Cтраница 1
Целлюлозный субстрат может быть заменен другим окисляющимся веществом; при облучении суспензии активного кубового красителя в спирте образуется ацетальдегид. Бэмфорд и Дьюар показали, что активные кубовые красители инициируют самоокисление тетралина и полимеризацию стирола. [1]
Инициирование деструкции целлюлозного субстрата, как объясняет одна из теорий, происходит благодаря переносу на него энергии от возбужденных молекул красителя, по другой - в результате образования синглетного кислорода при передаче энергии молекул красителя к молекулярному кислороду. [2]
Для каждого данного красителя степень разрушения целлюлозного субстрата повышается с увеличением интенсивности окраски и продолжительности экспозиции. Ткани редкого переплетения и ткани, полученные из окрашенной пряжи, быстрее разрушаются, чем плотно-тканевые и окрашенные в куске материалы; определяющим фактором является возможность воздействия прямого света на краситель. Атмосферная влажность оказывает сильное влияние на разрушение целлюлозы светом в присутствии активных кубовых красителей, как это видно из данных Эгертона ( табл. I) 88 по понижению вязкости медноаммиачных растворов неокрашенного хлопка и хлопка, окрашенного рядом кубовых красителей, после экспозиции на свету в сухом воздухе и при 100 % - ной относительной влажности. Влажность практически совсем не влияет на фотохимическое окисление целлюлозы в присутствии неактивных красителей синего и зеленого цветов; в этом случае, как видно из табл. I, она оказывает меньшее влияние, чем на неокрашенный хлопок. Флавантрон ( Каледоновый желтый G) и Индантреновый желтый 7QK довольно активно разрушают волокна во влажной атмосфере; однако Флавантрон считают сравнительно безопасным красителем, а относительно Индантренового желтого 7GK имеются специальные указания, что он не разрушает волокна. Работа Эгертона ценна тем, что в ней приведены количественные данные для сравнения ослабляющего действия ряда кубовых красителей под влиянием света, изученного в стандартных условиях. Однако во избежание неправильных заключений, основанных на случайных результатах, необходимо иметь более многочисленные данные для всего ассортимента желтых, оранжевых и красных красителей и подвергнуть результаты опытов тщательной статистической обработке. Эгертон и другие исследователи обычно пользовались образцами продажных красителей, и это, по-видимому, является одной из основных причин, объясняющих расхождение между результатами, приводимыми различными авторами, например в табл. I, II, III и V. Для изучения зависимости между фотохимической активностью и химическим строением необходимо применять чистые красители. [3]
Таким образом, осуществление электроудерживания ферментов на целлюлозном субстрате позволяет значительно увеличить количество адсорбированных на целлюлозе ферментов ( без какого либо заметного изменения прочности их связывания), и тем самым увеличить эффективность гидролиза целлюлозы. Воздействие электрического поля на исследованную систему является легко контролируемым фактором, позволяющим управлять адсорбционными явлениями и изменять в необходимых пределах поверхностную концентрацию адсорбированных целлюлаз. [4]
Большинство грибов бурой гнили при росте на чистом целлюлозном субстрате не проявляют С активности, в отличие от грибов белой гнили. Считают [124], что либо присутствие лигнина вызывает образование Cj-целлюлазы, либо целлюлаза бурой гнили наиболее активна по отношению к лигнифицированной целлюлозе. [5]
Большинство грибов бурой гнили при росте на чистом целлюлозном субстрате не проявляют ( - активности, в отличие от грибов белой гнили. Считают [124], что либо присутствие лигнина вызывает образование Cj-целлюлазы, либо целлюлаза бурой гнили наиболее активна по отношению к лигнифицированной целлюлозе. [6]
Концепция об ограниченной подвижности прочно адсорбирующихся ферментов по матрице целлюлозного субстрата предполагает изменение подвижности ферментов при изменении свойств субстрата, в первую очередь его кристаллической структуры. Лействительно, эффект синергизма и различие в скоростях гидролиза прочно и слабо адсорбирующимися фракциями целлюлазного препарата значительно уменьшается при переходе от относительно кристаллического субстрата ( измельченного хлопкового линта, ИК 66 %) к полностью аморфному субстрату ( линт, измельченный и после этого регенерированный из кадоксена), см. табл. 3.2. Причем содержание ферментов в прочно адсорбирующихся фракциях было одинаковым как в случае кристаллической, так и аморфной целлюлозы и составило по эндоглюканазе около 50 % ( ферментный препарат A. Отметим также, что прочно адсорбирующиеся ферменты при сравнительно небольших глубинах гидролиза целлюлозного субстрата более существенно уменьшают его реакционную способность, чем слабо адсорбирующиеся. [7]
Если концентрация прочно и слабо адсорбирующихся эндоглюканаз на поверхности целлюлозного субстрата равна, скорость его гидролиза в случае прочно адсорбирующихся ферментов будет больше, тогда как для аморфного субстрата этот эффект не проявляется. Обнаруженная корреляция [140] справедлива для эндоглюканаз ряда целлюлазных комплексов, однако пока не ясно, является ли она общей или носит частный характер. [8]
Концепция об ограниченной подвижности прочно адсорбирующихся ферментов по матрице целлюлозного субстрата предполагает изменение подвижности ферментов при изменении свойств субстрата, в первую очередь его кристаллической структуры. Лействительно, эффект синергизма и различие в скоростях гидролиза прочно и слабо адсорбирующимися фракциями целлюлазного препарата значительно уменьшается при переходе от относительно кристаллического субстрата ( измельченного хлопкового линта, ИК 66 %) к полностью аморфному субстрату ( линт, измельченный и после этого регенерированный из кадоксена), см. табл. 3.2. Причем содержание ферментов в прочно адсорбирующихся фракциях было одинаковым как в случае кристаллической, так и аморфной целлюлозы и составило по эндоглюканазе около 50 % ( ферментный препарат A. Отметим также, что прочно адсорбирующиеся ферменты при сравнительно небольших глубинах гидролиза целлюлозного субстрата более существенно уменьшают его реакционную способность, чем слабо адсорбирующиеся. [9]
Если концентрация прочно и слабо адсорбирующихся эндоглюканаз на поверхности целлюлозного субстрата равна, скорость его гидролиза в случае прочно адсорбирующихся ферментов будет больше, тогда как для аморфного субстрата этот эффект не проявляется. Обнаруженная корреляция [140] справедлива для эндоглюканаз ряда целлюлазных комплексов, однако пока не ясно, является ли она общей или носит частный характер. [10]
Из-за низкой адсорбционной способности слабо адсорбирующихся ферментов необходимо использовать большие количества целлюлозного субстрата для обработки небольших объемов раствора ферментов. Такая ситуация реализуется лишь в проточном колонном реакторе при нанесении ферментов на верхний или нижний конец реактора. Следует отметить, что на протяжении всего троцесса гидролиза продукты непрерывно элюируются водой или эуферным раствором, пропускаемым через реактор, а фермен-гы продолжают практически полностью удерживаться на вновь добавляемых порциях сырья. [11]
В данном разделе будут рассмотрены свойства и структура целлюлозы, взаимосвязь свойств целлюлозного субстрата и его реакционной спосбности йри ферментативном гидролизе, а также изменение этих свойств в процессе гидролиза. [12]
Активность прочно адсорбирующихся ферментов ( независимо от вида специфической активности) ограничена в силу из незначительной подвижности по матрице нерастворимого целлюлозного субстрата. Молекулы прочно адсорбирующихся ферментов относительно быстро гидролизуют реакционноспособный субстрат ( аморфные участки целлюлозы) в локальной зоне своей дислокации, но их транспорт по поверхности субстрата на другую подходящую зону затруднен или происходит медленно. Напротив, слабо адсорбирующиеся ферменты после акта гидролиза глюкозидной связи на поверхности целлюлозы десорбируются в раствор и не испытывают подобных затруднений, проявляя поэтому более высокую активность. Синергизм является следствием того, что слабо адсорбирующиеся ферменты гидролизуют субстрат в зонах дислокации прочно адсорбирующихся ферментов: это приводит к появлению возможности для последних изменить свое положение на субстрате и оказаться на его более реакцион-носпособном участке. [13]
Целлюлосомы - содержат комплекс ферментов и липидов. Определяют присоединение бактерий к целлюлозным субстратам и их расщепление. [14]
Концепция об ограниченной подвижности прочно адсорбирующихся ферментов по матрице целлюлозного субстрата предполагает изменение подвижности ферментов при изменении свойств субстрата, в первую очередь его кристаллической структуры. Лействительно, эффект синергизма и различие в скоростях гидролиза прочно и слабо адсорбирующимися фракциями целлюлазного препарата значительно уменьшается при переходе от относительно кристаллического субстрата ( измельченного хлопкового линта, ИК 66 %) к полностью аморфному субстрату ( линт, измельченный и после этого регенерированный из кадоксена), см. табл. 3.2. Причем содержание ферментов в прочно адсорбирующихся фракциях было одинаковым как в случае кристаллической, так и аморфной целлюлозы и составило по эндоглюканазе около 50 % ( ферментный препарат A. Отметим также, что прочно адсорбирующиеся ферменты при сравнительно небольших глубинах гидролиза целлюлозного субстрата более существенно уменьшают его реакционную способность, чем слабо адсорбирующиеся. [15]