СПЕЦИФИКА ИЗМЕНЕНИЯ СОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛЬНОВОЛОКНА ПРИ РЕГУЛИРУЕМОЙ БИОКАТАЛИЗИРУЕМОЙ ДЕСТРУКЦИИ НЕЙТРАЛЬНЫХ ПОЛИУГЛЕВОДОВ

  • Svetlana V. Aleeva Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН
  • Olga V. Lepilova, Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН
  • Polina Yu. Kurzanova Ивановский государственный химико-технологический университет
  • Sergey A. Koksharov Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН
Ключевые слова: льняное волокно, сорбционная способность, биомодификация, наноразмерные изоформы фермен-тов, сорбция молекулярных маркеров, метиленовый синий, содержание гемицеллюлоз, подбор биокатализаторов

Аннотация

С использованием электрооптического метода динамического рассеяния света осуществлена оценка наноразмерного состояния гидрозоля гомогенных и промышленных целлюлазных препаратов. Сопоставлено влияние размера глобулы белковых катализаторов и длительности их воздействия на ровницу чесаного льняного волокна. Прослежена взаимосвязь в изменении равновесного поглощения сорбционного маркера (метиленовый синий) и остаточного содержания в льняном волокне гемицеллюлозных соединений. На основании сравнительного анализа эффективности действия биокатализаторов в гомогенных и промышленных целлюлазных препаратах выявлено определяющее влияние размера глобулы на эффективность повышения сорбционных свойств льняного волокна. Применение гомогенных энзимов с различающимися размерными параметрами позволило вычленить в результатах воздействия промышленной полиферментной композиции вклад целевой модификации микрофибриллярной структуры элементарных волокон и воздействия белковых катализаторов на гемицеллюлозные соединения в связующих веществах, скрепляющих элементарные волокна в лубяные пучки (льняные волокнистые комплексы). Анализ совокупности полученных экспериментальных данных позволил обосновать принципы подбора биокатализаторов для увеличения сорбционной способности льняных волокнистых материалов за счет развития мезопорового пространства элементарных волокон и регулируемой аморфизации межволоконных связующих веществ в структуре льняных комплексов. Обязательным условием аморфизации льняного волокна является применение целлюлолитических ферментов, размер глобулы которых обеспечивает возможность проникновения в мезопоровые пространства элементарных льняных волокон. При этом экспериментально установлено, что присутствие крупных изоформ целлюлолитических или гемицеллюлазных белковых катализаторов может способствовать развитию внутреннего объема межволоконных связующих веществ при соблюдении допустимого снижения содержания гемицеллюлозных соединений не ниже 10 масс.%.

Для цитирования:

Алеева С.В., Лепилова О.В., Курзанова П.Ю., Кокшаров С.А. Специфика изменения сорбционной способности льноволокна при регулируемой биокатализируемой деструкции нейтральных полиуглеводов.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 2. С. 80-85

Литература

Ho Yu.-Sh., Wang Ch.-Ch. Sorption equilibrium of mercury onto ground-up tree fern. J. Hazardous Materials. 2008. V. 156. N 1-3. P. 398-404. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.12.030.

Aydm H., Bulut Ya., Yerlikaya C. Removal of copper (II) from aqueous solution by adsorption onto low-cost adsorbents. J. Environmental Management. 2008. V. 87. N 1. P. 37-45. DOI: 10.1016/j.jenvman.2007.01.005.

Almeida de Sousa D. Development of a heavy metal sorption system through the P=S functionalization of coconut (Cocos nucif-era) fibers. Bioresource Technology. 2010. V. 101. N 1. P. 138-143. DOI: 10.1016/j.biortech.2008.08.051.

Nikiforova T.E., Коzlоv V.А., Bagrovckaya N.А. Studying of influence of enzymatic treatment for short linen fiber on its sorp-tion ability. Khim. Rastitelnogo Syrya. 2005. N 4. P. 45-52 (in Russian)

O’Connell W.D., Birkinshawb C., O’Dwyera F.T. Heavy metal adsorbents prepared from the modification of cellulose: A re-view. Bioresource Technology. 2008. V. 99. N 15. P. 6709-6724. DOI: 10.1016/j.biortech.2008.01.036.

Nikiforova T.E. Absorption properties of flax fibre modified by enzymes. Zhurn. Prik. Khim. 2007. V. 80. N 2.

P. 236-240 (in Russian).

Кокsharov S.А., Аlleeva S.V. Chemistry and Technology of Biocatalyzed Nanoengineering of Linen Textile Materials. Ross. Khim. Zhurn. 2011. V. 55. N 3. P. 46-58 (in Russian).

Коksharov S.А. Application of the method of dynamic light scattering to estimate the nanoparticle sizes in the bicomponent hy-drolysis. Izv. Vysh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tehnol. 2015. N 1. P. 33-36 (in Russian).

Polygalina G.V., Cherednichenko V.S., Rimareva L.V. The determination of enzyme activity. Handbook. М.: De Li print. 2003. P. 180-181 (in Russian).

Olennikov D.N., Таnkhaeva L.М. The method of quantitative determination of the group composition of the carbohydrate com-plex of plant objects Khim. Rastitelnogo Syrya. 2006. N 4. P. 29-33 (in Russian).

Shamolina I.I., Makarenko S.V., Kotova E.V., Sinitsyn A.P. Biochemical Method of Improving Quality of Flax-Containing Yarn for Knitting Industry. Fibre Chemistry. 2014. V. 45. N 5. P. 294-296. DOI: 10.1007/s10692-014-9529-1.

Bulakhov A.G., Gusakov A.V., Chekushina A.V., Satrutdinov A.D., Koshelev A.V., Matys V.Yu., Sinitsyn A.P. Isolation of homogeneous polysaccharide monooxygenases from fungal sources and investigation of their synergism with cellulases when acting on cellulose. Biochemistry. 2016. V. 81. N 5. P. 530-537. DOI: 10.1134/S0006297916050102.

Опубликован
2018-01-29
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы