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[期刊] 林业科学
[作者]
沙如意 张沙沙 余瞻 赵福权 蔡成岗 肖竹钱 毛建卫
木质纤维素类生物质是地球上最丰富的可再生资源。为提高木质纤维素类生物质的转化率,提升纤维素酶的水解效率和可发酵性糖产量,降低纤维素酶的使用量和生物质转化成本,对木质纤维素类生物质进行预处理十分必要;然而,木质素、纤维素和半纤维素之间的天然屏障限制了纤维素酶对纤维素组分的酶解。木质纤维素类生物质预处理主要有物理法、化学法、物理化学法和生物法,目前更多采用质量分数小于4%的稀酸法(如盐酸、硫酸和硝酸等,120～210℃)、高温热水法、蒸汽爆破法和液相水热法等,不同预处理方法对木质素或大部分半纤维素的溶解和去除有利于提高纤维素酶的可及性。木质素对纤维素酶解具有明显抑制作用,通过预处理降低木质素含量有利于提高纤维素酶解效率。木质纤维经稀酸或高温热水等预处理后,Klason木质素相对含量反而会增加。在木质纤维素类生物质预处理过程中,木质素液滴可能以假木质素形式沉积于纤维素表面,使其比天然木质素更加抑制纤维素酶解。本研究首先概述生物质预处理过程中木质素液滴和假木质素的形成过程,提出假木质素产生的可能机制,并对其组成和性质进行综述;然后阐述木质素液滴和假木质素对木质纤维酶解的影响;最后总结假木质素形成的调控策略。假木质素的形成过程属于非均相反应过程,受传质扩散(分子水平)和流动(宏观统计水平)的影响,可从介尺度行为研究假木质素的形成机制,同时建立相关模型和理论实现其科学的定量描述和定向调控,这不仅有利于木质纤维素类生物质炼制工艺的发展,也有利于促进跨学科科学规模的形成。
关键词：
木质纤维 假木质素 纤维素酶 生物质
[期刊] 林业科学
[作者]
邹春阳 吴文娟
【目的】以稻草、芦草和竹子中不同结构单元木质素为研究对象，借助耗散型石英晶体微天平（QCM-D）技术，原位、实时探究不同结构单元分离木质素与酶吸附的动态行为，为木质素对生物质酶水解的影响提供理论基础、对木质纤维素的高效利用进行定向调控。【方法】原料化学成分参照标准方法测定，分离木质素结构经红外、凝胶渗透色谱和碱性硝基苯氧化表征，采用原子力显微镜观察木质素薄膜表面形貌，借助QCM-D技术分析纤维素酶在木质素薄膜上的吸附行为。【结果】分离木质素均为GSH型木质素，纯度高，含糖量约10%，分子质量接近，约5 000；硝基苯氧化结果显示，稻草、芦草和竹子中木质素结构单元存在差异，竹子中木质素未缩合单元得率最高，为444.4 g·kg~(-1),S/G比为1∶0.6，芦草、稻草中木质素S/G比均为1∶1.1；经QCM-D分析，竹子木质素薄膜对纤维素酶吸附速率最快、吸附量最大，芦草和稻草木质素薄膜对纤维素酶的吸附速率和最大吸附量相近；停止通酶后，用缓冲液冲洗，纤维素酶附着在木质素上难以被洗脱。酶吸附过程中3种木质素表面均具有较好的黏弹性，且黏弹性差异不大。【结论】稻草、芦草和竹子中木质素对纤维素酶均有明显吸附作用，来源不同的木质素但结构单元相同，对纤维素酶吸附能力相同；木质素结构单元不同，对纤维素酶吸附能力不同。纤维素酶在木质素薄膜表面上结合紧密，难以脱附，S/G比较高的木质素，其纤维素酶吸附能力较强，在纤维素酶水解中产生更多无效吸附，导致葡聚糖转化效率降低。
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋康杰 吴文娟 黄丽菁 李家全 黎孔燕
【目的】以杨木、桉木和相思木木质素为原料，探究纤维素酶在不同材种木质素及模拟底物上的吸附行为，为木质纤维原料预处理技术选择和酶水解转化成本降低提供参考。【方法】采用二维核磁方法分析提取木质素的组成结构，应用旋涂法制备木质素及木质素/纤维素生物传感器，并对酶吸附前后的表面形貌进行表征，利用耗散型石英晶体微天平技术原位、实时探究不同材种木质素吸附纤维素酶影响底物酶水解的规律。【结果】杨木、桉木和相思木分离木质素纯度高，均为GS型木质素（杨木、桉木和相思木木质素S/G比分别为1.09、1.73和1.22），木质素结构单元之间的主要连接方式是β—O—4结构。AFM显示，底物水解过程中纤维素酶可均匀分布在底物及木质素表面且结合紧密，酶水解后桉木木质素粗糙度高于杨木和相思木。经QCM-D分析木质素吸附纤维素酶的能力大小为杨木<相思木<桉木。【结论】原料酶水解过程可分为吸附、快速水解、缓慢水解和水解平衡4个阶段。同结构单元类型的木质素对纤维素酶表现出的吸附能力不同，较高S/G比的木质素与纤维素酶之间的非生产吸附越多，导致酶与纤维素之间吸附位点减少，达到最大转化率所需时间更长，水解程度较低。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
林剑 赵广杰
从木质素基碳纤维的制备方法、微细结构和主要性能特征等几个方面,对木质素基碳纤维的研究现状进行了较为全面的归纳,并在此基础上,对今后木质素基碳纤维的研究工作提出了几点建议,旨在使国内的研究者对当前木质素基碳纤维的研究有一个概括性的了解,为科学、高效地利用木质生物质资源提供参考。
关键词：
木质素 碳纤维 制备
[期刊] 林业科学研究
[作者]
索风梅 王浩杰 丁中文 徐天森
纤维素酶是天牛体内重要的消化酶类,本文以松墨天牛为对象,研究了该虫肠道纤维素酶随禁食时间、取食时间不同的变化规律。结果显示,随着禁食时间的延长,纤维素酶3种组分酶活性均表现为先升高,后降低;而随着取食时间的延长,松墨天牛体内的纤维素3种组分酶活性变化规律相一致,由开始的低活性逐渐升高,并最终趋于稳定。
关键词：
松墨天牛 纤维素酶 取食条件
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈路劼 刘斌 林白雪 何柳 张宁 吴祖建 谢联辉
从福州永泰温泉分离到1株降解纤维素嗜热菌,通过形态特征和16S rDNA序列鉴定,将其命名为地芽孢杆菌(Geobacillussp.)TC-S8.采用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)对菌株TC-S8产胞外纤维素酶的发酵条件及酶性质进行研究.在培养基的初始pH为6.5,温度为60℃,装液量20%,接种量2%,摇床转速为120 r.min-1的条件下培养36 h,菌株TC-S8产酶量达到最大(229 mU.mL-1).其分泌的纤维素酶最适作用温度为60-70℃,最适pH为7.0.纤维素酶降解产物主要为葡萄糖,并有少量纤维二糖.
关键词：
嗜热菌 降解纤维素 耐高温纤维素酶
[期刊] 华北农学报
[作者]
徐东花 郭俊娥 徐璐 孙霞 孙宪芝
以菊花神马为材料,研究了外源亚精胺(Spermidine,Spd)和多胺合成抑制剂D-精氨酸(D-Arginine,D-Arg)对花芽分化阶段根和叶片中多胺氧化酶(PAO)、二胺氧化酶(DAO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化氢(H2O2)和木质素含量的影响。结果显示,根和叶片PAO、DAO活性和木质素含量都是Spd>CK>D-Arg。外源Spd显著促进了花芽分化阶段多胺氧化酶活性和木质素的合成;D-Arg抑制了花芽分化,降低了多胺氧化酶活性及木质素的合成。结果表明,短日照条件下,多胺可能通过影响多胺氧化酶活性及其产物H2O2浓度影响木质素的合成,从而调控菊花的花芽分化进程...
关键词：
菊花 花芽分化 多胺氧化酶 木质素
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
乔勇进 王凯晨 王新其 王晓 刘树泽 钟敏增
四季香芹是伞形科欧芹属的一种高营养保健蔬菜,其营养丰富,香气浓郁,保健价值突出,是进行蔬菜汁加工的优质原料,但四季香芹出汁率不高是制约蔬菜汁加工的主要技术瓶颈之一。通过单因素试验分别研究纤维素酶添加量、酶解时间、酶解温度对香芹出汁率的影响,并通过Box-Behnken试验设计进行响应面分析试验优化,建立回归方程预测模型。研究表明纤维素酶在香芹制汁最佳应用条件为纤维素酶(15 000 U/g)添加量0.06%、酶解时间1.56 h、酶解温度40.14℃,香芹出汁率预测值为78.38%,与实际出汁率(78.7
关键词：
四季香芹 出汁率 纤维素酶 响应面分析
[期刊] 林业科学研究
[作者]
吴晓丽 顾小平 苏梦云 岳晋军
研究了离体后毛竹笋纤维素、木质素含量以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性的变化。结果显示:笋体纤维素、木质素含量从笋尖到笋基部逐渐增加;PAL、POD活性笋尖明显高于笋基部。离体后贮藏的竹笋纤维素、木质素含量随贮藏时间的延长而增加,在前5d纤维素的增加速度极快,在后5d增加速度明显趋缓,但木质素含量随贮藏时间的延长基本呈匀速态势增加;POD、PAL活性随贮藏时间的延长,活性均显著增加。对离体竹笋进行低温处理(4℃)可显著降低竹笋的PAL、POD活性,减少木质素和纤维素合成,低温对纤维素的影响高于木质素。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张德强 黄镇亚 张志毅
该研究以汽爆毛白杨木粉作为底物 ,研究了反应温度、作用 pH值、酶的用量和作用时间对纤维素酶解的影响 .研究结果表明 :反应温度、作用 pH值、酶的用量和作用时间对纤维素酶解爆破后的毛白杨木粉都有很大的影响 .酶解最佳条件 :温度 45℃、pH 5 .0、时间 80h ,酶的用量 2 5U/g .
关键词：
纤维素 纤维素酶 酶解率
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
任兰天 唐飞 邵庆勤 宋长刚 刘庆 梅艳艳 张从军
探索建立秸秆化学成分的近红外快速准确检测模型,将有助于秸秆腐熟程度判定及秸秆利用产业在线控制。本研究利用添加堆腐剂对小麦秸秆进行腐熟试验,以腐熟过程中的小麦秸秆样品为研究对象,利用NIRS构建快速检测秸秆主要成分含量的定量检测模型。研究结果显示,可以通过NIRS在短时间内精准检测小麦秸秆腐解过程中纤维素、半纤维素、木质素的含量,定标相关系数Rc分别为0.976 7、0.980 5和0.984 8,矫正相关系数分别为0.984 1、0.987 2和0.989 8,全交互验证相关系数为0.979 8、0.989 2和0.987 3,RPD值分别为4.84、6.57和5.75均>3.0,定标效果良好。
关键词：
小麦秸秆 腐熟 NIRS 纤维素含量
[期刊] 华北农学报
[作者]
王士强 顾春梅 赵海红
生物降解木质纤维素机理的研究日益受到关注,并且降解酶机制进行作用的报道很多,然而,木质纤维素天然结构复杂,其生物降解过程则是一个复杂的酶学过程,需要多种酶的协同作用来完成。经过多年的研究,各国研究工作者提出木质纤维素降解菌的筛选方法,国内外的科研工作者们探索出了多种木质纤维素降解菌的筛选方法和筛选培养基,为木质纤维素降解菌的筛选提供了捷径,加快了木质纤维素降解菌筛选工作的步伐。从生物降解机理和降解菌筛选方法等方面,综述了木质纤维素生物降解研究进展,提出了有待拓宽和深化研究的内容。
关键词：
木质纤维素 生物降解 降解菌
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李凌波 许欢欢 夏燕维 郭传旭 杨明珠 马磊 缪有志 刘东阳 张瑞福
[目的]本研究旨在筛选油菜秸秆高效降解菌株并对其降解特性进行分析，为油菜秸秆的资源化利用提供科学依据。[方法]采用稀释涂布平板法、刚果红透明圈试验以及纤维素酶活性测定对菌株进行分离筛选；根据菌株的形态特征和ITS序列分析对菌株进行鉴定；结合扫描电镜技术，分析在降解过程中降解菌对油菜秸秆物理、化学性质的影响；设置盆栽试验模拟秸秆还田以综合探究菌株对油菜秸秆的降解特性；通过纤维素酶酶谱分析及质谱检测技术获得纤维素酶基因(celI)的序列信息，克隆该基因，再利用pPICZαA质粒和毕赤酵母X33进行异源表达；经镍柱纯化后对CelI的酶学性质进行分析。[结果]从腐烂油菜秸秆田土样中共分离纯化出8株真菌，其中菌株A15的透明圈直径/菌落直径比值最大，为3.0,且滤纸酶活性和内切葡聚糖酶活性均显著高于其他菌株，分别为16.13和8.16 U·g~(-1),经鉴定其为绿色木霉(Trichoderma viride);接种菌株A15固体发酵28 d后，油菜秸秆失重率达29.17%,纤维素及半纤维素含量分别下降至29.41%和17.18%,经过30 d的模拟秸秆还田盆栽试验，油菜秸秆失重率达57.50%;成功表达并纯化了菌株A15来源的GH7家族纤维素酶CelI,该蛋白相对分子质量约为72×10~3,具有内、外切葡聚糖酶的双重活性，CelI的最适反应温度为50℃,且表现出良好的热稳定性，CelI的内切葡聚糖酶活性最适pH值为4,且Co~(2+)、Mn~(2+)、Ca~(2+)对其具有促进作用，而CelI的外切葡聚糖酶活性最适pH值为5,且Mn~(2+)对其具有显著激活作用，而Zn~(2+)、Fe~(3+)具有抑制作用。[结论]从腐烂油菜秸秆田土样中筛选到1株油菜秸秆降解真菌绿色木霉A15,其能高效产胞外纤维素酶，在油菜秸秆资源化利用方面具备良好的应用前景。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
薛凤莲 林剑 赵广杰 张扬 来雅婷
为改善碱木质素的熔融性能，实现熔融纺丝法制备碱木质素基纤维，以制浆造纸黑液粉末中提取的碱木质素为原料，与不同质量比的聚乙二醇－４００（ＰＥＧ－４００）混合加热，再倒入水中搅拌不同时间后过滤干燥，测定改性处理后碱木质素的热稳定性、黏度及熔融纺丝性能等特征。结果表明：１）在相同搅拌时间时，不同质量比的ＰＥＧ－４００改性处理对灰分含量影响不大，木质素含量随质量比的增加而变少或不变；在相同质量比时，搅拌时间越长，灰分含量越少，木质素含量越多。２）经ＰＥＧ－４００改性处理的碱木质素的热分解温度增加，热稳定性能提高；但随着质量比或搅拌时间的增加，其热分解温度均减少，热稳定性能降低。３）质量比为１∶１和１∶．．．
关键词：
碱木质素 聚乙二醇 熔融性能 纤维
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
吴元喜 张晓昱 胡佳华 邓元修
木质纤维素分解菌筛选及木质纤维素降解吴元喜张晓昱胡佳华邓元修（华中理工大学生物工程系，武汉４３００７４）ＳＣＲＥＥＮＯＦＬＩＧＮＯＣＥＬＬＵＬＯＬＹＴＩＣＳＴＲＡＩＮＡＮＤＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＴＩＯＮＯＦＬＩＧＮＯＣＥＬＬＵＬＯＳＥＷｕＹｕａｎｘｉ...
关键词：
木质纤维素 真菌 生物降解
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