黄麻和红麻纤维磨木木质素的红外光谱特征

从黄麻和红麻纤维中分离出磨木木质素,利用红外光谱分析了两种麻纤维磨木木质素的特征峰及归属,得知磨木木质素中有复杂的官能团,含有羟基、羰基、甲基等基团,木质素结构中含有相当数量的紫丁香基单元。根据黄麻和红麻纤维磨木木质素的红外光谱吸收峰强度,推断其结构属于阔叶木类木质素化学结构GS型木质素。     

Studies on the macromolecular components of nonwood available in Bangladesh

The structural feature of macromolecular component of dhaincha, cotton stalks, jute fiber, rice straw and wheat straw, which are commonly used in paper pulp production in forest deficient countries, was thoroughly studied. Lignin was isolated by classical Bjorkman method and characterized by elemental and methoxyl analysis, alkaline nitrobenzene oxidation, FTIR and ¹H NMR spectroscopy. The C₉ formulas for cotton stalks, jute fiber, dhaincha, rice straw and wheat straw were C₉H_8.95O_3.53(OCH₃)_1.00, C₉H_8.12O_4.03(OCH₃)_1.65, C₉H_8.10O_4.65(OCH₃)_1.32, C₉H_8.58O_3.74(OCH₃)_1.23 and C₉H_8.31O_3.54(OCH₃)_1.23, respectively. The alkaline nitrobenzene oxidation products showed that syringyl to vanilin ratio of these nonwood varied from 1.1 to 2.9. Jute fiber showed the highest syringyl to vanilin ratio that are consistent with C₉ formula. The β-O-4 units in these nonwood lignins had predominately erythro stereochemistry type. The crystalline structure of these nonwood cellulose was also studied using X-ray diffraction and FTIR spectroscopy. The proportions of crystallinity, crystal size were varied from plant to plant. Jute fiber showed the highest proportion of crystallinity (73.4%) and crystal size (4.2 nm). The degree of polymerization of these nonwoods cellulose has also been studied. Degree of polymerization of jute cellulose was also the highest (3875). FTIR spectroscopy showed that these nonwoods cellulose was monoclinic unit cell structure (I_β). Carbohydrate analysis showed that the main sugar component in the hydrolyzates of these nonwoods were xylose apart from glucose.     

工业碱木素热裂解特性研究

用热重分析法和热解色谱质谱联用技术(Py-GC-MS)对工业碱木素热解行为进行了初步研究,分析了工业碱木素在不同升温速率下的热分解特性。结果表明,工业碱木素的热解过程主要分为4个阶段,在200℃以下的低温区和300～500℃的中温区各有1个强烈失重峰。工业碱木素热裂解产物非常复杂,Py-GC-MS分析表明,在300℃下的热解产物中,以源于工业碱木素的聚糖热解产物为主,含有一定量的低分子木素热解构产物;在450℃下的热解产物中,以木素大分子的热解构产物为主,例如各种酚类化合物、愈创木基丙酮等酮类化合物及源于木素-碳水化合物复合体的阿魏酸等化合物。      

苎麻4-香豆酸辅酶A连接酶-1基因的克隆与分析

为了抑制苎麻木质素代谢关键酶基因的表达,克隆苎麻内源木质素代谢关键酶的基因,为通过基因手段降低木质素含量奠定基础.以苎麻为材料,采用PCR方法,以简并引物从苎麻基因组DNA模板中,首次克隆了其木质素代谢关键酶基因4-香豆酸辅酶A连接酶-1基因(4CL-1)的DNA部分序列,长度为983bp;采用RT-PCR的方法,以特异引物,从苎麻茎RNA反转录的cDNA为模板中,首次克隆了苎庥4CL-1cDNA核心序列,长度为110bp;经生物信息学方法分析,得知所获得的基因序列编码一段含37个氨基酸残基的多肽,该多肽与几个酰基合成酶和AMP结合酶的同源性较高,可以推论其编码了AMP形成与结合的保守区域.     

制浆黑液固形物与工业木质素热解液化产物分析

采用管式炉研究了纯化后的工业碱木质素和制浆黑液固形物在不同温度下的热解产物分布规律.借助热解-色谱-质谱(Py-GC-MS)联用、元素分析仪、ICP等离子发射光谱等分析了热解液相产物(热解油)和固体残余物的主要组成.研究表明,在600℃下热解,纯化后的工业碱木质素和黑液固形物热解油产率最高,且工业木质素热解油产率明显高于黑液固形物.热解油的产物非常复杂,纯化后的工业碱木质素和黑液固形物的热解油化学组成有较大的差异.纯化后的工业碱木质素热解油主要由各种低相对分子质量(Mr)的酚类、酮类、有机酸等物质组成,这些物质的相对含量明显高于黑液固形物热解产物中的含量,其中不含有黑液固形物的热解产物中相对含量较高的左旋葡萄糖,却出现了可能因热解缩合而形成的联苯结构.说明在黑液固形物热解液化前,对试样进行适当前处理,可在很大程度上调控其热解产物的组成.     

毛白杨木材乙二醇醇解过程中木质素结构的FT-IR、1H NMR分析

为探讨木材乙二醇醇解过程中木质素结构的变化机理,以毛白杨磨木木质素(MWL)为研究对象,采用红外光谱和核磁共振等手段对醇解前后的木质素结构变化进行了分析.发现毛白杨木质素属于典型的愈创木基-紫丁香基型(GS型)木质素,G/S比值为1.37.醇解过程中木质素单元间β-O-4连接键大量断开,共轭羰基减少,甲基芳基醚键部分断开,产物中发现了大量新的酚羟基结构.醇解产生的低分子组分有芳香醚类、脂肪醚类、酚类、芳香酸类、不饱和酮类等物质.木质素大分子断裂的同时也有缩合反应发生.     

竹伐桩促腐微生物的分离筛选

以不同腐朽程度的毛竹伐桩为样品,对其中的具有降解纤维素或木质素的竹腐微生物进行富集、分离、纯化.通过定性和定量筛选共得到16株具有较好纤维素降解能力或木质素降解能力的菌株,包括8株真菌,5株细菌和3株放线菌.采用固态竹屑培养基测定各菌株对毛竹纤维素和木质素的降解能力,真菌菌株F2和F10的降解效果最好,15 d对纤维素的降解率分别为23.96%和24.31%,优于参照菌株绿色木霉YJ-3的19.59%;对木质素的降解率分别为16.92%和19.15%,优于参照菌株黄孢原毛平革菌ME-446的16.53%.     

稻壳高沸醇木质素的制备与结构分析

稻壳高沸醇木质素(RHL)是通过高沸醇溶剂法制备得到的,借助化学组分分析、红外吸收光普、氢质谱和碳质谱分析法分析其结构性质.把稻壳与70%(90%的丁二醇水溶液混合后,放入高压釜中,在一定的固液比下,加热至200(220℃,保持1.0(3.0小时.加水沉淀后,就可以得到水不溶的RHL.温度越低,木质素的得率也越低;丁二醇浓度越低,木质素得率也将越低.化学分析得到RHL分子量是1939 g(mol-1、残糖量5.12%;核磁共振得到RHL脂肪基对芳香甲氧基的相对强度分别出现在3.5-3.8 ppm和 3.8-4.0 ppm,RHL各单元主要通过β-O-4 和 β-5 碳-碳链链接.利用上述数据计算得到了经典的C9结构模型.     

水杨酸对HL-CMS同核异质系水稻叶片蛋白质及细胞壁成分的影响

分别用3种不同浓度的水杨酸(SA,3.25×10-5,7.5×10-5,1.5×10-4mol/L)处理水稻红莲型细胞质雄性不育(HL-CMS)型不育系粤泰A(YTA)和同核异质的保持系粤泰B(YTB)的三叶期幼苗,研究了幼苗叶片蛋白质含量及细胞壁纤维素和木质素含量的变化。结果表明,外源SA对水稻HL-CMS不育系和保持系的作用效果明显不同。3种浓度的SA均对YTA叶片蛋白质含量的增加起一定的促进作用,其中高浓度SA (1.5×10-4mol/L)的促进作用最为显著,但高浓度的SA对YTB则表现出抑制作用。与对照组(木村B培养液处理)相比,3.25×10-5mol/L和7.5×10-5mol/L的SA均能增加YTA三叶期幼苗叶片中细胞壁纤维素含量,而较高浓度(1.5×10-4mol/L)SA处理的作用不明显。对于YTB,只有较高浓度(1.5×10-4mol/L)的SA 对幼苗叶片细胞壁纤维素含量表现出明显的增加作用,3.25×10-5和7.5×10-5mol/L的SA处理没有明显的影响。YTA和YTB幼苗叶片细胞壁木质素含量的变化对SA的响应浓度有所不同,在较高浓度范围的SA能增加YTB幼苗叶片细胞壁木质素含量,而较高浓度范围的SA对YTA幼苗叶片细胞壁木质素则表现为抑制效应,SA仅在较低浓度范围有促进作用。同核异质系YTA和YTB间叶片蛋白质、纤维素和木质素含量的变化对外源SA处理的响应不同,可能只与YTA和YTB细胞质之间的差异有关。     

氧浓度对固定化黄孢原毛平革菌合成过氧化物酶的影响

氧浓度对固定化黄孢原毛平革菌 (Phanerochaetechrysosporium)合成过氧化物酶有较大的影响。限碳条件下培养黄孢原毛平革菌 ,生长阶段氧浓度对合成木质素过氧化物酶的影响不明显 ,但在产酶阶段氧浓度的影响却很大。 2 1%氧浓度即空气环境是合成木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶适宜的。增高氧浓度 ,胞外蛋白酶活力就会提高 ,不利于过氧化物酶的胞外累积。研究结果表明 ,空气环境下限碳培养黄孢原毛平革菌 ,合成的木质素过氧化物酶最高活力可达 360U/L ,比通纯氧条件下限碳培养时的木质素过氧化物酶要高 160 %。