近日，化學(xué)與材料學(xué)院郭明教授團(tuán)隊在國際農(nóng)林領(lǐng)域期刊《Bioresource Technology》(中科院1區(qū)TOP期刊，影響因子11.889)發(fā)表了題為“Highly catalytic supramolecular host-guest complex for high value directional conversion of lignin to syringyl monomer”的論文。該研究構(gòu)建一種酶-介質(zhì)系統(tǒng)對脫堿木質(zhì)素進(jìn)行酶催化降解方法，具有高降解率、高轉(zhuǎn)化率等優(yōu)點。
林源木質(zhì)素是芳香族化合物增值化學(xué)品的潛在來源，漆酶(LAC)在木質(zhì)素的降解、改性及新值化利用方面具有重要的意義，利用漆酶轉(zhuǎn)化利用木質(zhì)素是重要的途徑。盡管對漆酶處理木質(zhì)素進(jìn)行了大量的研究，但有關(guān)漆酶-介體系統(tǒng)(LMS)形成機(jī)制及對木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化途徑仍不完全清楚，并且對LMS修飾木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的過程缺乏全面了解。基于此，為了驗證木質(zhì)素愈創(chuàng)木基（G）型單體是否影響木質(zhì)素解聚產(chǎn)物的收率以及木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為紫丁香基（S）型芳香單體的選擇性，研究團(tuán)隊經(jīng)過文獻(xiàn)檢索和分析，提出使用漆酶- G型單體非共價超分子體系（LGS）對木質(zhì)素進(jìn)行定向高效催化降解，利用多光譜、電化學(xué)和分子動力學(xué)模擬方法確定構(gòu)建的非共價超分子體系微觀形成機(jī)制，采用核磁共振（NMR）和氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）對反應(yīng)的中間體和產(chǎn)物進(jìn)行了鑒定。研究結(jié)果表明天然G型介體促進(jìn)木質(zhì)素降解，并提高脫堿木質(zhì)素（DL）S型產(chǎn)物的相對產(chǎn)率。研究工作解釋了現(xiàn)有酶-底物相互作用的機(jī)制和增強(qiáng)的催化系統(tǒng)可用于廢物的有效利用，有利于開發(fā)環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)實用的非共價生物催化劑材料。
該研究部分實驗工作由本校2017級碩士研究生鄭軼璐在本校期間完成(鄭軼璐現(xiàn)為東華大學(xué)博士研究生)，郭明教授研究團(tuán)隊歷經(jīng)五年解析闡釋了漆酶-介體系統(tǒng)(LMS)形成機(jī)制及對木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化途徑。浙江農(nóng)林大學(xué)為第一單位和通訊作者單位。
Bioresource Technology為中科院一區(qū)TOP期刊，2022年影響因子11.889。
（化材學(xué)院 倪凱杰）
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