木质素的生物降解在生产单细胞蛋白上的应用

综述了具有降解木质素能力的微生物和酶的种类及其降解特性,阐述了单细胞蛋白现阶段的研究现状及存在问题,展望了木质素生物降解技术在生产单细胞蛋白上的发展前景。     

木质素在不同溶剂体系中的降解研究进展

木质素是自然界植物中含量仅次于纤维素的第二大天然有机高分子聚合物,实现木质素向能源及化学品的转化,是生物质高值化利用的重要研究内容之一。溶剂是木质素催化转化反应体系的重要组成部分,是影响反应进程的重要因素,选择合适的溶剂体系能够促进木质素的溶解,有效提高转化效率。本文以溶剂体系的组成为出发点,综述了木质素在单相溶剂、两相溶剂、多元溶剂进行催化转化的研究进展,分析了溶剂效应对木质素降解的影响,并对相关研究进行了总结和展望。     

木质素基碳点和石墨烯量子点制备方法研究进展

碳点(CDs)和石墨烯量子点(GQDs)由于结构稳定、环境友好、水分散性和生物相容性良好、易于功能化改性和可光致发光等优点已成为备受关注的零维碳纳米材料,有望广泛应用于生化指示、生物医学、储能、显示器件和催化等前沿领域.近年来,相比于传统的化石燃料基化合物,来自可再生生物质的木质素及其衍生物不仅价廉易得、活性基团丰富,...     

毛竹笋在快速生长期的木质化调控网络

木本竹因其优质材性而成为传统木材良好的替代品。木质化程度和木质素含量影响着木材材性,然而单子叶植物的木质化调控网络尚不清楚。为了阐明毛竹（Phyllostachys edulis）木质化的分子调控机制,利用转录组、miRNA和降解组测序,并结合实验对竹笋进行综合分析研究。结果表明：木质化程度和木质素含量随笋高度的增加而增加,而苯丙氨酸解氨酶（PAL）和漆酶（LAC）活性则随笋高度的增加表现为先升高后降低。在不同高度笋的代表性节间（第13节）的不同部位中共鉴定了11 504个差异表达基因（DEG）,其中与细胞壁和木质素生物合成相关的大部分DEG表达随笋高度上调,而与细胞生长相关的一些DEG表达则下调。通过miRNA测序鉴定出1 502个miRNA,包括已知的1 223个和新鉴定的279个。通过生物信息学预测和降解组分析,共鉴定出691个差异表达的miRNA,共靶向5 756个差异表达基因。据此构建了毛竹笋木质化调控网络,包括11个miRNA、22个转录因子和36个酶基因。另外,根据过表达PeLAC20转基因拟南芥中木质素含量显著增加,提出了一个miRNA介导的‘MYB-PeLAC20’的木质素单体聚合调控模型。研究结果不仅对解析竹子木质素生物合成的调控分子机制具有重要科学价值,而且对理解其他单子叶植物的相关机制具有重要参考价值,有助于制定竹材材性改良策略。     

水热液化制备5-羟甲基糠醛的碳稳定同位素分馏研究

对比了不同碳稳定同位素组成原料在水热液化制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)过程中碳稳定同位素分馏特征,研究原料的碳稳定同位素组成对5-HMF产率的影响。结果表明：木薯淀粉水热液化制备的5-HMF的最大产率为33.90%,高于玉米淀粉的29.93%,杨木纤维素(P-C)最大产率为31.00%,高于玉米秸秆纤维素(CS-C)的30.76%,竹粉和杨木的最大产率分别为13.00%和13.80%,高于玉米秸秆和玉米芯(分别为11.60%和12.53%)。在反应时间为15 min时,不同原料的反应速率如下：木薯淀粉0.301 g/(L·min)大于玉米淀粉0.128 g/(L·min),P-C为0.513 g/(L·min)大于CS-C的0.386 g/(L·min),竹粉0.133 g/(L·min)大于杨木0.124 g/(L·min),大于玉米芯0.117 g/(L·min),大于玉米秸秆0.097 g/(L·min)。δ₍¹³C)值较小的原料(木薯淀粉、P-C、杨木、竹粉)反应过程中的δ₍¹³C)值在反...     

热处理及脱木质素对南方松木材吸湿极限与细胞壁饱和状态的影响

时域核磁共振(TD-NMR)技术可用于考察木材吸湿极限(HL)和细胞壁饱和(CWS)两种纤维饱和状态下水分的弛豫特性及含水率的差异,对南方松(Pinus spp.)分别进行热处理和脱木质素处理,采用TD-NMR技术研究该差异的变化.将试样置于100％相对湿度环境中调至HL状态,该状态下对应的含水率即为HL状态下的纤维饱...     

松香-油脂和糠醛-油脂基半互穿网络结构压敏胶的制备及性能研究

以松香基甲基丙烯酸缩水甘油酯(RGMA)和糠醛基单体甲基丙烯酸四氢糠基酯(THFMA)为硬单体,油脂基单体甲基丙烯酸月桂酯(LMA)为软单体,通过自由基聚合反应得到THFMA-10、THFMA-20和RGMA-20系列聚丙烯酸酯共聚物,并通过光固化反应制备半互穿交联网络光固化压敏胶。采用红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对光固化压敏胶进行结构表征,并对其热性能、紫外光吸收性能、力学性能和流变性能进行分析。研究结果表明：3种共聚物的数均相对分子质量(M_n)位于40 000～60 000之间,分散性指数(PDI)分布在2～3之间,M_n对压敏胶黏附性能的影响可忽略不计;FT-IR分析证明光固化压敏胶成功制备;DSC分析证明样品中半互穿网络结构与共聚物具有良好的相容性,以二缩三乙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)作交联剂,用量5%时,丙烯酸酯共聚物经交联光固化后弹性和内聚性均显著提高,相比于THFMA,由RGMA单体制得的压敏胶分子链的刚性更高;TG分析表明光固化后压敏胶的热稳定性明显提升。以RGMA为硬单体所制备的压敏胶的紫外光吸收性能优于T...     

木质素-LDPE扭矩流变性能试验研究

研究了影响木质素与低密度聚乙烯(LDPE)共混物在转矩流变仪中的共混最大扭矩、平衡扭矩以及达到平衡扭矩时间的各个因素。结果表明,木质素、淀粉降解母料、增塑剂、温度对扭矩有明显影响;在LDPE为100份时,木质素55份,淀粉母料25份,增塑剂占木质素7.5%,增容剂10.5份,温度为180℃,共混物塑化性能最优。     

Analysis on Chemical Composition of Guadua amplexifolia Planted in China

The objective of this study is to determine the properties of G. amplexifolia. In this paper; the chemical composition, including holocellulose, acid-insoluble lignin, 1% NaOH solubility, benzene-ethanol extractives and ash content, was considered for the variability with respect to positions along bamboo culm height （bottom, middle and top）, parts along radial direction （inner part and outer part）and ages （1-year and 2- year）. The test results were also compared to those of moso that is commonly planted and used in China. This study indicated that both the holocellulosecontent and the lignin content in inner part were lower than ; in outer part, but for extractives and ash content, the reverse was true. Bamboo age also had effect on chemical composition; both the holocellulose content and the ash content in the culm of 1- year were higher than those of 2-year; while the lignin content and the extractive content m the culm of 1- year were higher than those of 2-year. High holocellulose content, low lignin contentand extractive content were advantages of G. amplexifolia.     

竹材木质素高效降解菌的分离筛选及鉴定

采用愈创木酚变色、苯胺蓝平板退色和酶活性测定筛选出高效降解竹材木质素的菌株。结果表明:通过腐烂的竹材等34份样品分离纯化出139株真菌;通过0.04%愈创木酚和0.1‰苯胺蓝平板初筛,从分离纯化的139株真菌中筛选出具有产木质素降解酶活性的7株降解菌;7株降解菌经液体产酶培养基复筛得到2株高效产降解木质素酶活的菌株:培养7 d,漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性分别达72.558、23.769、55.044和34.611、38.781、82.646 U/mL;2株降解菌FG-35和FG-98分别鉴定为革耳菌Panus lecomtei和烟管菌Bjerkandera adustus。