действием грибов, вызывающих коррозию и делигнификащно

Вид и штамм гриба Древесина/ тип ксилолиза Модель to, CyiKII 8,.„„ % k,xl0"\ сутки"1 k2xl0"\ сутки"' R2, %

1 2 3 4 5 6 7 8

Phaneroehaete sanguínea 16-65 осина/ дслигнифпкация 1 2 2 14,1 -0,3 0 100 45,7 51,3 24,2 27,8 1,4 4.8 3.9 99,2 99,4 99,4

Phaneroehaete sanguínea 16-65 ель/ дслигнифпкация 1 2 25,1 0 100 100 5,9 2,0 5,9 79,8 90,2

Ceriporiopsis subvermispora L-14807 оспна/дслнгнификацпя 1 2 9,7 0 83,3 79,7 82,6 6,2 6,9 99,2 99,0

Ceriporiopsis subvermispora L-14807 ель/ дслигнифнкання 1 2 2 12,0 5,1 0 100 92,8 87,5 71.6 44.7 4,1 4,9 5,6 98.7 98,9 98.8

Trámeles pubescens 5-08 осина/коррочия 1 2 2 8.4 3,8 0 100 89,1 92,3 53,4 45,4 22.3 53.4 45.5 98,8 99,6 99,3

Bjerkandera adusta 13-07 осина/ коррозия 1 2 2 12,7 5,0 0 100 100 100 29,0 26,5 14.2 29,1 26,6 96,8 99,6 99,1

Модели: 1 S=s„m*(l-exp(-k2*t)) 2 8=8mM*(kl*(l-exp(-k2*l))-k2*(l-exp(-kl*t)))/(krk2)

Когда необходимо сравнить скорости разложения субстрата различными КТГ, удобнее воспользоваться экспоненциальной моделью с заданным индукционным временем (to), так как она содержит только один параметр, характеризующий удельную скорость (к2). Согласно полученным данным удельная скорость разложения осиновых и еловых образцов грибом С. subvermispora L-14807 (осина к2=6,2х10"3 сутки"1; ель k2=4,lxlO"3 сутки"1) была значительно выше, чем Р. sanguínea 16-65 (осина к2=1,4х10"3 сутки'1; ель к2=2,0х10"3 сутки"1). Удельные скорости разложения древесины делигнификаторами оказались существенно ниже, чем грибами Т. pubescens 5-08 (k2=22,3xl03 сутки"1) и В. adusta 13-07 (k2=14,2xl03 сутки'1), вызывающими коррозию.

При сравнении параметров удельной скорости необходимо иметь в виду, что сравнивать их можно только в пределах идентичных моделей. Параметры k ¡, к2, t0 и 5п)ах очень чувствительны к условиям опыта и могут изменяться в широких пределах в зависимости не только от штамма гриба, но также температуры, влажности и других факторов.

Различная скорость ксилолиза, продемонстрированная грибами, вызывающими делигнификацию и коррозию, вероятно, продиктована ферментативными процессами разной интенсивности, протекающими в этих грибах, а также порядком включения ферментов в

работу. Все исследуемые грибы обладают полным набором оксидазных и гидролазных ферментов, характерным для лигнинразрушающих грибов. Однако, считается, что основной фронт разрушения грибов-дслигнификаторов направлен на разрушение лигнина, в то время как грибы, вызывающие коррозию, удаляют лигнин одновременно с другими химическими компонентами древесины. Для выяснения особенностей разложения лигноуглеводного комплекса древесины под действием изучаемых грибов проведены исследования по определению лигнина и углеводов, входящих в состав древесины, на разных стадиях ксилол иза.

Глава 4. Разложение компонентов древесины грибами, вызывающими коррозию и делигнифнкацию 4.1. Разложение лигнина

Потери лигнина, вызываемые грибами В. adusta 13-07 и Т. pubescens 5-08 в осиновой древесине на разных стадиях ксилолиза, представлены на рис. 3 (а, б). Разложение лигнина этими грибами осуществляется прямо пропорционально потере массы древесины и имеет линейную зависимость. Существенных отличий в разложении лигнина В. adusta 13-07 и Т. pubescens 5-08 не выявлено.

Р. sanguínea 16-65 вызывает хорошо выраженную делигнифнкацию осиновой древесины (рис. 3 в) и менее выраженную - еловой (рис. 3 г). Среди всех изученных грибов этот штамм оказался способным вызывать существенные потери лигнина при незначительных потерях массы древесины. Практически полная делигнификация осиновых образцов (потеря лигнина 96 %) была зафиксирована при 34 % потери массы древесины. В ели, при схожих потерях массы, происходит лишь частичное удаление лигнина. Так при разложении еловой древесины на 37 % потери лигнина составили 76 %. По-видимому, характер разрушения древесины значительно зависит от типа лигноцеллюлозного субстрата.

Разрушение лигнина по отношению к общей потере массы грибом С. subvermispora L-14807 осуществляется менее интенсивно, чем Р. sanguínea 16-65 (рис. 3 д, е). В осиновой древесине, разложенной на 38 %, потери лигнина достигали 70 %. При потерях массы еловой древесины, составивших 33 %, лигнин был разрушен на 60 %. Таким образом, закономерность разложения лигноцеллюлозного субстрата делигнификаторами проявляется в том, что лигнин в хвойных разрушается менее избирательно, чем в лиственных породах.

Незначительная скорость разложения древесного субстрата делигнификаторами во многом предопределена избирательным характером разрушения лигнина. По-видимому, медленное разрушение древесины, которое наблюдаются при делигнификации, связано с периодом преимущественного разрушения лигнина, что требует затрат времени и энергии.

О 20 40 60 80 100

а) В. adusta 13-07, осина (модель б*)

О 20 40 00 80 ICO

в) Р. sanguínea 16-65, осина (модель 7)

0 20 40 60 80 100

г) Р. sanguínea 16-65, ель (модель 7)

100 F

/а ad*

д) С. яи^егтгврога И4807, осина (модель 7) е) С. зиЬуегптрога Ь-14807, ель (модель 7)

Рис. 3. Потери лигнина, вызываемые грибами коррозии (а,б) и делигнификации (в, г, д, е) на разных стадиях ксилолиза: по оси абсцисс - потеря массы древесины, %; по оси ординат -потеря массы лигнина, %.

Как выяснилось, в некоторых случаях грибы способны вызывать практически полную делигнификацию древесины. А это значит, что в лесных экосистемах целлюлозная составляющая древесины становится доступна многочисленным ассоциациям целлюлолитических организмов, которые могут разрушать ее совместно с делигнификатором в качестве комменсалов или активно конкурируя с ним.

" Модели, использованные для аппроксимации экспериментальных точек.

4.2. Эскизные модели микогенного разложения лигнина

Для грибов, вызывающих коррозию, характерна линейная зависимость потери массы лигнина от потери массы древесины, поэтому разложение лигнина мы будем описывать моделью 6 (рис. 3 а, б):

SL=j*(5-¿o). (6)

где 8ь-потеря массы лигнина, %; 8-потеря массы древесины, %; 80-потеря массы древесины, при которой начинается разложение лигнина, %; j-константа разложения лигнина.

Точка пересечения линейной функции с осью абсцисс оо показывает, что разложение лигнина наступает не сразу, а только после наступления определенной стадии ксилолиза. Поэтому для грибов Т. pubescens 5-08 и В. adusta 13-07 разложение лигнина, согласно модели 6, наступает при потерях массы древесины 5,8 и 4,3 % соответственно (табл. 2). Константа разложения лигнина (j) является соотношением между потерей лигнина и потерей массы древесины. Недостатком линейной модели следует признать невозможность задать в ней максимальную потерю массы лигнина (8Limx)-

Таблица 2

Параметры разложения лигнина грибами, вызывающими коррозию

Древесина/ параметры моделей ксилолиза So, % j R2 станд. ошибка

1 2 3 4 5

Bjerkandera adusta 13-07

заболонь осины/ 5П1ах=100 %; к= 14,2*10'3 сутки"1; t0=12,7cyroK 4,3 1,15 98,8 0,027

Trámeles pubescens 5-08

заболонь осины/ 8max=100 %; k=22,3*10"3 сутки"1; t0=8,4 суток 5,8 1,16 96,9 0,054

Зависимость деструкции лигнина от степени разложения древесины под действием делигнификаторов может быть описана экспоненциальной моделью 7 (см.рис.3 в,г,де):

(7)

где 8[.-потеря массы лигнина, %; 8| „„„-максимальная потеря лигнина, %; 8-потеря массы древесины, %; ¡-константа разложения лигнина.

Константа разложения лигнина (¡) характеризует изменение потери лигнина по отношению к изменению потери массы древесины под действием грибов, вызывающих делигнификацию, и соответствует дифференциальному выражению: /с18*81.. В модели 7 можно определить максимальную потерю массы лигнина (бишх), которая вычислялась по экспериментальным точкам, кроме случая с разложением ели грибом С. хиЬуеп?115рога Ь-14807, где бимх приняли равным 100 % (табл. 3).

Константу разложения лигнина (¡), вычисленную по модели 7, нельзя сравнивать с рассчитанной по модели 6 и имеющей другой математический смысл. В отличие от констант

разложения древесины (к,, к2), которые зависят от многих условий и изменяются в больших пределах для одного штамма, константы разложения лигнина (¡, определенные для каждого штамма на одной породе, постоянны и являются перманентными характеристиками исследуемых объектов.

Таблица 3

Параметры разложения лигнина грибами, вызывающими делигнификацшо

Древесина/ параметры моделей ксилолиза % i х 10"2 R2 станд. ошибка

1 2 3 4 5

Phanerochaete sanguínea 16-65

заболонь осины/ Зтах=100 %; к2= 1,4*10'3 сутки"1; 1о= 14,1 суток 9l,l 13,5 91,3 0,015

заболонь ели/ 5шах=100 %; к2=2,0*103 сутки '; 10=25,1 суток 76,2 9,7 97,6 0,008

Ceríporiopsis subvermispora L-14807

заболонь осины/ 5тах=83,3 %; к2=6,2*10"3 сутки"1; 10=9,7 суток 79,6 6,2 97,2 0,009

заболонь ели/ 5шах=100 %; к2=4,1*10"3 сутки"1; 1,,= 12,0 суток 100,0 2,5 94,9 0,002

Получив константы i и j, можно рассчитать потери лигнина во времени. Для этого в моделях 6, 7 заменим значение потери массы (5) на ее математическое тождество, соответствующее экспоненциальному выражению (4), получив зависимость разложения лигнина грибами, вызывающими коррозию (8) и делигнификацшо (9), от времени:

¿L =j*(S,mx *( 1 -ехр( -k*(t-t„))) - <5¡,) (8)

*( I -ехР( - ¡Чпах *( 1 - ехр( - k*(t -1„ ))))) (9)

В этих моделях дополнительно учтены параметры t0, 8max и k2, рассчитанные для изучаемых грибов в главе, посвященной кинетики микогенного ксилолиза образцов. Таким образом, модели будут содержать значения времени, необходимого инокулюму для заражения древесного субстрата и индукции его разложения. Поэтому разложение лигнина будет наступать для всех грибов по-разному в соответствии с принятым t0. В модели 8 дополнительно введен параметр 5U, учитывающий задержку при разложении лигнина грибами, вызывающими коррозию.

Из результатов моделирования следует, что грибы, вызывающие коррозию, разрушают лигнин несколько быстрее делигнификаторов (рис. 4). Это происходит благодаря высокой скорости ксилолиза, характерной для всех грибов коррозии. Наибольшей скоростью разложения лигнина обладает Т. pubescens 5-08. Медленнее разрушал лигнин гриб В. adusta 13-07. С. subvermispora L-14807 приступал к делигнификации быстрее всех остальных грибов и в начале вызывал большие потери лигнина. Несмотря на это, потери лигнина, вызываемые Р. sanguínea 16-65, со временем оказывались выше.

. Разрушение лигнина ели оказалось более трудной задачей для делигнификаторов. Оба гриба разрушали его гораздо медленнее, чем лигнин, содержащийся в образцах осины. По-видимому, это объясняется тем, что лигнин в древесине хвойных состоит преимущественно из гваяцилпропановых структурных единиц, которые хуже разрушаются КТГ [Faix et al., 1985].

Грибы, вызывающие коррозию и делигнификацию, одинаково перспективны для использования в биотехнологии. В процессах, где необходима высокая скорость утилизации органических отходов и загрязнений, производительная и неспецифичная ферментативная система грибов, вызывающих коррозию, может оказаться незаменимой. При селективном удалении лигнина из древесного субстрата с целью получения древесной массы, обогащенной целлюлозой, следует использовать природные особенности грибов-делигнификаторов, обладающих большей избирательностью при разложении лигнина.

Рис. 4. Кинетика разрушения лигнина грибами коррозии и делигнификации: по оси абсцисс -время, сутки; но оси ординат - потеря массы лигнина, %.

4.3. Расчет содержания моносахаридов в гидролизатах древесины

Для расчета калибровочных уравнений определяемых веществ приготовили шесть модельных смесей с различной концентрацией арабинозы, ксилозы, маннозы, галактозы и глюкозы, так как предполагалось, что их содержание в образцах древесины может значительно изменяться под действием ферментного аппарата КТГ. Приведенные уравнения (табл. 4) наиболее точно описывают все экспериментальные точки и обеспечивают прохождение калибровочной кривой через 0, так как нулевому содержанию вещества в пробе соответствует площадь пика равная 0. В представленных уравнениях х является величиной,

равной процентному отношению проинтегрированных площадей пиков моносахаридов к площади внутреннего стандарта.

Для выяснения вариабельности содержания углеводов в исследуемой древесине вычисляли стандартное отклонение (S.D.) отдельного моносахарида после хроматографирования восьми разных проб, приготовленных из исходных образцов осины. Рассчитанные величины зависят от уровня содержания соответствующего компонента в пробе и значительно отличаются друг от друга. При использовании описанной методики арабиноза определяется с наименьшей вариабельностью (S.D.=0,16). Манноза и галактоза дают приблизительно одинаковые стандартные отклонения - 0,31 и 0,28 соответственно. Вариабельность при определении содержания глюкозы (S.D.=1,23) оказалась больше, чем для остальных моносахаридов, кроме ксилозы, отклонение которой существенно превышает все остальные вычисленные значения и соответствует 3,84.

Полученные результаты свидетельствуют, что описанная методика позволяет производить измерения химического состава древесины с точностью, достаточной для определения последовательности угилизации ее отдельных компонентов под действием КТГ на разных стадиях ксилолиза.

Таблица 4

Относительное время удерживания и калибровочные уравнения для моносахаридов

Наименование Время Калибровочное

углевода удерживания, мин уравнение

Арабиноза 6,53 у=0,267*х

Ксилоза 6,78 y=0,0114V+0,1302*x

Манноза 10,16 y=0,0056*xJ+0,1572*x

Глюкоза 10,50 у=-0,001 *x¿+0,3645 *х

Галактоза 10,77 у=-0,1251 *х2+0,7049*х

4.4. Разложение углеводов

Полисахаридный комплекс древесины состоит из целлюлозы и гемицеллюлоз. Гемицеллюлозы в осине представлены глюкоманнаном, глюкуроноксиланом, галактуронорамногалактаном и арабинаном, а в ели - галактоглюкоманнаном и арабиноглюкуроноксиланом [Дудкин, 1991; 11о\¥е11, 2005]. Полисахаридный комплекс древесины при гидролизе 72 %-ной серной кислотой распадается на отдельные моносахариды. В табл. 5 представлены результаты определения инвертированных Сахаров после гидролиза древесины ели и осины.

Таблица 5

Содержание моносахаридов после гидролиза исходной древесины ели и осины, % от массы сух. образца

Порода древесины Арабиноза Ксилоза Манноза Глюкоза Галактоза

Picea abies 0,9 4,7 9,7 39,3 1,7

Popuhis trémula 0,3 16,5 1,1 45,1 1,3

Определив содержание инвертированных Сахаров в древесине по описанной методике, можно рассчитать их остаток (г) по формуле 3. По остатку глюкозы можно судить о том, сколько целлюлозы осталось в древесине после воздействия на нее КТГ. Остаток прочих моносахаридов позволяет оценить характер разрушения гемицеллюлоз, в состав которых они входят.

При разложении образцов осины грибом Р. sanguínea 16-65 на 34 % содержание глюкозы в древесине увеличивается с 45 % (исходный образец) до 53 %. На фоне увеличения доли глюкозы содержание ксилозы резко снижается. При той же потере массы древесины содержание ксилозы в исследуемых образцах составило 2 %, что соответствует остатку, равному 9 % от ее первоначального содержания в исходном образце. Остаток маннозы и глюкозы в образцах осины после воздействия Р. sanguínea 16-65 свидетельствует о том, что полисахариды, в состав которых они входят, потреблялись в меньшей степени (рис. 5 а).

В еловой древесине ксилоза потребляется Р. sanguínea 16-65 не так избирательно, как в осиновых образцах (рис. 5 б). При разложении елового образца на 46 % остаток ксилозы был равен 21 %. Ксилоза разрушалась параллельно с маниозой. Особенно интенсивно происходило потребление арабинозы и галактозы. Глюкоза разрушалась в последнюю очередь. Максимум содержания глюкозы в образце, равный 48 %, был определен при 22 % потери массы древесины, при этом ее остаток составлял 95 % от исходного количества глюкозы в здоровой древесине. По-видимому, после этого глюкоза потреблялась более активно, уже при потере массы образца в 37 % осталось 64 % глюкозы от ее первоначального количества.

а) осина б) ель

Рис. 5. Остаток углеводов в древесине после воздействия Р. sanguínea 16-65: по оси абсцисс - потеря массы древесины, %; по оси ординат - остаток моносахаридов, %.

Потребление моносахаридов осиновой древесины грибом С. subvermíspora L-14807 напоминает их разложение под действием Р. sanguínea 16-65. Снижение содержания ксилозы в исследованных образцах осины происходит одновременно с увеличением доли глюкозы.

Определенный максимум содержания глюкозы равный 50 % приходится на 22 % потери массы древесины, при этом ее остаток в разрушенной древесине составляет 88 %. К этому сроку ксилозы в осине остается 46 %, и се количество продолжает неуклонно снижаться (рис.

а) осина б) ель

Рис. 6. Остаток углеводов в древесине после воздействия С. янЬгеппирога Ь-14807: по оси абсцисс - потеря массы древесины, %; по оси ординат - остаток моносахаридов, %.

Разложение глюкозы в древесине ели под действием С. subvermispora L-14807 происходит пропорционально ее содержанию в исходном образце. При определении остатка моносахаридов в разрушенной древесине обнаруживается, что по сравнению с другими углеводами, глюкоза расходуется менее интенсивно (Рис. 6 б). Однако такой характер потребления глюкозы в еловой древесине приближает С. subvermispora L-14807 к симультанному разрушению. При потере массы древесины в 22 % остаток глюкозы в ней соответствует 80 %. Ксилоза, арабиноза и манноза потреблялись С. subvermispora L-14807 одновременно, и интенсивность потребления была выше, по сравнению с остальными моносахаридами.

Разложение ксилозы, маннозы, глюкозы, галактозы в древесине осины под действием Т. pubescens 5-08 происходит практически одинаково. Несколько большей интенсивностью отличалось разрушение арабинозы. При разложении осины под действием В. adusta 13-07 происходит одновременное разложение исследуемых моносахаридов на всех стадиях микогенного ксилолиза (Рис. 7). Глюкоза разлагается 1рибами, вызывающими коррозию, одновременно с остальными компонентами. Ее содержание в разрушаемой древесине оставалось практически постоянным с тенденцией к снижению на продвинутых стадиях ксилолиза.

Анализ углеводной части образцов на разных стадиях микогенного ксилолиза показал, что характер ее изменения обусловлен видовой принадлежностью гриба и породой древесины. Неодинаковое разложение углеводов осины и ели одним и тем же грибом-делигнпфикатором, связано с разным полисахаридным составом хвойных и лиственных пород.

Т. pubescens 5-08 В. adusta 13-07

Рис. 7. Остаток углеводов в осиновой древесине после воздействия грибами, вызывающими коррозию: по оси абсцисс - потеря массы древесины, %; по оси ординат - остаток моносахаридов, %.

Общим правилом при повреждении осиновой древесины делигннфикаторами является преимущественное потребление гетерополимера глюкуроноксилана. В древесине ели разрушение гемицеллюлоз арабиноглюкуроноксилаиа и галактоглюкоманнана под действием этих грибов происходило практически одновременно. При разрушении обеих пород делигннфикаторами наименее затрагиваемым углеводом оказалась глюкоза, что подтверждает сведения о том, что целлюлоза потребляется этими грибами не так интенсивно, как остальные углеводы. На начальных этапах разложения (»20-30 % потери массы древесины) наблюдалось увеличение содержания глюкозы. Это увеличение объясняется относительным снижением доли других компонентов древесины, при одновременном низком потреблении целлюлозы.

Все исследуемые моносахариды регистрировались вплоть до самых последних стадий разложения. Даже минорные соединения, такие как арабнноза и галактоза, никогда полностью грибами не разлагались и всегда присутствовали в ограниченном количестве до самых последних стадий разрушения субстрата.

4.5. Разложение древесины Picea obovata под действием Phellopilus nigrolimitatus

Р. nigrolimitatus, формируя в древесине ели (Р. obovata) коррозионную (пеструю, или ямчатую) гниль, образует локальные участки, в которых происходит полная делигнификация (I), наряду с зонами, где визуально никаких изменений не происходит (II). Для анализа был использован образец с базисной плотностью 171 кг/м3 (8=53%), Делигнификация зоны I в исследованном образце происходит практически полностью и сопровождается значительным снижением содержания ксилозы до 0,7 % (табл. 6). Арабиноза и галактоза присутствуют в зоне I на фоновом уровне, недостаточном для достоверного определения их содержания.

Содержание лигнина в зоне II остается таким же, как и в здоровой древесине. По характеру разрушения глюкозы и лигнина можно предположить, что ксилолиз участка II проходит по симультанному типу разложения. По-видимому, это временное явление, так как развитие зоны делигнификации I происходит именно за счет зоны II. На участках с симультанным разложением так же идет усиленное потребление ксилозы.

Таблица 6

Содержание лигнина и инвертированных Сахаров в двух зонах, формируемых

грибом Р. nigrolimitatus в еловой древесине, %

Зона Арабиноза Ксилоза Манноза Глюкоза Галактоза Лигнин

I следы 0,7 2,2 79,9 следы 2,5

II 0,6 1,9 6,2 36,8 1,7 28,1

Глава 5. Распределение Р. sanguínea на древесном детрите разных пород и размеров

Распределение древесного детрита, пораженного Р. sanguínea, по породам и диаметру показано в табл. 7. Гриб зарегистрирован на всех наиболее распространенных в условиях изучения породах, предпочитая малый размер древесных остатков (<4 см). Крупные остатки, на которых отмечен гриб, представляли собой валеж, пень или сухостой (тогда гриб находился в приземной комлевой части сухостоя), ограничиваясь, как правило, заболонной частью поперечного сечения. В еловом детрите он также распространялся и на спелую древесину.

Таким образом, Р. sanguínea представляет собой типичный подстилочный гриб, разрушающий в основном мелкие древесные остатки. Он не представляет опасности распространения на живые деревья. Экологические условия его развития в природной среде, безразличие к древесной породе делают его привлекательным для использования в биотехнологических целях.

Таблица 7

Количество находок Р. sanguínea на древесном детрите разных пород и размеров, шт

Порода Диаметр, см

<4,0 4,1-8,0 8,1-12 12,1-16 16,1-20 22 26 Всего

Pícea abíes 18 5 4 1 1 - 1 30

Pínus silvestrís 21 2 2 - 2 - - 27

Betula spp. 20 2 - 2 - - - 24

Populus trémula 12 1 - - - - 1 14

Alnus íncana 4 - - - - 1 - 5

Salix caprea 1 - - - - - - 1

Всего 76 10 6 3 3 1 2 101

выводы

1) Удельные скорости разложения древесины Picea abies и Populas trémula грибом Ceríporiopsis subvermispora L-14807 (Picea abies k2=4,lxl0"3 сутки"'; Populus trémula k2=6,2xl0"3 сутки"') в раза выше, чем Phanerochaete sanguínea 16-65 (Picea abies k2=2,0xl0"3 сутки'1; Populus trémula k2=l,4xl0'3 сутки"').

2) Разложение древесины грибами, вызывающими коррозию, происходит существенно быстрее, чем грибами-делигнификаторами. Удельные скорости разложения древесины Populus trémula грибами Bjerkandera adusta 13-07 (k2= 14,2x10"3 сутки"') и Trámeles pubescens 5-08 (k2=22,3xl0'3 сутки"') в 2,5-3 раза выше, чем Ceríporiopsis subvermispora L-14807, и в 1015 раз выше, чем Phanerochaete sanguínea 16-65.

3) Для грибов, вызывающих делигнификацию, зависимость потери массы лигнина от потери массы древесины описывается экспоненциальной функцией:

Su=5Lm„*(l-exp(-i*S))

На основании значений констант разложения лигнина (i) можно судить, что Phanerochaete sanguínea 16-65 (Picea abies i=9,7xl0"2; Populus trémula i=13,5xl0"2) разрушает лигнин более избирательно, чем Ceríporiopsis subvermispora L-14807 (Picea abies i=2,5xl02; Populus trémula i=6,2xl0"2).

4) Потребление лигнина грибами, вызывающими коррозию, происходит прямо пропорционально потере массы древесины. Зависимость потери массы лигнина от потери массы древесины описывается линейной функцией:

SL=j*(S-S„)

Разложение лигнина по отношению к общей потере массы грибами Bjerkandera adusta 13-07 (Populus trémula j=l,15) и Trametes pubescens 5-08 (Populus trémula j=l,16), вызывающими коррозию, осуществлялось почти одинаково.

5) На примере лигнина показана возможность расчета скорости разложения отдельного компонента в процессе микогенного ксилолиза. Предложены модели для описания разложения лигнина грибами, вызывающими делигнификацию (1) и коррозию (2), в зависимости от времени:

^=5Lira*(l-exp(-i*<5lrax*(l-exp(-k*(t-t(1))))), (1)

¿l =j *(8,т *( 1 - ехр( _ k*(t -10))) - ) (2)

Наиболее быстрым разложением лигнина характеризуются грибы, вызывающие коррозию, что обусловлено общей высокой скоростью разложения ими всех компонентов древесины. Скорость разложения лигнина в древесине Populus trémula и Picea abies изученными грибами-делигнификаторами одинакова и существенно меньше по сравнению с грибами, вызывающими коррозию. Более низкая скорость разложения лигнина, присущая

Phanerochaete sanguínea 16-65, компенсируется высокой избирательностью его разложения этим штаммом.

6) Делигнификация древесины Populas trémula грибами Phanerochaete sanguínea 16-65 и Ceríporiopsis subvermíspora L-14807 сопровождается интенсивным потреблением ксилозы, входящей в состав глюкуроноксиланового гемицеллюлозиого комплекса. В древесине Picea abies потребление ксилозы происходит одновременно с потреблением других моносахаридов, входящих в состав гемицеллюлоз. Предположительно ксилоза используется в качестве основного косубстрата в процессе делигнификации Populus trémula, однако не представляет исключительной пищевой ценности при делигнификации Picea abies, где ее содержание значительно ниже. Грибы Bjerkandera adusta 13-07 и Trámeles pubescens 5-08, вызывающие коррозию, характеризуются одинаковой способностью к разрушению гемицеллюлоз, целлюлозы и лигнина.

7) Отсутствие субстратной специализации, а также высокая скорость и избирательность разложения лигнина в сравнении с другими изученными грибами позволяет рекомендовать штамм Phanerochaete sanguínea 16-65 для использования в процессах получения древесной массы, обогащенной целлюлозой, и других технологических процессах, где требуется преимущественное разложение лигнина с сохранением целлюлозы.

Список публикаций по теме диссертации

1. Казарцев H.A., Соловьев В.А. Изменения химического состава древесины под действием лигнинразрушающего гриба Phanerochaete sanguínea II Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии - СПб.: СПбГЛТА, 2009. - Вып. 188. - С. 253-259

2. Казарцев И.А., Рощин В.И. Определение содержания моносахаридов в древесине на разных стадиях микогенного ксилолиза при помощи хроматомасс-спектрометрии // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии - СПб.: СПбГЛТА, 2009. -Вып. 189.-С. 188-197

3. Казарцев И.А. Разрушение лигнина некоторыми ксилотрофными грибами // Мат. всероссийск. научи, колф. студ. и аспнр. "Молодые исследователи - регионам", 2009 г. -Вологда, 2009 - С. 243-244

4. Kazartsev I.A., Soloviev V.A.Wood decomposition effect caused by two lignin-degrading fungi Phanerochaete sanguínea and Ceríporiopsis subvermispora // Plenary meeting and conference: Forest as a renewable sourse of vital values for changing world, 15-21 June 2009. - SPb., 2009 -C. 61-62

5. Кузнецов A.A., Шорохова E.B., Капица E.A., Казарцев И.А. Микогенный ксилолиз крупных древесных остатков в лесах средней подзоны тайги // Сборник материалов Международ. научн.-практ. конф. "Биологическое разнообразие, озеленение, лесопользование", 11-12 ноября 2008 г. - СПб.: СПбГЛТА, 2009. - С. 108-112

6. Казарцев И.А., Соловьев В.А., Рощин В.И. Воздействие лигнинразрушающих грибов на биомассу осины // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы IV Всероссийской конференции. 21-23 апреля 2009 г.: в 2 кн./под ред. Н.Г.Базарновой, В.И.Маркина. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2009. - Кн.1. - С. 32 - 33.

7. Казарцев И.А., Кузнецов A.A. Приживутся ли делигнификаторы в ЦБП? //ЛесПромИнформ. - 2010. - № 2(68) - С. 160-163

Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97

Подписано в печать 14.05.2010. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 603 Ib.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.: (812) 550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Казарцев, Игорь Александрович

Предисловие.

Введение.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Химический состав древесины.

1.1.1. Целлюлоза.

1.1.2. Гемицеллюлозы.

1.1.3. Лигнин.

1.2. Типология гнилей на основе химических изменений при ксилолизе

1.2.1. Деградация.

1.2.2. Деструкция.

1.2.3. Коррозия.

1.3. Механизм разрушения лигнина.

1.4. Значение ксилолиза в лесных экосистемах.

1.5. Применение ксилолитических процессов в биотехнологиях.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности разложения древесины грибами, вызывающими коррозию и делигнификацию"

Настоящая работа выполнена на кафедре общей экологии, физиологии и анатомии растений Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии при прохождении курса аспирантуры в 2006-2009 г. под руководством д.б.н., профессора и зав. кафедрой В.А. Соловьева и была бы невозможна без регулярных консультаций и методических указаний д.х.н., профессора, зав. кафедрой химии древесины, физической и коллоидной химии В.И. Рощина. При проведении серии хроматографических анализов автору оказали помощь к.т.н. Л.П. Белов и к.т.н. Е.В. Гриненко. За регулярную поддержку и неиссякаемый интерес к предмету исследований хотелось бы поблагодарить к.б.н. О.Н. Малышеву и студентку М.В. Лазареву.

Всем перечисленным лицам выражаю свою искреннюю признательность.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Современный интерес, связанный с изучением ксилотрофных грибов (КТГ), продиктован как прикладными, так и фундаментальными аспектами научного поиска. Исторически изучение этих грибов было связано с практической необходимостью хранения круглого леса и защиты древесины в деревянных конструкциях и сооружениях [Вакин, 1964].

В настоящее время исследования уникальных особенностей КТГ формируют самостоятельные направления, ориентированные на нужды отдельных отраслей промышленности. Наибольший интерес привлекает уникальная группа лигнинразрушающих грибов, вызывающих белую гниль древесины. От других грибов их отличает способность к синтезу оксидазных ферментов, позволяющих разрушать лигнин, являющийся наиболее устойчивым компонентом клеточной стенки [Головлева, Мальцева, 1986; Crawford, 1981; Kirk, Farell, 1987; Cullen, Kersten 2004]. Неспецифический характер действия и высокий окислительный потенциал этих ферментов позволяет использовать их для разрушения органических загрязнителей (диоксинов, пентахлорфенолов, полиароматических углеводородов), очистки сточных вод пищевых, текстильных и целлюлозно-бумажных фабрик [Bezalel et al., 1996; Eggen, Majcherczyk, 1998; Lamar et al., 1999; Raghukumar, Rivonkar, 2001]. В лесопромышленном комплексе (ЛПК) природные особенности этих грибов можно использовать для биологической отбелки целлюлозы [Александрова, Медведева, 1999; Jasper et al., 1994], а также получения модифицированной древесины с заданными свойствами и древесностружечных плит [Кадималиев и др., 2001; Рабинович и др., 2001], не требующих применения синтетических смол. Древесные отходы лесопромышленного комплекса, прошедшие предварительный процесс ферментации, можно использовать в энергетике для получения этанола [Kim,

Dale, 2004; Dashtban et al., 2009], а в сельском хозяйстве - для кормления домашних жвачных животных [Малышева и др., 1986; Alborés et al., 2006].

В производстве бумаги и целлюлозных полуфабрикатов лигнин является нежелательным компонентом. От него избавляются, используя вредные химические соединения или энергоемкие термомеханические способы, приносящие вред окружающей среде прямыми или косвенными путями. Среди лигнинразрушающих грибов есть организмы способные на ранних стадиях разложения древесного субстрата избирательно разрушать лигнин, без существенной потери целлюлозного компонента [Соловьев, 1986; Kirk et al., 1997]. Использование таких организмов могло бы значительно изменить технологические схемы, наносящие непоправимый ущерб природе, приблизив их к биосферным процессам. В этом направлении с 1985 г. в России интенсивно изучается Phanerochaete sangidnea (Fr.) Pouzar [Соловьев и др., 1985], а за рубежом с 1990 г. - Ceriporiopsis subvermispora (Pilât) Gilb. et Ryvarden [Setliff et al., 1990].

Одновременно с практическими задачами необходимо уделить внимание расширению знаний о функциональной роли КТГ в лесных экосистемах, прежде всего, уточнению типологии и скорости ксилолиза. Необходимо дать оценку роли КТГ в формировании древесного детрита, превращении органического углерода в двуокись углерода, высвобождении минеральных и органических соединений в процессе ксилолиза древесных остатков и вовлечении их в естественный круговорот [Мухин, 1981; Соловьев и др., 1992].

Цель и задачи исследования. "Цель работы заключалась в сравнении особенностей разложения химических компонентов древесины под действием типичных лигнинразрушающих грибов, вызывающих два типа ксилолиза - делигнификацию (Ceriporiopsis subvermispora, Phanerochaete sanguínea) и коррозию (Trametes pubescens (Schumach.) Pilât, Bjerkandera adusta (Willd.) P. Karst.).

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить потенциальную скорость разложения древесины КТГ.

2. Определить скорость и избирательность разложения лигнина под действием КТГ.

4. Подобрать адекватные задачам методики определения компонентов древесины.

Положения, выносимые на защиту. На фактическом материале показаны различия грибов, вызывающих коррозию (на примере Trametes pubescens, Bjerkandera adusta) и делигнификацию (на примере Ceriporiopsis subvermispora, Phanerochaete sanguínea). В первом случае потенциальная удельная скорость разложения древесины существенно выше, чем во втором.

Для грибов-делигнификаторов характерны значительные потери лигнина уже на первых этапах разложения древесины, которые достоверно описываются экспоненциальной зависимостью. Под действием грибов, вызывающих коррозию, потеря массы лигнина по отношению к потере массы древесины происходит менее интенсивно, чем под действием грибов-делигнификаторов, и удовлетворительно описывается линейной функцией.

Предложенные эскизные модели процессов коррозии и делигнификации позволяют определить параметры для вычисления зависимости разложения лигнина от времени и потери массы. Благодаря моделям показано, что, несмотря на высокую избирательность разложения лигнина грибами7 делигнификаторами, скорость разложения лигнина грибами, вызывающими коррозию, существенно выше. Эти грибы могут использоваться в биотехнологии там, где необходима высокая скорость разложения субстрата, например, в биоремедиации.

Из грибов-делигнификаторов Р. sanguínea 16-65 вызывал большие потери лигнина по отношению к общей потере массы древесины, чем С. subvermispora L-14807. Но вследствие более быстрого ксилолиза последним штаммом, скорости разложения лигнина обоими организмами оказались практически одинаковыми. Благодаря большей избирательности в разложении лигнина Р. sanguínea 16-65 может считаться перспективнейшим грибом для использования в биотехнологических процессах, требующих целенаправленной делигнификации древесины.

Интенсивная делигнификация осины сопровождается резким снижением содержания ксилозы, входящей в состав глюкуроноксиланового комплекса. Предположительно ксилоза используется в качестве косубстрата в процессе разложения лигнина. В ели, где содержание ксилозы значительно ниже, он не имеет большого значения в питании гриба.

Научная новизна. Впервые проведено сравнение способности штаммов С. subvermispora L-14807 и Р. sanguínea 16-65, считающихся наиболее эффективными делигнификаторами, к избирательному разложению лигнина в древесине хвойных (на примере Pícea abies) и лиственных (на примере Populus trémula) пород.

Показано, что избирательность разложения субстрата грибами-делигнификаторами предопределена не только особенностями организмов, но и особенностями лигноцеллюлозного субстрата. Впервые установлено, что интенсивная делигнификация древесины лиственных пород 8 сопровождается активным потреблением ксилозы, входящей в состав глюкуроноксиланового гемицеллюлозного комплекса. Делигнификация ели, где содержание ксилозы в несколько раз меньше, идет менее интенсивно. При разложении осиновой древесины грибами, вызывающими коррозию, ксилоза потребляется одновременно с остальными компонентами, и, по-видимому, не представляет для них исключительной пищевой ценности.

Практическая значимость. Для качественной и количественной оценки углеводного состава древесины на разных стадиях микогенного ксилолиза был модифицирован метод определения ацетатов альдононитрилов моносахаридов.

Показано, что Р. sanguínea 16-65 обладает всеми необходимыми свойствами для эффективного использования в биотехнологии для предобработки щепы с целью получения древесной массы, обогащенной целлюлозой.

Практическая необходимость изучения грибов, вызывающих коррозию и делигнификацию продиктована высокой привлекательностью этих организмов для использования в биотехнологиях. Для осуществления этой 9 идеи необходимо глубокое понимание процессов, сопровождающих микогенный ксилолиз. В результате исследований выяснилось, что содержание ксилозы, входящей в состав полисахарида глюкуроноксилана, в процессе делигнификации древесины лиственных пород существенно снижается. Делигнификация в хвойных породах, где содержание ксилозы в несколько раз меньше, идет менее интенсивно. Таким образом, интенсивная делигнификация древесины обуславливается наличием в ней достаточного количества ксилозы, которая может использоваться в качестве косубстрата при деградации лигнина. В случае подтверждения этого факта можно ожидать положительный эффект при использовании ксилозы в качестве пищевого регулятора при промышленном получении древесной массы обогащенной целлюлозой с помощью грибов-делигнификаторов.

Делигнификаторы - целая группа организмов, роль которых в лесных экосистемах недооценена. В некоторых случаях грибы способны вызывать практически полную делигнификацию древесины. А это значит, что ее целлюлозная составляющая становится доступна многочисленным ассоциациям целлюлолитических организмов, которые могут разрушать ее совместно с делигнификатором в качестве комменсалов или активно конкурируя с ним. Необходимо дальнейшее изучение редуцирующей, диссипативной и эдафической функций грибов-делигнификаторов в лесных экосистемах.

Апробация работы. Результаты исследований неоднократно обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях СПбГЛТА. Материалы работы доложены на конференции International Academy of Wood Science "Forest as a renewable source of vital values for changing world" (Санкт-Петербург, 2009), Всероссийской конференции молодых ученых "Молодые исследователи - регионам" (Вологда, 2009), IV Всероссийской конференции "Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья" (Барнаул, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ (в том числе 2 работы в издании из списка ВАК).

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Казарцев, Игорь Александрович

Выводы

1) Удельные скорости разложения древесины Picea abies и Populus trémula грибом Ceriporiopsis subvermispora L-14807 {Picea abies k2=4,lxl0"3 сутки"1;

Populus trémula k2=6,2xl0"3 сутки"1) в 2-4 раза выше, чем Phanerochaete i <> sanguínea 16-65 {Picea abies k2=2,0xl0" сутки" ; Populus trémula k2=l,4xl0 сутки"1).

1 1 •> 1 (k2= 14,2x10" сутки") и Trametes pubescens 5-08 (k2=22,3xl0" сутки ) в 2,5-3 раза выше, чем Ceriporiopsis subvermispora L-14807, и в 10-15 раз выше, чем

Phanerochaete sanguínea 16-65.

На основании значений констант разложения лигнина (i) можно судить, что Phanerochaete sanguínea 16-65 {Picea abies i=9,7xl0" ; Populus trémula i=13,5xl0") разрушает лигнин более избирательно, чем Ceriporiopsis

•2 • 2 subvermispora L-14807 {Picea abies i=2,5xl0" ; Populus tremida i—6,

2x10 ).

Разложение лигнина по отношению к общей потере массы грибами Bjerkandera adusta 13-07 {Populus trémula j=l,15) и Trametes pubescens 5-08 {Populus fremida j=l,16), вызывающими коррозию, осуществлялось почти одинаково.

5) На примере лигнина показана возможность расчета скорости разложения отдельного компонента в процессе микогенного ксилолиза.

Предложены модели для описания разложения лигнина грибами, вызывающими делигнификацию (1) и коррозию (2), в зависимости от времени:

1 - ехр( - - ехр( - k*(t -10))))), (1)

- ехр(- k*(t -10))) - S0) (2)

6) Делигнификация древесины Populus trémula грибами Phanerochaete sanguínea 16-65 и Ceriporiopsis subvermispora L-14807 сопровождается интенсивным потреблением ксилозы, входящей в состав глюкуроноксиланового гемицеллюлозного комплекса. В древесине Picea abies потребление ксилозы происходит одновременно с потреблением других моносахаридов, входящих в состав гемицеллюлоз. Предположительно ксилоза используется в качестве основного косубстрата в процессе делигнификации Populus trémula, однако не представляет исключительной пищевой ценности при делигнификации Picea abies, где ее содержание значительно ниже. Грибы Bjerkandera adusta 13-07 и Trametes pubescens 5-08, вызывающие коррозию, характеризуются одинаковой способностью к разрушению гемицеллюлоз, целлюлозы и лигнина.

1.6. Заключение

Последние десятилетия особое внимание уделялось изучению КТГ в связи с их ролью в лесных экосистемах и возможностью их использования в биотехнологиях. Положительные результаты были получены во многих направлениях биотехнологии, где необходима избирательная делигнификация древесины. Были известны лигнинразрушающие грибы, обеспечивающие в лесных экосистемах разложение лигнина древесины и возврат минеральных веществ в круговорот. Среди них были отобраны и интенсивно изучаются несколько видов, особенно детально в России - Р. sanguínea 16-65, а за границей -С. subvermispora. Однако отсутствуют работы по их сравнению. Большинство работ по биоделигнификации посвящено ферментному механизму разложения лигнина. Установлено, что для его разложения необходим косубстрат. Предположительно косубстратом служат некоторые гемицеллюлозы. Прямые определения изменений в содержании отдельных гемицеллюлоз в отношении делигнификаторов являются очень скудными. Такие данные могли бы объяснить избирательность разложения лигнина при биоделигнификации и найти критерии различий коррозии и делигнификации как типов микогенного ксилолиза.

Глава 2.

ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Программа

Штаммы грибов-делигнификторов, использованные в работе, были выбраны неслучайно. В настоящее время, С. subvermispora L-14807 и Р. sanguínea 16-65 можно считать наиболее перспективными штаммами для получения древесной массы с улучшенными свойствами. Эти грибы были выбраны после довольно обширного скрининга штаммов, вызывающих делигнификацию. Серьезной практической задачей является сравнение лигнинразрушающих особенностей этих грибов, которое до сих пор не проводилось.

Ранее исследование С. subvermispora L-14807 проводилось преимущественно на породах, коммерчески востребованных в США: Pinus taeda, Populus tremuloideus, Eucalyptus grandis, Eucalyptus salignia, Picea glauca [Hunt et al., 2004]. В нашей работе свойства этого гриба планируется изучить на древесных породах Северо-западного региона России: Populus trémula и Picea abies. Таким образом, мы можем дополнительно сравнить эффекты разложения, вызываемые С. subvermispora L-14807, на разных древесных породах.

Учитывая, что Р. sanguínea 16-65 и С. subvermispora L-14807 являются грибами с наиболее выраженными лигнинразрушающими свойствами, в работе планируется выяснить фундаментальные отличия между грибами, вызывающими коррозию и делигнификацию. В качестве контрольной группы были выбраны типичные грибы, вызывающие симультанное разложение всех компонентов древесины, В. adusta и T. pubescens.

Сравнения всех грибов проводили по следующим критериям:

• кинетика разложения древесины хвойных и лиственных пород;

• скорость разложения лигнина

• избирательность разложения лигнина на единицу потери массы;

• особенность разложения углеводного комплекса древесины.

Все существующие данные относительно разложения компонентов древесины делигнификаторами относятся к сопоставлению количества разрушаемого лигнина и целлюлозы. Относительно того, что происходит с гемицеллюлозами, свидетельствуют лишь отрывочные данные, являющиеся результатами единичных анализов. Поэтому в процесс работы планируется уточнить характер изменения гемицеллюлозного комплекса под действием грибов, вызывающих делигнификацию. Для этого необходимо подобрать соответствующую задачам методику определения компонентов углеводной части древесины.

2.2. Методика 2.2.1. Среды и субстраты

Сусло пивное неохмеленное получали с пивоваренного завода "Вена" о плотность-21,7 мг/см ; рН-5,61). Колбы объемом 500 мл заполняли суслом до половины, закупоривали и стерилизовали при давлении 1,0 ати 40 мин. При использовании сусло разводили водопроводной водой в соотношении 1:3 соответственно.

Для приготовления агаризованной среды в разведенное водой пивное сусло добавляли 20 г/литр агар-агара и нагревали до его полного растворения. Среду разливали в колбы Эрленмейера объемом 250 мл, закупоривали ватными пробками и стерилизовали при 1,0 ати 40 мин.

Вермикулит (фракция 2-5 мм) рассыпали в банки объемом 200 мл так, чтобы заполнить 1/3 объема (приблизительно 70 мл).

Деревянные кубики для инокуляции со стороной 5 мм изготавливали из древесины ели {Picea abies) и осины {Populus trémula). Перед высыпанием на культуру их стерилизовали в автоклаве при давлении 1,0 ати 1 час.

Образцы древесины размером 30x20x5 мм (тангентальный х радиальный х продольный размеры) получены из заболони ели (Р. abies) и осины (Р. trémula). Перед закладкой опыта образцы пропитывались водопроводной водой в течение трех дней, затем их раскладывали на фильтровальную

40 бумагу в чашках Петри и стерилизовали текучим паром три раза по 1 часу через каждые сутки. Стерилизацию под давлением не проводили, чтобы не вызвать необратимых изменений в химическом составе древесины.

2.2.2. Подготовка образцов

При заготовке образцов необходимо учитывать, что химический состав одной и той же породы (ботанического вида) древесины не является строго постоянным и изменяется в зависимости от географической зоны произрастания, места произрастания, возраста дерева, а иногда и времени рубки. Даже в стволе одного и того же дерева могут наблюдаться заметные отличия в содержании отдельных компонентов, как по высоте ствола, так и по его диаметру. Древесина корней и ветвей отличается по химическому составу от древесины ствола [Азаров и др., 1999]. Поэтому для уменьшения вариабельности получаемых аналитических данных необходимо стандартизировать процедуру отбора и изготовления образцов для исследования. Стандартный образец не должен содержать признаков поражения грибами, сучков и ходов насекомых. образец спелая заболонь древесина

Рис.2. Схема заготовки образцов из ствола дерева (поперечный разрез)

В эксперименте использовались образцы, изготовленные из древесины ели (Р. abies) и осины (Р. trémula). Деревья были срублены в Лисинском учебно-опытном лесхозе Ленинградской области в середине июня в ельнике черничном свежем. Возраст ели составлял 70 лет /Н=21 м; D=22 см/, осины

90 лет /№=24 м; Б=24 см/. Образцы выпиливали с периферической части заболони (см. рис. 2), с участка ствола, расположенного на расстоянии 2-4 м от комля.

Подготовленные для работы образцы древесины номеровали, подписывая карандашом. Затем их помещали в эксикатор, где они несколько дней выдерживались для достижения равновесной влажности, после этого образцы взвешивали. 10 % образцов сушили при температуре 100-105 °С не менее трех часов до абсолютно сухой массы. При температуре ниже 100 °С удаление воды может произойти не полностью, а при температуре выше 105 °С может наблюдаться деградация компонентов древесины, что делает их непригодными для последующего химического анализа. Из сушильного шкафа образцы помещали в эксикатор на 10 минут, где они остывали. Время охлаждения должно быть строго постоянным. Затем рассчитывали влажность образцов (Ж) и находили для каждой породы в отдельности ее среднее значение (Жср), которое использовали для вычисления абсолютно сухой массы остальных образцов (ш0): ч? = (т„-т{])1 пц, (2) то = т„ А>Ф.-1)> (3) где - влажность образцов; т0 - масса соответственно сырой и сухой древесины, г.

Преимущество такого способа определения абсолютно сухой массы заключается в том, что образцы, непосредственно участвующие в анализе, не подвергаются высушиванию и воздействию высоких температур, что может негативно повлиять на дальнейшее развитие гриба и пр.

2.2.3. Культуры

В работе использованы штаммы грибов, хранящиеся в коллекции культур кафедры общей экологии, анатомии и физиологии растений Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии. Грибы культивировались на косом агаре и хранились при комнатной температуре и влажности. Перечень использованных для работы грибов приведен в табл. 1.

Гриб С. subvermispora штамм L-14807 был получен 9.08.06 из Forest Product Laboratory (USA, Madison, Department of Agriculture) на следующих условиях: использовать только в контролируемых лабораторных условиях по указанному почтовому адресу, все культивируемые организмы должны быть уничтожены стерилизацией после окончания работ. Во время работы данные критерии соблюдались для всех культур без исключения.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Казарцев, Игорь Александрович, Санкт-Петербург

1. Азаров В.И., Буров A.B., Оболенская A.B. Химия древесины и синтетических полимеров: Учебник для вузов. -СПб.: СпбЛТА, 1999.-628 с.

2. Александрова Г.П., Медведева С.А. Биоотбелка сульфатной целлюлозы оксидазными ферментами гриба Daedaleopsis confragosa II Химия растительного сырья. 1999. - № 2. - С. 81 - 84.

3. Бондарцева М.А., Пармасто Э.Х. Семейства гименохетовые, лахнокладиевые, кониофоровые, щелелистниковые. Л: Наука, 1986. -192 с.

4. Бондарцева М.А. Определитель грибов России. Порядок афиллофоровые. Спб.: Наука, 1998. - Вып. 2.-391 с.

5. Борисов Л.Б., Козьмин-Соколов Б.Н., Фрейдлин И.С. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии: Учебное пособие. -М.: Медицина, 1993. 240 с.

6. Вакин А.Т. Хранение круглого леса. М., 1964. - 428 с.

7. Ванин С.И. Гниль дерева. Ее причины и меры борьбы. М: Сельхозгиз, 1930.-165 с.

8. Ганбаров Х.Г. Эколого-физиологические особенности дереворазрушающих высших базидиальных грибов. Баку: Элм, 1989. - 200 с.

9. Головлева Л.А., Мальцева О.В. Биохимия разложения лигнина микроорганизмами // Проблемы биоконверсии растительного сырья / Под ред. Скрябин Г.К., Головлев Е.Л., Клесов A.A. М. -Наука, 1986. -295с.

10. Горелова И.Д., Фофанова М.Ф., Саплина В.И. Разрушение древесины лиственницы грибом Phanerochaete sanguinea II Экология и Защита леса. -Л.: ЛТА, 1987.-С. 90-92.

11. Горленко М.В., Бондарцева М.А., Гарибова Л.В. Грибы СССР. М.: Мысль, 1980.-303 с.

12. Даниляк Н.И., Семичаевский В.Д., Дудченко Л.Г., Трутнев И.А.

13. Ферментные системы высших базидиомицетов / Под ред. Судьина Е.Г., Дудка И.А, АнУССР Инт-т ботаники им Н.Г. Холодного. Киев: Наук, думка, 1989. -280 с.

14. Дудкин М.С., Громов B.C., Ведерников H.A. Гемицеллюлозы. Рига: Зинатне, 1991.-488 с.

15. Барыкина Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. М.: Издательство МГУ, 2004. - 312с.

16. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М.: Наука, 2003.-348 с.

17. Кадималиев Д.А., Ревин В.В., Шутова В.В. Влияние прессования на свойства лигнина древесины сосны обработанной грибом Partus tigrinus //Химия растительного сырья. -2001. -№ 3. — С. 111-118.

18. Малышева О.Н., Лейтан Э.З. Изменение гистохимической структуры древесины делигнифицированной некоторыми грибами // Экология и Защита леса-Л: ЛТА, 1987 С. 110-113.

19. Малышева О.Н. Образование ядровых веществ в древесине березы при ее поранении и поражении грибами // ЛТА. Лесной журнал. 1976. - № 2.-С. 85-88.

20. Малышева О.Н., Горелова И.Д., Богомолов В.В., Кузнецова И.В. Перевариваемость древесины в последней стадии микогенного ксилолиза // Экология и защита леса. Л.: ЛТА, 1986. - С. 107-110.

21. Малышева О.Н., Меламед Ц.Э. Влияние дереворазрушающих грибов на содержание свободных углеводов в древесине березы // Химия древесины. Рига: Зинатне, 1976. № 2. - С. 105-107.

22. Мануковский Н.С., Абросов Н.С., Косолапова Л.Г. Кинетика биоконверсии лигноцеллюлоз. Новосибирск: Наука, 1990. -112 с.

23. Микельсон А.Э., Шарапов Г.Е., Домбург Г.Э. Газохроматографическое определение углеводов древесины в виде ацетоальдононитрилов // Химия древесины. 1980. - № 2. - С. 94-99.

24. Мухин В.А. Роль базидиальных дереворазрушающих грибов в лесных биогеоценозах // Лесоведение. 1981. - № 1. - С. 46-53.

25. Никитин В.М., Оболенская A.B., Щеголев В.П. Химия древесины. М.: Лесная промышленность, 1978. - 368с.

26. Непенин Ю.Н., Гашкова М.Я., Бейгельман A.B., Антонова Е.С. Исследование химических свойств древесины сосны, пораженной грибом Fomitosispinicola. СПб: СПБ ЛТА, 1974. - С. 181-192.

27. Оболенская A.B., Ельницкая З.П., Леонович A.A. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы: Учебное пособие для вузов. М.: Экология, 1991.-320 с.

28. Одум Ю. Экология: в 2 т./ перевод с англ. М: Мир ,1986. -Т.1. 328 с.

29. Пазухина Г.А., Авакумова A.B. Реагенты для отбелки целлюлозы. -СПб.: ,2002.-110 с.

30. Рабинович М.Л., Болобова A.B., Кондращенко В.И. Теоретические основы биотехнологии древесных композитов. Древесина и разрушающие ее грибы М.: Наука, 2001 264 с.

31. Рипачек В. Биология дереворазрушающих грибов. М: Лесная промышленность, 1967.-276 с.

32. Ролл-Хансен Ф., Ролл-Хансен X. Болезни лесных деревьев. СПб: СПБ ЛТА, 1998. - 120 с.

33. Сакодынский К.И., Бражников В.В., Волков С.А., Зельвенский В.Ю., Ганкина Э.С., Шатц В.Д. Аналитическая хроматография. М.: Химия, 1993 г.-464 с.

34. Соловьев В.А. Дыхательный газообмен древесины. Л: ЛГУ, 1983. - 408 с.

35. Соловьев В.А., Морозов Е.Е. Физические параметры еловой древесины, разрушаемой грибом Phanerochaete sanguinea в различных экологических условиях// Экология и Защита леса. Л: ЛТА, 1989. - С.87.90.

36. Соловьев В.А. Проблема делигнификации древесины. Экология и защита леса. Экология лесных животных: Межвузовский сборник науч.тр. Л: ЛТА, 1986. - 116 с.

37. Соловьев В.А., Малышева О.Н., Саплина В.И., Малева И.Л., Стрельникова Л.Л. Отбор штаммов грибов по их лигнинразрушающей способности // Экология и Защита леса. Л: ЛТАД982. - Вып.7. -С.128-134.

38. Соловьев В.А., Малышева О.Н., Сушкова Н.Е. Разложение древесных остатков базидиомицетами на сплошных вырубках // Экология и Защита леса. Л: ЛТА, 1985. - С.61-66.

39. Соловьев В.А., Яковлева Н.С. Особенности ферментной системы лигнинразрушающего гриба Phanerochaete вап^теа // Экология и Защита леса —Л: ЛТА, 1987-С.112-114.

40. Соловьев В.А., Малышева О.Н., Малева И.Л., Саплина В.И. Изменение химического состава древесины под действием лигнинразрушающих грибов // Химия древесины. 1985. -№ 6. - С.94-100.

41. Соловьев В.А., Стороженко В.Г., Бондарцева М.А., Крупнов В.И. Научные основы устойчивости лесов к дереворазрушающим грибам. -М.: Наука, 1992.-221 с.

42. Степанова Н.Т., Мухин В.А. Основы экологии дереворазрушающих грибов. М.: Наука, 1979.- 100 с.

43. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. 2-е изд. - М: Колос, 1979. - 216 с.

44. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения:

45. Учебник для вузов. 2-е изд. - М: Лесная промышленность, 1986. -368с.

46. Фенгел Д., Вегенер Г. Древесина (химия, ультраструктура, реакции): Пер. с англ. -М.: Лесная промышленность, 1988. 512 с.

47. Царев Н.И., Царев В.И., Катраков И.Б. Практическая газовая хроматография. Барнаул: Алт. Ун-та, 2000. - 156 с.

48. Шиврина А.Н., Низковская О.П., Фалина Н.Н., Маттисон Н.Л., Ефименко О.М. Биосинтетическая деятельность высших грибов М: Наука, 1969.-241 с.

49. Эсилашвили В.И. Физиологическая регуляция лигнолитической активности высших базидиальных грибов// Микробиология. 1993. - Т. 62, №5.-С. 801-815.

50. Яковлева Н.С., Саплина В.И., Малева И.Л., Ярмишко М.А., Стрельникова Л.Л. Влияние температуры и азота на разрушение древесины грибом Phanerochaete sanguined II Экология и Защита леса -Л: ЛТА, 1987-С.113-116.

51. Albores S., Pianzola M.J., Soubes M., Cerdeiras M.P. Biodégradation of agroindustrial wastes by Pleurotus spp. for its use as ruminant feed II Electronic Journal of Biotechnology. 2006. - Vol. 9. № 3. - P. 215-220.

52. Agosin E., Blanchette R.A., Silva H., Lapierre C., Cease K.R., Ibach R.E., Abad A.R., Muga P. Characterization of Palo Podrido, a natural process of delignifïcationin wood // Applied and Enviromental Microbiology. 1990. -Vol. 56. -P. 65-74.

53. Akhtar M., Blanchette R.A., Kirk Т.К. Microbial delignification and biomechanical pulping // Springer-Verlag Berlin. 1997. -Vol. 57. - P. 159-195.

54. Anagnost S.E. Light microscopic diagnosis of wood decay // International

55. Association of Wood Anatomists Journal. 1998. -Vol. 19. - P. 141-167.

56. Baghoon E.S., Linder D.H. Marine fungi: their taxonomy and biology // Farlowia. 1944. -Vol. 1. - P. 395-467.

57. Bailey I.W., Vestal M.R. The significance of certain wood destroying fungi in the study of the enzymatic hydrolysis of cellulose // Journal of the Arnold Arboretum. 1937. - Vol. 18. - P. 196-205.

58. Baecker A.A., King B.W. Soft rot in wood coased by Streptomyces // Journal of the Institute of Wood Science. 1982. - Vol. 10. - P. 65-71.

59. Bar-Lev S. S., Kirk T. K., Chang H.-m. Fungal treatment can reduce energy requirements for secondary refining of TMP // Tappi Journal. -1982. Vol. 65.-P. 111-113.

60. Baum S., Schwarze F.W.M.R. Persistence of the gelatinous layer within tension wood fibres of European beech degraded by Ustulina deusta //New Phytologist. 2001. - Vol. 147. -P.347-355.

61. Bavendamm W. U. ber das Vorkommen und den Nachweis von Oxydasenbei holzzerstorenden Pilzen // Zeitschrift fur Pflanzen Krankheiten. 1928. - Vol 38.-P. 257-276.

62. Bezalel L., Hadar Y., Cerniglia C.E. Mineralization of Polycyclic Hydracarbons by the white-rot fungus Pleurotus ostreatusll Applied and Enviromental. 1996. - Vol. 62. №1. -P.292-295.

63. Blanchette R.A. et al. Degradation of Compression and Tension Wood by Fungi // Holzforschung. 1994. - Vol. 48. - P. 34-42.

64. Blanchette R.A., Burnes T.A., Leatham G.F., Effland M.J. Selection of white-rot fungi for biopulping // Elsevier Biomass. 1988. - Vol. 15. - P. 93-101.

65. Blanchette R.A., Nilsson T., Daniel G., Abad A. Biological degradation of wood. In: Rowell R.M. Barbour R.J. (editors) Archaeological wood: Properties, Chemistry and Preservation. Washington: Am. Chem. Society. -1990.-P. 141-174.

66. Blanchette R.A., Otjen L., Effland M.J., Eslyn W.E. Changes in structural and chemical components of wood delignified by fungi // Wood Sei. technol.1081985.-Vol. 19.-P. 36-46.

67. Blanchette R.A., Burnesl T.A., Eerdmans M.M., Akhtar M. Evaluatingl1.olates of Phanerochaete chrysosporium and Ceriporiopsis subvermispora for Use in Biological Pulping Processes // Holzforschung -1992. Vol. 46. -P.109-115.

68. Blanchette R.A. Resistance of hardwood vessels to degradation by white rot Basidiomycetes II Can. J. -1988. -Bot. 66. P.1841-1847.

69. Blanchette R.A. Delignification by wood-decay fungi // Ann. Rev. Phytopathol. -1991. Vol. 29. - P. 381-398.

70. Bogan B.W., Lamar R. T. Polycyclic aromatic hydrocarbon-degrading capabilities of Phanerochaete laevis HHB-1625 and its extracellular ligninolytic enzymes // Appl. Environ. Microbiol. -1996. -Vol. 62. №5. -P. 1597-1603.

71. Souza-Cruz P.B., Freer J., Siika-Aho M., Ferraz A. Extraction and determination of enzymes produced by Ceriporiopsis subvermispora during biopulping of Pinus taeda wood chips // Enzyme and Microbial Technology. 2004. -Vol.34. - P. 228-234.

72. Clausen C.A., Kenealy W., Lebow P. Oxalate analysis methodology for decayed wood // Elsevier Int. Biodeterioration & Biodégradation. 2008. -Vol. 62.-P. 372-375.

73. Collins P.J., Dobson Ad.W. Oxidation of fluorene and phenantrene by Mn(II) dependent peroxidase activity in whole cultures of Trametes versicolorII Biotechnol. Lett. 1996. - Vol. 18. № 7. - P. 801-804.

74. Collins P.J., Dobson A.W. Extracellular lignin and manganese peroxidase production by the white-rot fungus Coriolus versicolor II Biotechnol. Lett. -1995. Vol. 17. № 9. - P. 989-992.

75. Crowford R.L. Lignin biodégradation and transformation // John Wiley & Sons Inc New York.-1981.-P. 170.

76. Dashtban M., Schraft H., Qin W. Fungal bioconversion of lignocellulosic. Opportunities and Perspectives // Int.J.Biol.Sci. 2009. -Vol. 5(6). - P. 578595.

77. Daniel G., Nilsson T. Developments in study of soft rot and bacterial decay// Forest Product biotechnology Taylor & Francis. 1998. - P.37-62.

78. Daniel G., Vole J., Nilsson T. Soft rot and multiple T-branching by the Basidiomycete Oudemansiella mucida // Mycological Research. 1992. -Vol. 96. - P. 49-54.

79. Davis M.W., Glaser J.A., Evans J.W., Lamar R.T. Field evaluation of lignin-degrading fungus Phanerochaette sordida to treat creosote-contaminated soil // Enviromental Science & Technology. 1993. - Vol. 27. № 12. - P. 25722676.

80. Datta A.A., Bettermann A., Kirk T.K. Identification of specific manganese peroxidase among lignolytic enzemes secreted by Phanerochaete chrysosporium during wood decay// Applied Envir. Microbiology. 1991. -№ 57(5). - P.1453-1460.

81. Douglas S., Flournoy T., Kirk T.K., Highley T.L. Wood Decay by Brown-Rot Fungi: Changes in Pore Structure and Cell Wall Volume // Holzforschung. -1991.-Vol. 45.-P. 383-388.

82. Duncan C. Wood-attacking capabilities and physiology of soft rot fungi // USD A Forest Service Research Paper. 1960. - № 2173.

83. Eriksson K.-E., Blanchette R. A., Ander P. Microbial and Enzymatic Degradation of Wood and Wood Components. Springer: Verlag Berlin Heidelberg.- 1990.-P. 407.

84. Eriksson K.-E. Biotechnology in the Pulp and Paper Industry // Wood Sci.Technol. -1990. -Vol. 24. P.79-101.

85. Eslyn W.E., Kirk. T.K., Effland M.J. Changes in chemical composition of wood caused by six soft rot fungi // Phytopotology. 1975. - Vol. 65. №4.1. P. 473-476.

86. Eaton R.A., Hale M.D.C. Wood: Decay, Pests and protection // Chapman & Hall London. 1993. - P. 546.

87. Etheridge D.G. Differentiation of white-and brown rot fungi by an oxidase reaction //Nature. -1957. -Vol. 179. -P. 921-922.

88. Eggen T., Majcherczyk A. Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in contaminated soil by white rot fungus Pleurotus ostreatus// Int. Biodeterior. Biodegrad. 1998. - Vol. 41. № 2. - P. 111-117.

89. Faix O., Mozuch M.D., Kirk T.K. Degradation of gymnosperm (guaiacyl) vs. angiosperm (syringyl/guaiacyl) lignins by Phanerochaete chrysosporium II Holzforschung. 1985. -Vol. 39. -P. 203-208.

90. Fernando T., Rumpus J.A., Aust S.D. Biodégradation of TNT by Phanerochaete chrysosporium!/ Appl. and Enwiron. 2 Microbiol. 1990. -Vol. 56. №6.-P. 1666-1671.

91. Fernando T., Aust S. Biodégradation of toxic chemicals by white-rot fungi. In: Chaudhry G.R. (ed.) Biological Degradation and Bioremediation of Toxic Chemicals // Chapman & Hall London. 1994. - P. 386-402.

92. Geib S.M., Filley T.R., Hatcher P.G., Hoover K. Lignin degradation in woodfeeding insects // PNAS. 2008. -Vol. 105. № 35. - P.12932-12937.

93. Gilbertson R.L. Wood-rotting fungi in North America // Mycologia. 1980. -Vol. 72.-P. 1-49.

94. Green F. III., Highley T.L., Mechanism of Brown-Rot Decay: Paradigm or Paradox // International Biodeterioration & Biodégradation. 1997. - Vol. 39. №(2-3).-P. 113-124.

95. Hammel K. E., Kalyanaraman B., Kirk T. K. Oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons and bibenzopdioxins by Phanerochaetechrysosporium ligninase. // J. Biol. Chem. -1986. -Vol. 261. №36. -P.16948-16952.

96. Hammel E.K., Cullen D. Role of fungal peroxidases in biological ligninolysis // Current Opinion in plant biology. 2008. -Vol.11. -P.349-355.

97. Hatakka A. Biodegradation of lignin. // Biopolymers, Lignin, Humic Substances and Coal / editors Hofrichter M., Steinbüchel A.-Wiley: VCH Germany . -Vol.1. -P. 129-180.

98. Harris G. C. M. Chemical changes in beech litter due to infection by Marasmiusperonatus II Ann. Applied Bot. — 1945. —Vol.32. —P. 38-39.

99. Hartig R. Die Zersetzungserscheinungen des Holzes der Nadelholzbaume und der Eiche in forslicher botanischer und chemischer Richtung.-Springer: Berlin.-1878

100. Hartig R Wichtige Krankheiten der Waldbaume Berlin 1874

101. Heitkamp M. A., Freeman J. P., Miller D.W., and Cerniglia C.E. Pyrene degradation by a Mycobacterium sp.: Identification of ring oxidation and ring fission products II Appl. Environ. Microbiol. -1988. -Vol.54. №10. -P. 2556-2565.

102. Highley T.L. Requirements for cellulose degradation by brown-rot fungus// Material und Organismen. 1977. - Vol. 12. - P. 25-36.

103. Higuchi T. Microbial degradation of lignin: role of lignin peroxidase, manganese peroxidase, and laccase // Proceedings of the Japanese Academy. -2004. -Vol.80. P.204-214.

104. Holt D.M. Bacterial Degradation of wood cell walls in aerobic aquatic habitats. Decay patterns and mechanisms proposed to account for their formation // Journal of the Institute of Wood Science. 1983. -Vol. 9. - P. 212-223.

105. Hood I., Ramsden M., Dot T., Self M. Rigidoporus lineatus (Pers.) in fire salvaged logs stored under water sprinklers in south-east Queensland // Material und Organismen. 1997. - Vol. 31. - P. 123-143.

106. Hunt C., Kenealy W., Horn E., Houtman C. A biopulping mechanism:

107. Creation of acid groups on fiber // Holzforschung. -2004. Vol. 58. -P. 434439.

108. Johannes C., Majcherczyk A., Hutterman A. Degradation of antracene by laccase of Trametes versicolor in the presence of different mediator compounds// Appl. Microbiol. Biotechnol. 1996. - Vol. 46. №3. - P. 313— 317.

109. Karppanen O., Venalainen M., Harju A.M., Laakso T. The effect of brown-rot decay on water adsorption and chemical composition of Scots pine heartwood // Ann.For.Sci. -2008. Vol.65. - P.610.

110. Kerr A.J., Goring D.A.I. The role of hemicellulose in the delignification of wood // Çan. J. Chem. -1975. -Vol.53. P. 952-959.

111. Kim S., Dale B. Global potential bioethanol production from wasted crops and crop residues // Biomass and Bioenergy. 2004. -Vol. 26. № 4. -P. 361375.

112. Kirk T.K. Cowling E.B. Biological decomposistion of solid wood/ In The chemistry of solid wood, éd.; Rowell, R., American Chemical Society.-Washington: DC, 1984. P. 455-487.

113. Kirk T.K., Akhtar M., Blanchette R.A. Fungal delignification and biochemical pulping of wood // Biotecnology. -1997. Vol. 57. -P. 160-193.

114. Kirk T.K. Farrell R.L. Enzymatic "combustion": The microbial degradation of lignin // Ann. Rev. Microbiol. 1987. -Vol. 41. - P.465-505.

115. Kirk T.K., Shimada M. Lignin biodégradation: The microorganizms involved and the physiology and biochemestry of degradation by white-rot fungi // Biosynthesis and biodegaradation of Wood Components. 1985. -P. 579605.

116. Kirk T.K. Tien M. Biochemistry of lignin degradation by Phaerochaetechrysosporium: Investigation with non-phenolic model compounds // Ref. -1983.-Vol. 115. -P.233-245.

117. Kirk T.K. Lignin degrading enzyme system // In Cellulose as a chemical Energy resource Biotechnology and Bioengineering symposium. 1975. - № 5. -P.139-150.

118. Kuwahara M., Glenn J.K., Morgan M.A., Gold M.H., Separation and characterization of two extracellular H202-dependent oxidases from lignolitic cultures of Phanerochaete chrysosporium-FEBBS: Lett, 1984. — Vol. 169 — P.247-250

119. Lamar R. T., Main Laura M., Diatrich Diane M., John A.Claser. Screening of fungi for Soil Remediation Potential // Agronomy monograph. —1999. — Vol. 37.-P. 139-156

120. Lawson, L.R., Still C.N. The biological decomposition of lignin—Literature survey // Tappi Journal. 1957. - Vol. 40. - P. 56A-80A.

121. Lee K.H, Wi S.G., Singh A.P., Kim Y.S. Micromorphological characteristics of decayed wood and laccase produced by the brown rot fungus Coniophora puteana // Journal of Wood Science. 2004. -Vol. 50. - P. 281-284.

122. Leatham, G.F., Myers G.C. A PFI mill can be used to predict biomechanical pulp strength properties // Tappi Journal. 1990. -Vol. 73. -P. 192-197.

123. Leatham G. F., Myers G.C., Wegner T.H. Biomechanical pulping of aspen chips: energy savings resulting from different fungal treatments // Tappi Journal. 1990. -Vol. 73. - P. 197-200.

124. Leatham G.F., Myers G.C., Wegner T. H., Blanchette, R.A. Biomechanical pulping of aspen chips: paper strength and optical properties resulting from different fungal treatments.// Tappi Journal. -1990. -Vol. 73. -P. 249-255.

125. Liese W. Ultrastructural of woody tissue disintegration // Annual Review of phytopathology. 1970. - Vol. 8. - P. 231-258

126. Liese W. The action of fungi and bacteria during wood deterioration Intern // Pest Contr. 1971. - Vol. 13. №1. - P. 20-24.

127. Lindeberg G. Uber die Physiologie ligninabbauender BodenHymenomyzeten // Symbolae Botan. Uppsalienses. 1944. -Vol. 8. -P. 1183.

128. Lindeberg G. On the decomposition of lignin and cellulose in litter caused by soil inhabiting Hymenomycetes // Ark.bot.A. 1946. - Vol. 33. № 10. - P. 1-16.

129. Luna M. L., Murace M. A., Keil G. D. Patterns of decay caused by P. sanguineus and G. lucidum in poplar wood III IAWA Journal. -2004. -Vol. 25(4).-P. 425-433.

130. Luthard W. Holzverendelung durch Pilze II Wissen u. Leben. -1959. -Vol. 10. -P. 762-764.

131. Majcherczyk A. Johannes C. Huttermann A. Oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) by laccase of Trametes versicolor// Enzyme Microb. Technol. 1998. - Vol. 22. № 5. - P. 335-341.

132. Martens R., Zadrazil F. Screening of white-rot fungi for their ability to mineralize polycyclic aromatic hydrocarbons in soil// Folia Microbiologica. -1998. Vol. 43. № 1. - P. 97-103.

133. Nishida, T., Kashino, Y., Mimura. A., Takahara Y. Lignin biodégradation by wood-rotting fungi. I. Screening of lignin-degrading fungi // Mokuzai Gakkaishi. -1988. -Vol. 34. -P.530-536.

134. Nobles M.K. Identification of cultures of wood-rotting fungi // Can. Journal of research. 1948. -Vol. 26. -P. 281-431.

135. Nobles M.K. A rapid test for extracelluar oxidase in cultures of wood-inhabiting hymenomycetes // Canadian Journal of Botany. -1958. -Vol. 36. -P. 91-99.

136. Orth A.B., Pease E.A., Tien M. (1994) Properties of lignin-degrading peroxidases and their use in bioremediation. In: Chaudhry G.R. (ed.)

137. Biological Degradation and Bioremediation of Toxic Chemicals. Chapman & Hall, London, P. 345-363.

138. Osono T., Takeda H. Fungal decomposition of Abies needle and Betula leaf litter // Mycologia. -2006. Vol. 98(2). -P. 172-179.

139. Otjen L., Blanchette R., Effland M., Leatham, G. Assessment of 30 white rot basidiomycetes for selective lignin degradation // Holzforschung. 1987. -Vol. 41.-P. 343-349.

140. Paszczynski A., Crawford R.L. Potential for bioremediation of xenobioticcompounds by the white-rot fungus Phanerochaete chrysosporium // Biotechnol. Prog. -1995. -Vol. 11. -P. 368-379.

141. Phillipi F. Die Pilze Chiles, soweit dieselben als Nahrungsmittel debraucht werden//Hedwigia.- 1893.-Vol. 32.-P. 115-118.

142. Pointing S.B. Feasibility of bioremediation by white-rot fungi // Appl. Microbiol. Biotechnol. -2001. -Vol. 57. -P. 20-33.

143. Raghukumar C., Rivonkar G. Decolorization of molasses spent wash by the white-rot fungus Flavodon flavus, isolated from a marine habitat // Appl Microbiol Biotechnol. -2001. Vol. 55. -P. 510-514.

144. Rowell R. Handbook of wood chemistry and wood composites. -Florida: CRC Press, 2005.-P. 487.

145. Rypacek V., Navratilova Z., Rust hub ve dreve// Drevarsky vyskum. -1971. -R. XVI, C.1-2.-S. 115-122.

146. Ruiz-Duenas F.J., Morales M, Garcata E., Miki Y et al. Substrate oxidation sites in versatile peroxidase and other basidiomycete peroxidases // Journal of Experimental Botany. -2009. -Vol. 60. № 2- P. 441-452

147. Savory JG. Breakdown of timber by ascomycetes and fungi imperfecti // Annals of Applied Biology. -1954. vol. 41. -P. 336-347.

148. Schacht H. Uber die Veränderungen durch Pilze in abgestorbenen Pflanzenllen // Jahrb wiss. -1863. Bot. 3. - P. 442-483.

149. Schwarze F.W.M.R. Wood decay under the microscope// Elsevier: Fungal Biology Reviews -2007- P. 1-3 8

150. Schwarze F.W.M.R., Baum S., Fink S. Dual modes of degradation by Fistulina hepatica in xylem cell walls of Quercus robur II Mycological Research. 2000. - Vol. 104. - P. 846-852.

151. Setliff E.C., Marton R., Granzow S.G., and Ericksson K.-L. Biomechanical Pulping with White-Rot Fungi // Tappi. -1990. -Vol. 73(8). -P. 141-147.

152. Soloviev V.A. Kinetics of decomposition of wood by wood destroying fungi// Proc. XVIIIUFRO World Cong. Tokio. -1981. D 5. - P. 301-309.

153. Srebotnik E., Messner K. A simple method that uses differential staining and light microscopy to assess the selectivity of wood delignification by white rot fungi // Appl. Environ. Microbiol. -1994. -Vol. 60. -P. 1383-1386.

154. Stalpers J.A. Identification of wood inhabiting Aphyllophorales in pure culture. Centraalbureau voor Schimmelcultures, Baarn, Studies in Mycology 1978-161-248.

155. Tamblyn N. Decay of timber with special reference to Jarrah //Australian Forest Journal. 1937. -Vol. 2. -P. 6-13.

156. Trotter P.C. Biotechnology in the Pulp and Paper Industry: A Review // TAPPI. 1990. -Vol. 73(4). -P. 198-203.

157. Wammer K.H., Peters C.A. Polycyclic aromatic hydrocarbon biodégradation rates: A structure-based study // Environ. Sci. Technol. 2005. -Vol. 39. - P. 2571-2578.

158. Wilcox W.W. Changes in wood microstructure through progressive stages of decay. USDA Forest Products Laboratory (Madison). Research Paper FPL. -1968.-Vol. 70.-46 p.

159. Worrall J.J., Anagnost S.E., Zabel R.A. Comparision of wood decay among diverse lignicolous fungi. город : Mycologia, 1997. -Vol. 89. -P. 199-219.

160. Wood D. Mushroom biotechnology// Int. Industrial Biotech. 1989. - Vol. 9. -P. 5-8

161. Zabel R.A., Morrell J.J. Wood microbiology: Decay and its Prevention // Academic Press. 1992. -476 p.

Информация о работе

Казарцев, Игорь Александрович
кандидата биологических наук
Санкт-Петербург, 2010
ВАК 03.02.08

Диссертация

Особенности разложения древесины грибами, вызывающими коррозию и делигнификацию - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы