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   木质纤维素作为全球储存量最大的可再生生物质能源，用来生产可再生生物质资源是解决当前全球能源危机和环境危机的必由之路。木质纤维素生物质的预处理过程中会生成副产物呋喃醛，主要代表为糠醛和5-羟甲基糠醛（HMF），其对微生物的生长，发酵起到了抑制作用。恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）是一类常见的对有机溶剂及杂环类有害物质具有高耐受性的菌株，前期实验发现其具有氧化呋喃醛类物质为毒性较低的呋喃酸类物质的潜力。研究目的及意义

目前，去除糠醛和HMF主要的方法有酶解法和吸附法（主要是多孔树脂和活性炭），但是酶解木质素对糠醛、HMF的吸附去除率很小，采用吸附去除法简单迅速，但是该方法成本高以及工艺复杂繁琐等问题。对于呋喃醛的氧化，仅由各种商品酶或微生物来源酶单独氧化的效果都不佳，大部分情况下由酶协同其他物质氧化，很少有研究实现单独某种酶或微生物对HMF的高效氧化。

本实验通过前期实验与基因组及生物信息学的分析推测假单胞菌含有一个醛氧化酶AoABC，属于黄嘌呤氧化酶家族，AoABC可能对醛类，尤其是芳香醛类，具有很强的氧化能力。本论文旨在鉴定此假定的醛氧化酶AoABC的功能，从而为进一步研究该类酶对醛类物质的作用及该酶自身的性质奠定基础。

1. 国内外同类研究现状

2.1 呋喃醛的研究背景

呋喃醛类抑制物主要指糠醛和HMF，二者一般分别由预处理过程中木糖和葡萄糖的脱水反应制备而来，其中糠醛由预处理过程中的五碳糖过度脱水产生的，而HMF来自六碳糖的过度降解。 HMF位居美国能源部宣布的“TOP 10＋4”平台化合物之列，是一个重要的生物基平台化合物。呋喃醛类抑制物在所有抑制物中含量最高，毒性最强，而且在抑制反应的过程中可与其他种类的抑制物协同抑制反应。因此，该类物质在近年来的研究热度很高。

2.1.1 糠醛的性质

糠醛，又称alpha;-呋喃甲醛，是呋喃衍生物中最重要的一个，它最初从米糠与稀酸共热制得，所以称为糠醛^[1]。糠醛为无色或琥珀色透明油状液体，具有类似于杏仁油的特殊香味。糠醛能溶解在许多溶剂中，如丙酮、苯、乙醚、异丁醇、三氯甲烷、醋酸乙酯、乙二醇、四氯化碳、氮苯、松节油、甲苯等。糠醛能与有机酸如醋酸、蚁酸、油酸、丙酸等混溶。糠醛极易溶解芳烃和烯烃，而脂肪族饱和烃类在糠醛中溶解度很小，因此被广泛地用作精制润滑油、松香、牛油、丁二烯等的选择性溶剂。常压下糠醛和水部分互溶，两相组成随温度不同而变化，在临界温度120℃以上时，糠醛与水能以任意比混溶。

由于糠醛具有醛基、二烯基和醚官能团，因此糠醛具有醛、醚、二烯烃等化合物的性质，特别是与苯甲醛性质相似^[2,3]。在一定条件下，糠醛能发生如下化学反应^[4]: 糠醛经氧化制取顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、糠酸、呋喃甲酸。在气相条件下，糠醛经触媒氧化生成失水苹果酸。糠醛加氢可制取糠醇、四氢化糠醇、甲基呋喃、甲基四氢呋喃。糠醛蒸汽与水蒸汽经适当的触媒脱碳后可制得呋喃。糠醛在强碱作用下发生康尼查罗反应，生成糠醇及糠酸钠。糠醛可在脂肪酸盐或有机碱的作用下发生柏琴反应，同酸酐缩合生成呋喃丙烯酸。糠醛与酚类化合物缩合生成热塑性树脂；与尿素、三聚氰胺缩合制造塑料；与丙酮缩合制取糠酮树脂等。糠醛可以发生银镜反应；在酸作用下与苯胺作用显红色，可用来检测糠醛。糠醛在酸性或铁离子催化下易被空气氧化，颜色逐渐变深，由黄色到棕色再变为黑褐色。对某些金属有腐蚀作用，对铝不腐蚀，对铜略有腐蚀^[5]。糠醛是带有双键性质活泼的杂环醛，玉米芯、稻壳、棉籽等都可以做糠醛的生产原料，来源丰富且价格便宜。以它为原料合成的化工产品广泛用于合成香料、食品、饮料、医药、农药、合成塑料、合成树脂、化妆品等行业^[6]。

2.1.2 HMF的性质