بهینه سازی اثر یون های فلزی روی، مس و منگنز بر فعالیت آنزیم های لیگنیناز برای پیش فراوری ساقه برنج در تبدیل به اتانول زیستی

تبدیل زیست توده لیگنوسلولزی (مانند ضایعات کشاورزی) به سوخت های زیستی مانند اتانول، گزینه ای مناسب و اقتصادی برای بهبود امنیت انرژی است. اجزا اصلی سازنده لیگنوسلولز، شامل سلولز، همی سلولز و لیگنین است. وجود لیگنین، از هیدرولیز سلولز و تبدیل آن به قند و در نهایت، سوخت زیستی جلوگیری می کند. برای از بین بردن این مشکل، روش های مختلف شیمیایی، فیزیکی، فیزیکی- شیمیایی و زیستی پیشنهاد شده است. به دلیل وجود شرایط ملایم عملیاتی، جلوگیری از ایجاد ترکیبات سمی و پسماندهای خطرناک و نداشتن آثار مخرب جانبی، روش زیستی اهمیت ویژه ای دارد. مشکل اصلی روش های زیستی، بازدهی کمتر آن ها نسبت به سایر روش ها است. برای رفع این مشکل، در این پژوهش، تجزیه آنزیمی لیگنین موجود در ساقه برنج با آنزیم های پراکسیداز تولیدشده (منگنز پراکسیداز، لیگنین پراکسیداز) از یک سویه قارچ پوسیدگی سفید،بررسی شد. برای اندازه گیری غلظت لیگنین و تعیین فعالیت آنزیم های تولید شده به وسیله ی قارچ، به ترتیب از روش اندازه گیری جذب نوری لیگنین محلول در استیل بروماید و روش جذب نوری با معرف های اختصاصی استفاده شد. نتایج نشان داد که تیمار آنزیمی می تواند حداقل 30 درصد لیگنین موجود در زیست توده ی لیگنوسلولزی را حذف کند. ترکیب شیمیایی محیط کشت از نظر غلظت یون های فلزی موثر در تولید آنزیم های پراکسیداز مانند منگنز، مس و روی به روش رویه سطح پاسخ باکس بنکن بهینه شد. فعالیت آنزیمی در شرایط بهینه برای آنزیم های منگنز پراکسیداز و لیگنین پراکسیداز نسبت به نمونه شاهد، چهار برابر افزایش یافت.