Molecular cloning, nucleotide sequence and characteristics of a xylanase gene (xynA) from Ruminococcus albus 7

A 2.6-kb DNA fragment encoding a xylanase gene ( xyn A) was cloned from the rumen hemicellulolytic bacterium Ruminococcus albus 7. The deduced primary structure of the protein (XynA) was divided into a signal peptide region and 3 domains. Domain A was identified as a family 11 (G) catalytic domain, but one amino acid residue was replaced by another in an active site signature 1 of family 11. Domain B is a stabilizing domain for the catalytic domains of families 10 and 11. Deletion of domain B reduced stability of the xylanase at high temperature and at high and low pH. Domain B may be useful for protein engineering of xylanase. Domain C has sequence similarity to deacetylases and NodB proteins.     

聚合氯化铝对木质纤维素MgCl2预处理液的纯化

预处理是生物质资源转化的关键步骤,其过程会使植物细胞壁的结构发生变化,从而降低生物质的顽固性并增强其中糖的有效溶解,以促进其高值化利用。预处理液成分复杂,所含木质素和多种降解产物不利于糖类的高效利用,需要对其进行分离纯化。以桉木经MgCl₂预处理的废液为对象,通过聚合氯化铝(PAC)絮凝的方法去除其中的大分子木质素,利用Zeta电位和粒径检测、高效液相色谱法、紫外光谱法等技术分析絮凝处理前后预处理液的成分变化,并对其去除机理进行深入研究。结果表明:当PAC用量为4.00%质量分数时,反应体系Zeta电位为0,此时胶体稳定性最差,可获得较大的木质素沉淀量;当预处理液的pH接近3.00时,刚好达到等电点,体系中正负电荷中和不稳定,胶体颗粒粒径最大,出现明显絮凝沉淀;随着pH的升高,PAC对木质素的去除效果仍有明显增强,综合所有因素可知,在pH为10.00、PAC用量为2.00%质量分数时,处理体系对木质素的絮凝表现出良好的选择性,木质素的选择性去除率可达86.05%。由此可知,PAC主要是通过静电和桥联双重作用改善预处理液的胶体稳定性,使预处理液中的木质素大分子优先沉淀,体现出良好的选择性,是一种非常有潜力的预处理液纯化方法,值得进一步探究和优化。     

基于近红外光谱的果树残枝纤维组分含量分析

【目的】研究运用近红外光谱技术结合化学计量学实现快速检测新疆南疆果树残枝中纤维素、半纤维素和木质素含量。【方法】以150个从新疆南疆各地采集的果树残枝样本为材料,利用近红外光谱技术结合偏最小二乘法（PLS）,采用不同的预处理和特征波段筛选方法优化各纤维组分含量的预测模型。【结果】SG卷积平滑法预处理结合竞争性自适应权重取样法（CARS）优选特征波段建立的3种纤维组分近红外检测模型效果最优,相关系数r分别为0.950 3、0.948 7和0.937 1,决定系数R²分别为0.900 8、0.896 5和0.875 1,校正标准偏差RMSEC分别为0.007 0、0.005 4和0.005 1,预测标准偏差RMSEP分别为0.011 8、0.008 9和0.008 8。【结论】采用近红外光谱技术能够实现新疆南疆果树残枝纤维素、半纤维素和木质素三组分的快速定量检测。     

芒草化学成分分析研究

以芒草(芒、五节芒、荻、南荻、奇岗以及芒荻杂种)为研究对象,研究其纤维素、半纤维素、木质素的含量及其在种间(或类型间)的差异。结果表明,半纤维素和木质素含量在不同种间(或类型间)差异分别达到了显著和极显著水平,纤维素含量在不同种间(或类型间)差异不显著。纤维素含量、半纤维素含量的种内变异贡献率大于种间变异贡献率,说明利用种内遗传变异,能够对纤维素含量及半纤维素含量进行遗传改良。     

2种还田模式下小麦秸秆腐解菌剂应用效果研究

为了研究2种不同还田模式下秸秆腐解菌剂的应用效果,选取北京大兴小麦—玉米常年轮作田当季小麦秸秆,使用自行研制秸秆腐解菌剂,考察了覆盖还田和翻压还田2种还田方式下,不同秸秆腐解菌剂对秸秆各组分的影响,并进一步分析了原位生物腐解还田小麦秸秆对土壤活性有机碳的影响。结果表明：翻压还田4周后,接种不同菌剂小麦秸秆纤维素降解速率为BW2≈BW3>BW1,分别比对照提高24.95%、24.57%、2.10%;翻压还田6周后,接种不同菌剂秸秆半纤维素降解速率为BW2>BW3>BW1,与对照相比分别提高12.67%、8.80%、1.47%。覆盖还田方式下,秸秆纤维素降解较翻压还田缓慢,还田4周小麦秸秆纤维素降解率为BW2>BW3>BW1,分别比对照提高26.52%、24.01%、21.02%;半纤维素在还田6周后降解明显,BW2>BW3>BW1,与对照相比分别提高22.90%、20.00%、9.32%。在2种还田方式中,腐解菌剂对小麦秸秆木质素降解能力有限,3种菌剂腐解效果差别不大。在秸秆翻压还田过程中复合菌剂BW2提升土壤活性有机碳含量最快,提升了54.09%;而在覆盖还田中复合菌剂BW3提升土壤活性有机碳较快,提升了34.58%。复合菌剂BW2和BW3在2种不同的还田模式下均能高效快速的降解秸秆,其中翻压还田模式比覆盖还田模式秸秆降解效果更好,并能显著提高土壤活性有机碳含量。     

不同菌种对甘草渣降解的影响研究

率达到38.52;、52.36;和59.59;.     

草木半纤维素的研究进展

结合前人的研究成果综述了各种草木原料中半纤维素的类型、结构形式及制备方法,特别指出在造纸原料和纸浆中存在部分半纤维素与木质素发生化学键连接形成了木质素-碳水化合物复合体(LCC),还对纸浆中的半纤维素对浆性能所产生的影响加以阐述,针对半纤维素在造纸工业中所引起的"假木质素"问题总结出相应的应对策略.此外,还概述了从草木原料中制备粗半纤维素的分离方法以及对其进一步纯化的技术,对半纤维素的检测手段也做了介绍.     

青刈黑麦抽穗期干物质体外消化率与细胞壁结构物质的关系

选用8个不同品系的青刈黑麦(Secal cerealeL.)为试验材料,研究其抽穗期干物质体外消化率与细胞壁结构物质的关系。结果表明:①抽穗期干物质(IVDMD)不同熟期类型间差异不显著;②早熟类型干物质纤维素含量与IVDMD呈显著负相关(r=0.670*),晚熟类型干物质纤维素含量与IVDMD呈极显著负相关(r=-0.936**),早熟、晚熟类型干物质纤维素消化率与IVDMD无显著相关;③IVDMD与半纤维素含量及消化率、木质素含量及其消化率无显著相关。     

生物质基木质纤维复合膜的制备及性能

半纤维素是木质纤维的主要组分之一,但其潜在应用价值远没有得到开发和利用。以毛竹季铵盐半纤维素为原料与羧甲基纤维素通过流延法制备复合膜材料。FT-IR、XRD结果表明,复合膜制备中无新键形成,QH与CMC主要通过氢键和静电吸引结合;由SEM及AFM可知,复合膜表面光滑、结构致密,说明这两种高分子通过这种物理方式结合紧密;复合膜抗拉强度随着CMC的比例增加而增加,且最大值可达65.2MPa。通过UV-vis测试,复合膜透光率均高于80%。由于复合膜具有良好的力学性能和透光率,制备过程工艺简单,并且两种生物质大分子具有生物相容性,因此,复合膜可用于食品包装领域,并为生物质木质纤维的利用开拓新的途径。