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Mikrobieller Abbau (Subject) / Holzabbau (Lesson)
- Phänotypen des Holzabbaus - Weißfäule: Lignin- und Celluloseabbau, bleichende Wirkung führt zu weißen Rückständen. Ascomyceten und Basidiomyceten - Braunfäule: Celluloseabbau und geringe Ligninmodifizierung, braunes Lignin. Basidiomyceten - Modelfäule: Sehr langsamer Celluloseabbau und geringe Ligninmodifizierungen, braune Rückstände. Ascopmyceten und imperfekte Pilze.
- Anpassung der Weißfäuleilze an den Ligninabbau. - unspezifische Enzyme - extrazelluläe Enzyme - Induktion durch Mangel an essentiellen Nährstoffen -> Ligninabbau setzt u.a. Cellulose frei. - C-, N-, und S-mangel "ligninolytische Bedingungen" - Induktion unabhängig vom Substrat, Adaption an bestimmten Stoff nicht notwendig, Oxidation konzentrationsunabhängig.
- Ligninolytisches Enzymsystem - Ligninperoxidase und Manganperoxidase (H2O2) - Laccase (O2) - andere Enzyme, die z.B. H2O2 produzieren, z.B. Glucoseoxidase - Fenton-Chemie
- Ligninperoxidase - glycosiliert - Hämoprotein - Es entstehen nach e-Übertragung auf H2O2 Kationenradikale - oxidiert Methoxysubstrate an nichtphenolischen und phenolischen Aromaten mit den kationenradikalen - Veratrylalkohol - extrazellulärer Sekundärmetabolit, der durch die Ligninperoxidase gebildet wird und steigert die Aktivität der LiP -> Schutz vor Inaktivierung durch H2O2-Überschuss.
- Manganperoxidase - glycosiliertes Hämoprotein - oxidiert Mn II zu Mn III, wobei Ligninradikale entstehen
- Laccase - Oxireductase - Cu im aktiven Zentrum Cu I -> Cu II - Donor: phenolische Verbindungen - Akzeptor: Sauerstoff - Oxidation -> Abbau -> Polymerisierung
- Glucoseoxidase - Glucose wird zu Glucono-1,5-lacton oxidiert, wobei FAD zu FADH2 reduziert wird. - E-FADH2 + O2 -> E-FAD + H2O2
- Arylalkoholoxidase - FAD-abhängig, extrazellul#r - arom. Alkohol + O2 -> arom. Aldehyd + H2O2
- Fenton Chemie - Genauer Mechanismus ungeklärt - Generierung hochreaktiver Oxidantien in der Nähe des Substrates - Hydroxyradikalbeteiligung - extrazelluläre Produktion von H2O2 - Reduktion von Fe3+ zu Fe2+ durch extrazelluläre Enzyme nötig
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