نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استاد دانشگاه جورج آگوست گوتینگن-آلمان، دپارتمان بیوتکنولوژی مولکولی چوب و تکنیکال مایکولوژی

چکیده

در این تحقیق تاثیرآنزیم فنول اکسیداز بر روی لیگنین موجود در دیواره گیاهان صنعتی مورد استفاده در صنایع چوب اروپا و امکان استفاده و بهره‌برداری از آن به‌عنوان چسب بیولوژیک مورد بررسی قرار گرفته است. ازفیبرهای نوعی کاج جنگلی(Pinus sylvestris) برای تولیدMDF در دو فرایند خشک و تر مورد استفاده قرارگرفت. انکوباسیون فیبرها با لاکاز صنعتی از قارچ versicolor Trametes، در فرایند تر در محلول سوسپانسیون صورت گرفت و در فرایند خشک آنزیم بر روی فیبر‌ها اسپری شد. هر دو نوع آنزیم لاکاز بدون مدیاتور و با مدیاتور به‌کاررفته تأثیر اساسی بر روی بهینه‌سازی خواص فیزیکی و مکانیکیMDF  تولید شده داشت و همه آنها حداقل استاندارد را کسب کردند. شرایط، شامل غلظت آنزیمی ml/ U100 و در طی انکوباسیون آنزیم و mM 10 مدیاتور4- هیدروکسی بنزوئیک‌اسید 98% زمان مناسب انکواسیون 15-10 دقیقه و اسیدیته 6/5 (6/5=PH)، شرایطی کاملاً مناسب برای تولید تخته‌هایی با دانسیته متوسط به‌شمار می‌رود بررسی از عکس‌های میکروسکوپی الکترونی حاکی از تولید پلیمرهای فنولیک حاصل از تأثیر آنزیم لاکاز بر روی لیگنین و تولید زیادتر رادیکال‌های آزاد در آن، توسط مدیاتور است.

کلیدواژه‌ها

-      Baldrian P (2006)  Fungal laccase – occurence and properties. FEMS Microbiology Reviews, 30, 215-242
-      Bourbonnais R, Paice M G, Reid I D, Lanthier P and Yaguchi M (1995) Lignin oxidation by laccase isozymes from Trametes versicolor and role of the mediator 2, 2’-Azinobis (3-Ethylbenzthiazoline-6-sulfonate) in Kraft lignin depolymerization. Appl. Environ. Microbiol. 61 (5), pp. 1876-1880
-      Bowyer RT, Van Ballenberghe V, Kie JG (2003) Moose Alces alces. In: FeldhamerGA, ThompsonBC, Chapman JA, editors. Wild mammals of North America: biology, management, and conservation. 2nd ed. Baltimore (MD): John Hopkins University Press. p. 931–964
-      DIN Deutsches Institut für Normung e.V. (1999) Holzfaserplatten, Spanplatten, Sperrholz: Normen, Richtlinien. 6. Auflage. Beuth, Berlin, Germany
-      Du Y (1988) the production and use of Chinese raw urushi and the present state of research. In: BrommelleNS,Smith P (eds)Urushi:proceeding of the Uroshi study Group.Getty Conservation Institute,Mariana del Rey,pp 189-197
-      Euring, M (2008) Einsatz von Mediatoren bei der enzymatischen Aktivierung der fasereigenen Bindekräfte zur Herstellung von enzymgebundenen, bindemittelfreien Holzwerkstoffe. Dissertation, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie, Georg-August Universität Göttingen, 211 Seiten.
-      Euring M, Rühl M, Ritter N, Kües U, Kharazipour A (2011) Laccase mediator system for eco-friendly production of medium dencity fiberboard on a pilot scale: physicochemical analysis of the reaction mechanism, biotechnology journal
-      European standard EN 622-5 (2006) Fibreboards – Specifications – Part 5: Requirements for dry process boards (MDF). European Committee for Standardization, Brussels, Belgium
-      Glasser WG, Kelley SS (1987) Lignin. In: Mark HF (ed) Encyclo-pedia of polymer science and engineering, 2nd edn,vol 8.Wiley,New York,pp 795-852
-      Gosselink  RJ A, de Jong  E , Guran  B  & Abacherli  A (2004)  Co-ordination network for lignin – standardisation, production and applications adapted to market requirements (EUROLIGNIN). Industrial Crops and Products, 20, 121-129
-      Grönqvist S, Nika-Paavola  ML, Viikari L, Orlandi M, Banevali C & Buchert J (2005) Oxidation of milled wood lignin with laccase, tyrosinase and horseradish peroxidase. Applied Microbiology and Biotechnology, 67, 489-494
-      Grönqvist S, Suurnaki A, Nika-Paavola, ML,  Kruus K, Buchert J & Viikari L (2003) Lignocellulose processing with oxidative enzymes: applications of enzymes to lignocellulosics. ACS Symposium Series, 855, 46-65
-      Gutiérrez A, Rencoret J, Ibarra D, Molina S, Camarero S, Romero J, Del Rio JC, Martínez AT (2007) Removal of lipophilic extractives from paper pulp by laccase and lignin-derived phenols as natural mediators. Environmental Science & Technology, 41, 4124-4129
-      Hakala TK, Lundell T, Galkin S, Maijala P,  Kalkkinen N, Hatakka A (2005) Manganese peroxidises, laccases and oxalic acid from the selective white-rot fungus Physisporinus rivulosus grown on spruce wood chips. Enzyme and Microbial Technology 36, pp. 461-468
-      Hüttermann A, Fastenrath M, Kharazipour A, Schindel U (1995) Making of papyrus – an ancient biotechnology or: Pliny was right indeed. Naturwissenschaften 82:4144-416
-      Kharazipour A, Hüttermann A, Lüdemann, HD (1997) Enzymatic activation of wood fibres as a mean for the production of wood composites, J. Adhes, Sci. Technol. 11, pp. 419–427
-      Kharazipour A, Schindel K, Hüttermann A (1998) Enzimatic activation of wood fibers for wood  composite production,in chapture 9 of Enzime applications in fiber processing .Pp103, American chemical society, 1998
-      Kharazipour A, Schindel K, Hüttermann A (1998) Enzimatic activation of wood fibers for wood composite production,in chapture 9 of Enzime applications in fiber processing .Pp103, American chemical society, 1998
-      Kharazipour  A (1996) Enzyme von Weißfäulepilzen als Grundlage für die Herstellung von Bindmitteln für Holzwerkstoffe. Sauerländer´s Verlag Frankfurt/Main
-      Kharazipour A (2004) Holz als Werkstoff. In: Jahrbuch 2004/2005. Nachwachsende Rohstoffe, Wirtschaftsfaktor Biomasse. C.A.R.M.E.N. e.V. (Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk e.V.), Straubing, Germany, pp. 325-337
-      Kharazipour A ( 2005) Skript zur Vorlesung „Biotechnologie der Holzwerkstoffe“ im SS 2005. Institut für Forstbotanik. Georg-August-Universität Göttingen
-      Kharazipour A, Euring M (2010) Verwendung von Mediatoren bei der Herstellung von Faserplatten. Patent DE 10 2008 038 398 A1
-      Kharazipour A, Euring M (2010) Verwendung von Mediatoren bei der Herstellung von Faserplatten. Patent DE 10 2008 038 398 A1
-      Kharazipour A, Euring M (2010) Verwendung von Mediatoren bei der Herstellung von Faserplatten. Patent DE 10 2008 038 398 A1
-      Kharazipour A, Hüttermann A (1993) Enzymatische Behandlung von Holzfasern als Weg zu vollständig bindemittelfreien Holzwerkstoffen. In Hüttermann, A., Kharazipour, A (Herausgeber): Die pflanzliche Zellwand als Vorbild für Holzwerkstoffe, naturorientierte Herstellung von Span- und Faserplatten. Stand der Technik und Perspektiven. Pp. 83 – 98, J. D. Sauerländer´s Verlag, Frankfurt/Main
-      Kharazipour A, Hüttermann A (1993) Enzymatische Behandlung von Holzfasern als Weg zu vollständig bindemittelfreien Holzwerkstoffen. In Hüttermann, A., Kharazipour, A (Herausgeber): Die pflanzliche Zellwand als Vorbild für Holzwerkstoffe, naturorientierte Herstellung von Span- und Faserplatten. Stand der Technik und Perspektiven. Pp. 83 – 98, J. D. Sauerländer´s Verlag, Frankfurt/Main
-      Kharazipour A, Hüttermann A (1993) Enzymatische Behandlung von Holzfasern als Weg zu vollständig bindemittelfreien Holzwerkstoffen. In Hüttermann, A., Kharazipour, A (Herausgeber): Die pflanzliche Zellwand als Vorbild für Holzwerkstoffe, naturorientierte Herstellung von Span- und Faserplatten. Stand der Technik und Perspektiven. Pp. 83 – 98, J. D. Sauerländer´s Verlag, Frankfurt/Main
-      Kharazipour A, Hüttermann A (1998) Biotechnological production of wood composites. In Bruce, A. and Palfreyman, J. W. (Eds.), Forest products biotechnology. Taylor and Francis, London, pp. 141 – 150
-      Kharazipour A,  Hüttermann A (1998) Biotechnological production of wood composites. In Bruce A and Palfreyman J W (Eds.), Forest products biotechnology. Taylor and Francis, London, pp. 141 – 150
-      Kharazipour A, Hüttermann A, Kühne G, Rong M (1994) Verfahren zum Verkleben von Holzfragmenten und nach dem Verfahren hergestellte Formkörper. EU-Patent 94103099.
-      Kumanotani J (1988) The chemistry of Oriental lacquer ( Rhus vernicifula) In: brommelle NS,Smith P (eds) Urushi: Proceedings of the Urushi Study Group.Getty Conservation Institute, Marina del Rey,pp 243-251
-      Lenowicz A, Cho N-S, Luterek J, Wilkolazka A, Woitas-Wasilewska M, Matuzewskas A, Hofrichter M, Wesenberg D, Rogalski J (2001) Fungal Laccase: Properties and activity on lignin. J. Basic Microbiol. 41, pp. 185 – 227
-      Mohan D, Pittman CU, and Steele P H (2006) Pyrolysis of wood/biomass for bio-oil: A critical review. Energy & Fuels, 20(3): p. 848-889
-      Müller G, Schöpper C, Vos H, Kharazipour A, Polle A (2009) FTIR-ATR spectroscopic analyses of changes in wood properties during particle- and fibreboard production of hard- and softwood trees. International Journal of Materials and Product Technology (IJMPT), Vol. 36, Issue 1-4, pp. 189-199
 
-      Nikvash N, Kraft R, Kharazipour A and Euring M (2010) Comparative properties of bagasse, canola and hemp particle boards. European Journal of Wood and wood Product, published online with open access at Springerlink.com, 2010-07-23
-      Pedersen AHF & Rasmussen JJ (1966) Manufacture of chipboard and the like. Canadian patent 743861.
-      Pizzi, A. (2000). Tannery row – the story of some natural and synthetic wood adhesives. Wood Science and Technology, 34, 277-316
-      Pizzi A (2006) Recent developments in eco-efficient bio-based adhesives for wood bonding:  opportunities and issues. Journal of Adhesion Science and Technology, 20, 829-846.
-      Reale, S., et al., 2004. Mass spectrometry in the biosynthetic and structural investigation of lignins. Mass Spectrometry Reviews, 23(2): p. 87-126
-      Rochefort D, Leech D, Bourbonnais R (2004) Electron transfer mediator systems for bleaching of paper pulp. Green Chem. 6, pp. 14 – 24
-      Roffael E & Rauch W (1971) Production of particleboards using black liquor as binder. 2. New and fast method for production of particleboards. Holzforschung, 25, 112-116
-      Rowell R M (1988) Can the cell wall be stabilized? Dans Suchsland, O. (ed.). Wood Science Seminar. Stabilization of the Cell Wall. East Lansing, Mich.: MichiganStateUniversity. p. 53-63
-      Saka S and Kusdiana D (2001) Biodiesel fuel from rapeseed oil as prepared in supercritical methanol. Fuel 80: 225-231
-      Sjöström, E (1993) Wood chemistry. 2nd ed., Academic Press, New York.
-      Vivekanand V, Dwivedi P, Sharma A, Sabharwal N, Singh R P (2008)  Enhanced delignification of mixed wood pulp by Aspergillus fumigatus laccase mediator system. World Journal of Microbiology & Biotechnology 24, pp. 2799-2804
-      Widsten P, Qvintus-Leino P, Tuominen S & Laine J E (2003) Manufacture of fiberboard from wood fibers activated with Fenton´s reagent (H2O2/FeSO4). Holzforschung, 57, 447-452