糠醛及其衍生物微生物降解(转化)研究进展.pdfVIP

氨基酸和生物资源2007，29(4)：41—45 Am／noAcids＆BioticResouree,I 糠醛及其衍生物微生物降解(转化)研究进展 代书玲1，张鲁嘉2 (1．上海农林职业技术学院，上海，201600；2．华东理工大学生物工程学院，上海，200237) 摘要：对糠醛及其衍生物微生物降解(转化)机制进行了系统性阐述，介绍了一些代表性的降解(转化)菌株的驯化和筛 选、降解(转化)途径及应用等。并且对糠醛及其衍生物的生物降解(转化)进一步研究的方向提出了看法。 关键词：糠醛；衍生物；菌株筛选；生物降解途径 中图分类号：Q93 文献标识码：A 文章编号：1006—8376(2007)04—0041—05 糠醛又称呋喃甲醛，是重要的杂环类有机化合 肝损害、中枢神经系统损害、呼吸中枢麻痹，以致死 物，以糠醛为原料直接或间接衍生出的化工产品达 1600多种，如糠醇、糠酸、呋喃、四氢糠醇等，应用涉刺激症状、头痛、舌麻木、呼吸困难。长期接触还可出 及医药、农药、树脂、日化等众多领域，因而在精细化 现手、足皮肤色素沉着、皮炎、湿疹及慢性鼻炎等。 工领域是较为重要的一类产品¨J。工业上糠醛是 近年来，国外很多学者对微生物降解(转化)糠 由农副产品甘蔗渣、花生壳、高梁杆、燕麦壳和玉米 醛及其衍生物的特性进行了研究。这些研究主要集 芯等用稀硫酸共热制取。这些原料中都含有碳水化 中在两方面：一方面对废水中的糠醛及含纤维素生 合物多缩戊糖，在酸的作用下，多缩戊糖先解聚变成 物材料水解液中的糠醛进行降解，以进行脱毒；另一 戊醛糖，进一步脱水而成糠醛，反应式如下： 方面，对糠醛及其衍生物进行生物转化，以获得有用 的代谢产物。国内这方面的研究报道较少。本文从 菌株筛选、降解(转化)途径、应用等方面进行综述。 一 多缩戊糖涨“+nH 戊镑 ＼o／ 蠢森 n鹧警5挚叼≮繁 1降解(转化)菌株的驯化和筛选 糠醛及其衍生物由于含有呋喃环，不易受到代 糠醛也可由梅拉德反应生成。此外，造纸厂排 谢过程的破坏，表现出难以生物降解性能。很多学 出的废水中，除含有甲醇、乙酸、亚硫酸盐外，每升废 者在菌种的驯化和筛选方面进行了大量的研究，降 水中含有超过30mmol·L一的糠醛。糠醛还存在 解菌株主要来自受污染的土壤、地下水、地表水、活 于一些精制油及一定浓度的含有多聚戊糖的污水 性污泥及河道底泥等。在驯化过程中使用单一菌源 中，加热处理城市废物也产生一定的糠醛旧J。 或混合菌源，驯化培养基是以糠醛或其衍生物为唯 糠醛被认为是有毒的，可作为杀虫剂使用MJ， evapo． 对微生物会产生抑制作用。例如，Szengyel等人o rator 研究了加热酸解木质纤维素材料的水解液中糠醛等 格厌氧菌(Desulfovibrio sp)，能以糠醛为唯一碳源和