γ射线辐照降解木聚糖的机理研究

为了探讨γ射线辐照降解半纤维素的机理,以木聚糖为模型化合物,经0、200、400、600、800、1 000、1 200 k Gy剂量的辐照后,采用扫描电镜(SEM)、傅里叶拉曼光谱(FT-Raman)、气相色谱质谱联用仪(GC-MS)研究其表观形貌结构、分子结构及降解产物的变化特征。结果表明,γ射线辐照处理后木聚糖表观形貌结构发生破坏,多孔性增加;随着辐照剂量升高,木聚糖3 354 cm~(-1)处拉曼光谱峰强度降低且峰位发生红移,1 122 cm~(-1)和1 093 cm~(-1)处拉曼光谱峰强度逐渐减弱,表明木聚糖分子中的氢键、糖苷键发生破坏;木聚糖降解产物的GC-MS分析表明,辐照处理后木聚糖乙酸乙酯提取液中共检测到18种脂肪酸类化合物、5种糖类化合物和2种呋喃类化合物,其相对含量分别在1 200、800和1 200 k Gy达到最大值(16.59%、1.46%和1.03%)。本研究结果为木聚糖γ射线辐照降解产物全利用提供了支持。     

γ射线辐照降解水中磺胺甲恶唑的效应及降解机理研究

为了探究γ射线辐照降解含抗生素废水的效应,选取磺胺甲恶唑(SMX)这种难以在废水中分解的磺胺类抗生素,研究不同溶剂对γ射线辐照降解废水中SMX效果的影响,以及羟基自由基(·OH)、水合电子(e_(aq)~-)和氢自由基(H·)在SMX降解过程中的作用及数量关系。结果表明,γ射线辐照可有效降解水中的SMX,低浓度与酸性条件更有利于SMXγ射线辐照降解;γ射线辐照联合1、10和100mmol·L~(-1)H_2O_2均会促进SMX降解;自由基清除剂(叔丁醇和异丙醇)会抑制SMXγ射线辐照降解效果。SMX辐照降解过程中·OH、e_(aq)~-和H·的降解速率常数比例为14.6∶1.0∶3.0,表明SMX降解主要是以·OH氧化的途径完成。当辐照剂量达到6 000 Gy时,100 mg·L~(-1)SMX的降解率达88.88%,而总有机碳(TOC)的降解率仅为15.30%,表明SMX经γ射线辐照降解后矿化效果不佳。本研究结果为γ射线辐照降解含抗生素废水提供了理论依据。     

γ射线辐照与NaOH溶液协同预处理对玉米秸秆酶解产糖率及微观结构的影响

为提高玉米秸秆的酶解产糖量,研究γ射线辐照与NaOH溶液协同处理对玉米秸秆中酶解还原糖得率的影响。采用红外光谱(IR)、X射线衍射分析和扫描电镜(SEM)分析协同处理对玉米秸秆微观结构的影响。结果表明,较低剂量辐照对玉米秸秆酶解还原糖得率作用不明显,但可大幅降低后续碱浸泡所需的用量和时间。电镜扫描结果表明,经200kGy剂量辐照与碱协同预处理的样品,表面积增加最多。经200kGy辐照和2%NaOH溶液协同预处理的玉米秸秆,其酶解还原糖含量达到了48.34%,这为应用酶解玉米秸秆生产工业乙醇提供了理论依据。     

γ射线、电子束辐照处理对芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响

为更全面了解射线辐照对木质纤维素的影响，本试验利用扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、高效液相色谱（HPLC）等方法分析了γ射线和电子束辐照前后芦苇木质纤维素结构及酶解性能的变化。结果表明，γ射线和电子束辐照均能使芦苇木质纤维素发生降解，使部分纤维素、半纤维素降解为水溶性物质，且降解水平与吸收剂量呈正相关关系，当吸收剂量为500 kGy时，经γ射线和电子束辐照的芦苇水溶性组分含量分别是未辐照芦苇的2.44和1.98倍；γ射线和电子束辐照后芦苇的微观结构被破坏，芦苇木质纤维素体系中的分子数量增加，纤维素结晶指数降低，但纤维素晶型不改变；随着吸收剂量从200 kGy增加至500 kGy，芦苇纤维素、半纤维素酶解转化率逐渐提高，当吸收剂量为500 kGy时，γ射线和电子束辐照的芦苇纤维素酶解转化率分别为16.68%和18.84%，分别是未处理芦苇的2.32和2.62倍，芦苇半纤维素转化率分别为21.38%和21.74%，分别是未处理芦苇的3.82和3.88倍；同等吸收剂量的γ射线和电子束辐照对芦苇木质纤维素主要化学组分、物理化学结构的影响相似，在20...     

辐照降解溶液及粮谷中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇

为研究脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)在不同介质中经γ射线辐照的降解效果,以DON标准品水溶液、乙酸乙酯溶液及粮谷中自然污染的DON为对象,研究了经剂量为3~9kGy的辐照处理后DON浓度的变化,并对降解产物进行初步分析。结果表明,辐照处理可有效降低水溶液、乙酸乙酯溶液中DON标准品及大米中DON的含量。相同条件下,水溶液中DON的降解效果优于乙酸乙酯,9 kGy时,800μg·m L~(-1)的乙酸乙酯溶液中DON的降解率为27.5%,而水溶液中达到73.1%;散装大米中DON污染量为112.5μg·kg~(-1),9 kGy时降解率接近90%。m/z为373的物质可能是DON的辐照降解产物,其图谱表明,该物质在水溶液中有3个同分异构体。本研究结果为进一步深入探究DON的辐照降解产物及降解机理提供了参考。     

60Co γ射线辐照对转基因和非转基因烟草抗氧化酶活性的影响

以转pprI基因烟草植株为材料,研究了60Co γ射线辐照后转pprI基因烟草抗氧化酶活性及其基因转录水平的变化.结果表明,经0、100、200、300、400和500Gy60Co γ射线辐照后,转基因和非转基因烟草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)3种抗氧化酶活性及其相应酶基因转录...     

辐照水稻秸秆制备吸水性树脂的研究

本研究利用60Co-γ射线辐照进行引发水稻秸秆接枝共聚,采用红外光谱(FTIR)和X射线粉末衍射(XRD)对水稻秸秆、预处理水稻秸秆、接枝共聚物进行结构表征分析,探讨了水稻秸秆预处理方法、辐照剂量、引发剂用量、单体配比对接枝共聚物的吸水倍率和吸盐水倍率的影响。结果表明:9%Na OH+6%Urea(尿素)水溶液处理后的秸秆纤维素,在辐照剂量为4.5k Gy、单体配比为1∶15、交联剂用量为1.5%时可以达到463倍的吸水倍率和125倍的吸生理盐水倍率。该方法克服了传统方法污染重、能耗高、保水性差等难题,合成出的高吸水性树脂可适用于农业方面的保水剂、肥料控释剂。同进,合理开发利用农作物秸秆,可降低秸秆焚烧对环境的污染。     

辐照降解绿茶甲氰菊酯和溴氰菊酯的可行性研究

对^60Coγ射线辐照降解茶叶中甲氰菊酯和溴氰菊酯的可行性进行了探讨。经5kGy辐照后,分别喷施过2种农药的茶鲜叶中,甲氰菊酯的降解率为7.3%,溴氰菊酯为14.7%;加工为成茶后的绿茶中甲氰菊酯的降解率为2.2%,溴氰菊酯为12.1%。甲氰菊酯在茶鲜叶中的辐照降解率比在绿茶中高5.1%,溴氰菊酯在茶鲜叶中的辐照降解率...     

60Co-γ辐照改性银掺杂纳米TiO2及光催化降解乙烯

为了解60Co-γ射线辐照且以活性炭纤维(ACF)为载体所负载TiO2的半导体材料(TiO2/ACF)对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文拟采用60Co-γ辐照制备纳米Ag沉积的TiO2/ACF (Ag-TiO2/ACF)光催化材料,在模拟园艺产品的冷藏环境中,进行了3种不同膜的光催化降解乙烯效果的研究,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对所制备的光催化材料进行相关的表征分析.结果表明:在加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮后,60C0-γ辐照能使Ag颗粒较好地负载在TiO2上,TiO2均匀分散在ACF膜上而不发生团聚,且TiO2颗粒晶相改变、尺寸变小,有助于提高Ag-TiO2/ACF的催化效率.Ag-TiO2/ACF光催化降解乙烯的效果用一级动力学速率方程描述;经辐照制备的Ag-TiO2/ACF薄膜比未辐照的TiO2/ACF和辐照的TiO2/ACF薄膜光催化降解乙烯的反应速率常数分别提高了44％和37％.研究结果为TiO2光催化技术的进一步的应用提供了参考.     

~(60)Co-γ射线辐照对蕨类植物绿色球状体成苗的影响

为开创蕨类植物新的育种方法,以鸟巢蕨、扇蕨和凤尾蕨等3种蕨类植物的绿色球状体为材料,在附加0.2mg·L~(-1)IBA的改良1/2MS培养基上,研究不同剂量的~(60)Co-γ射线辐照对绿色球状体成苗的影响。结果显示,~(60)Co-γ射线辐照剂量在60Gy时,辐照处理的鸟巢蕨绿色球状体成苗率从0Gy(CK)的98%降至33%;剂量在80Gy时,辐照处理的扇蕨和凤尾蕨绿色球状体成苗率分别从CK的100%降至38%和26%,因此60~80 Gy的~(60)Co-γ射线为辐照处理蕨类植物绿色球状体的适宜剂量。SSR分子标记测定结果表明,鸟巢蕨绿色球状体经Gy 60和80 Gy的~(60)Co-γ射线辐照诱变获得的植株与对照植株在DNA水平上存在显著差异,其中SSR-23和SSR-76可作为筛选鸟巢蕨突变体的适宜引物。本研究建立的蕨类植物绿色球状体~(60)Co-γ射线辐照诱变技术,为在离体器官水平上开展蕨类植物辐照诱变育种提供了条件。     

红外光谱法研究~(60)Co-γ射线辐照对天麻粉成分的影响

为了研究60Co-γ射线辐照对天麻粉成分的影响,测试了经不同剂量辐照的天麻粉样品的红外光谱,采用傅立叶变换红外光谱(二阶导数谱)法对经不同剂量60Co-γ射线辐照的天麻粉进行了对比研究。结果表明,天麻多糖对60Co-γ射线辐照较为敏感,剂量为1.5kGy辐照对天麻多糖分子结构的影响较小,剂量为3、6、9、12、15、16.5、18、和19.5kGy的60Co-γ射线辐照对天麻多糖的分子结构影响较大;各种辐照剂量对C—O—H基团影响较大,从而可能会破坏天麻粉中有效成分(如天麻素及多糖),因此应慎重采用60Co-γ射线对天麻粉进行杀菌消毒处理。     

雅安藏茶茶多糖对~(60)Co-γ射线辐照损伤小鼠抗氧化和造血功能的防护作用

为探究雅安藏茶茶多糖对~(60)Co-γ射线辐射损伤小鼠抗辐射作用的影响,从雅安藏茶中提取茶多糖,用不同浓度(50、100、200 mg·kg-1·d-1)的茶多糖连续15 d灌胃小鼠,在第6天采用5Gy的~(60)Co-γ射线一次性全身辐照各组小鼠,灌胃第16天测定各组小鼠外周血细胞、肝脏组织总抗氧化能力(T-AOC)、总超强氧化物歧化酶(T-SOD)活性和总蛋白(TP)含量等指标。结果表明,与单纯辐照组相比,雅安藏茶茶多糖能显著提高辐照损伤小鼠的外周血细胞数量,极显著提高肝脏组织T-AOC、T-SOD活性和股骨骨髓DNA含量,极显著降低肝脏MDA含量,缓解了免疫器官胸腺的萎缩;且随着茶多糖浓度的增加,其抗辐射作用效果增强。综上,雅安藏茶茶多糖对~(60)Co-γ射线辐照损伤小鼠抗氧化功能和造血功能具有较强的防护作用,且具有一定的剂量效应。本研究结果为进一步深入探究茶多糖防辐射作用机理提供了新参考,也为雅安藏茶辐照保健功效研究提供了一定的理论依据。     

辐照改性银掺杂TiO2纳米管催化紫外光降解乙烯效果

为了解辐照改性银掺杂二氧化钛纳米管阵列(titanium dioxide nanotube arrays,TNTAs)半导体材料对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文首先通过阳极氧化法制备TNTAs,后用60Co-γ射线对TNTAs进行辐照改性,再用辐照还原技术制备纳米银颗粒,最后用纳米银掺杂制备TNTAs-Ag光催化材料。利用场发射扫描电镜(field emission scanning electron microscope)、X-射线衍射(X-ray diffraction)、X-射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy)对半导体材料表征,结果表明:辐照能把无定型TNTAs转化为锐钛矿晶型,随辐照剂量提高,锐钛矿晶型衍射峰越来越尖锐,晶粒尺寸渐趋减小;TNTAs表面掺银后,银粒子以团簇形式沉积于TNTAs管口处,并未进入管壁内部。在模拟园艺产品冷藏环境中,进行紫外光催化降解乙烯研究,结果表明:辐照剂量为20 k Gy时,降解效果达最优,速率常数K′为2.03×10?4 min?1;纳米Ag引入后,TNTAs-Ag速率常数K′可达5.88×10?4 min?1,与未掺杂仅辐照的TNTAs相比提高了189.66%。     

~(60)Co-γ射线辐照澳洲坚果种子后的苗期辐射效应

为探明~(60)Co-γ射线辐照对不同澳洲坚果品种种子的辐射效应,以经~(60)Co-γ射线辐照的4个澳洲坚果品种的种子萌发生长而成的苗木为试验材料,研究不同辐照剂量(0、40、100、200 Gy)对澳洲坚果不同品种辐照处理群体的辐射效应。结果表明,随着辐照剂量的增加,云澳57、云澳51、云澳58 3个品种的地径年均增长量均受到抑制,云澳41群体的地径年均增长量呈上升趋势;与对照群体(CK)相比,辐照处理增大了辐照群体地径的变异系数,增大了辐照群体内地径的最大值和最小值及其极差,使株间变异更加丰富;通过比较澳洲坚果不同品种辐照群体与CK开花株数百分率和结实株数百分率,从云澳58和云澳41的辐照群体中筛选出4株性状优良的突变单株。本研究结果为今后利用~(60)Co-γ射线辐照诱变技术培育高产优质的澳洲坚果新品种提供了理论依据。     

~(60)Coγ辐照对稻草纤维组织及酶解效果的影响

用60Coγ射线处理干稻草秸秆及粗纤维,评价辐照对稻草纤维组织降解作用以及提高稻草秸秆纤维酶降解效果。采用DNS法和硫酸-苯酚法分别测定稻草辐照样品热水浸提液中水溶性还原糖和总糖的含量,通过高效气相色谱分析稻草秸秆各辐照处理提取液中还原糖各组分的变化,并用电子显微镜扫描观测辐照对稻草秸秆纤维组织结构的影响。结果表明,用1000~1500kGy的剂量处理稻草秸秆,能有效破坏稻草的纤维组织结构,特别是稻草表面硅晶结构和纤维结构,且随辐照剂量加大破坏程度增强,辐照稻草热水浸提液水溶性还原糖和总糖含量显著增加。辐照与酶复合处理后稻草秸秆纤维的转化率提高到88.7%,辐照稻草秸秆酶降解后的水溶性还原糖含量达到214.4mg/g,总糖含量达758.5mg/g,极显著地提高甘露糖、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖含量,其中葡萄糖含量提高最大,占单糖总量的62.64%,其次是甘露糖。辐照对稻草秸秆木质素降解无明显影响。     

辐照灭菌对红薯干品质和贮藏特性的影响

为了获得标准化的红薯干辐照灭菌工艺,本试验以γ射线与电子束为不同辐射源,就不同辐照剂量和剂量率对红薯干主要成分、外观品质和贮藏特性的影响开展研究。结果表明,经γ射线≥4 kGy剂量辐照,36℃恒温培养10 d或常温贮存90 d两种方式处理的红薯干;经γ射线≥6 kGy剂量辐照,36℃恒温培养30 d或常温贮存360 d两种方式处理的红薯干,均未检测出微生物。γ射线辐照处理后,红薯干的可溶性固形物、类胡萝卜素含量和感官指标均未发生显著变化。相同剂量下,剂量率越高对红薯干的外观影响越大。电子束剂量率高,辐照处理后的红薯干外观呈黄白色,发生了显著变化。红薯干货架期90 d的辐照灭菌最低有效剂量为4 kGy。本研究结果为红薯干辐照加工工艺的制定提供了依据。     

热塑性辐照玉米淀粉薄膜的制备及表征

为了提高热塑性淀粉基薄膜的力学性能,采用0、10、20、30、40、50 kGy 6个剂量的~(60)Co-γ射线对玉米淀粉进行辐照处理,研究辐照对玉米淀粉结构、颗粒尺寸的影响;并以辐照玉米淀粉为原材料,采用挤出造粒、熔融吹塑法制备热塑性辐照玉米淀粉薄膜,研究辐照剂量对热塑性薄膜力学性能、表面形貌的影响。结果表明,~(60)Co-γ射线能够有效破坏玉米淀粉分子内、分子间氢键,降低玉米淀粉的刚性;能够有效减小玉米淀粉的颗粒尺寸,增加玉米淀粉的加工流动性。随着辐照剂量的增加,热塑性辐照玉米淀粉薄膜的力学性能不断增加;未熔融颗粒不断减少,表面形貌更加均匀、平整。综合考虑热塑性辐照玉米淀粉薄膜的力学性能和钴源能耗,40kGy剂量辐照的玉米淀粉制备的热塑性淀粉基降解薄膜更具有实用价值。本研究结果为辐照玉米淀粉制造热塑性降解薄膜提供了理论依据和实际参考。     

同步辐射(软X射线)对冬小麦的诱变效应及机理研究Ⅰ.同步辐射的辐射生物学效应

本文利用同步辐射(软X射线)辐照3个冬小麦品种,从形态学、细胞学上研究了M1代生物损伤和M2代诱变效应.结果表明:同步辐射抑制了M1代幼苗、植株的生长,引起育性、结实率下降,M1代的生理损伤在幼苗生长早期大于γ射线,在生育晚期则小于γ射线.细胞学研究表明,同步辐射抑制了细胞有丝分裂,明显地降低了细胞分裂指数,引起了细胞染色体的结构损伤,染色体畸变类型不同于γ射线,造成的生物损伤大于γ射线.同步辐射诱发了M2代较宽的突变谱,出现了多种有益性状变异,适宜的诱变剂量范围为200～250Gy,小于γ射线(250～350Gy).     

60Co-γ射线辐照德国鸢尾杂交种子的生物效应

为探索60Co-γ射线辐照对德国鸢尾杂交种子的影响,用0(对照)、20、40、60、80 Gy剂量的60Co-γ射线辐照德国鸢尾杂交种子,研究不同辐照剂量对其萌发率、成苗率的影响及其M1部分表型变异的诱变效应.结果表明,20和40 Gy60Co-γ射线辐照后,种子萌发率分别为68.33％和87.91％,显著高于对照(41.25％);60和80 Gy 60Co-γ射线辐照后,种子萌发后的成苗率分别为70.72％和68.37％,显著低于对照(96.29％),且存在显著的致死效应;60和80 Gy辐照剂量可显著缩短M1的叶长和叶宽,其中60Gy还可显著降低M1旗瓣宽度,提高旗瓣长宽比.综上,20 ～40 Gy辐照剂量可以改善德国鸢尾种子萌发率,60～ 80 Gy可以作为德国鸢尾杂交种子的诱变剂量.本研究结果为利用60Co-γ射线改善德国鸢尾杂交种子萌发率和开展辐照诱变育种提供了一定参考.     

辐照协同甲酸分离油茶壳中纤维素、木质素和木糖的工艺研究

为了提高油菜壳木质纤维素分离效率,本试验以油茶壳为原料,研究不同辐照剂量(0、200、400、600、800 kGy)处理后其粉碎能耗、粒度分布和化学组分的变化,同时开展辐照协同甲酸分离油茶壳木质纤维素的工艺研究。结果表明,辐照处理后油茶壳粉碎能耗降低,粉碎后细颗粒样品所占比例增加,经400 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎能耗比对照节约43.59%,800 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎后粒径<0.075 mm的颗粒占比达到41.38%。辐照处理后油茶壳木质纤维素发生降解,水溶性组分、水溶性单糖、聚糖含量均增加。辐照协同甲酸分离油茶壳纤维素、木质素和木糖的最佳工艺为:辐照剂量400 kGy,反应温度100℃,反应时间3 h,在此条件下分离获得的油茶壳纤维素、木质素、木糖的提取率分别为89.94%、47.74%和96.37%,纤维素和木质素纯度分别为45.05%和91.92%。本研究结果对油茶壳木质纤维素全组分的高效分离和应用具有重要意义。