竹柳材化学性质及其变异性研究

竹柳材因其良好的生物学特性,本世纪初被广泛引种到内蒙古西部干旱和半干旱地区。目前已进入平茬抚育期,间伐竹柳材可以作为人造板工业原材料。通过GB/T2677.2~10-1995、GB/T17660-1999、GB/T6043-2009和硝酸乙醇法,系统测试研究了不同树龄、不同部位的竹柳材的化学成分。结果表明:同一树龄不同部位竹柳材中纤维素、综纤维素、1% NaOH抽提物差异显著。不同树龄竹柳材中纤维素、酸不溶木素、苯醇抽提物和1% NaOH抽提物含量差异显著。通过对竹柳材化学性质的研究,得出竹柳材可以作为人造板材料。     

复合菌剂对玉米秸秆的生物降解作用

为了最大限度地降解农业废弃物玉米秸秆,本研究探讨复合菌剂对玉米秸秆的生物降解作用。采用国家标准中相关测定方法对玉米秸秆中的纤维素和木质素进行测定。结果表明,S-3菌株与白腐真菌复合得到的复合菌剂对玉米秸秆中的纤维素和木质素有很好的降解作用,其最佳降解玉米秸秆的条件为:S-3菌株与白腐菌复合配方为8∶8,料水比为1∶2.5,发酵温度为30℃,发酵时间为17d。在此条件下,秸秆纤维素的降解率为:35.60%,木质素的降解率为:37.41%。     

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.     

竹材木质素选择性降解菌株的分子鉴定

鉴定1株从腐竹中筛选的高效选择性降解竹材木质素的优良菌株ZNLD-18,为生物法提取可纺性竹原纤维奠定基础。利用真菌通用引物ITS1和ITS4扩增并测定菌株的rDNA ITS区序列,序列总长541bp。把所得序列在GenBank中进行B1ast搜索得到同源性较高的同属不同种菌株序列。比较这些序列的遗传距离,显示菌株ZNL D～18与Trametes versicolor的ITS区序列同源性为99％以上。利用PAUP软件构建分子系统发育树,通过对该树的分析并综合菌株的形态特征,鉴定菌株ZNLD-18为白腐菌Trametes versicolor。     

豌豆革质膜形成与增长机理的研究

豌豆根据荚皮类型可分为硬荚豌豆和软荚豌豆,二者区别在于荚皮中有无革质膜.本文以两种荚皮类型的豌豆LIB(硬荚)和MICUI(软荚)为材料,调查豌豆荚在不同时期的发育情况.并通过测定各时期荚皮中的纤维素、半纤维素、木质素的含量以及木质素合成相关酶:苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸脱氢酶和过氧化物酶的活性来分析革质膜形成的机理.     

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.     

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%.     

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.     

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.