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[期刊] 林业科学
[作者]
杨天赐 莫建初 程家安
白蚁利用自身及体内共生微生物分泌的纤维素酶降解食物中的纤维素成分,来满足新陈代谢需要。据美国国家生物技术信息中心GenBank数据库统计,目前已有4科6属9种白蚁及其体内共生物的纤维素酶基因被克隆测序。同源性分析表明,白蚁及其共生物编码内切β-1,4-葡聚糖酶的基因,在序列上有较高的相似性。
[期刊] 林业科学
[作者]
张永跃 石江涛 付宗营 卢芸
水凝胶是由亲水性聚合物通过物理或化学交联方式形成的3D网络结构材料，通常具有亲水性、黏弹性、生物相容性等特点，广泛应用于生物工程、柔性电子等领域。传统水凝胶一般采用化石基聚合物为原料，其使用和废弃过程对人体和环境存在潜在威胁；同时水凝胶长时间使用后，在机械外力作用下易产生破坏，从而会对其结构完整性和性能产生影响。具有自我修复能力的水凝胶破损后利用超分子相互作用或可逆共价作用可以恢复到与起始状态几乎相同的机械性能，对延长水凝胶使用寿命具有重要意义。纤维素是一种天然有机聚合物，主要来源于自然界中的树木等天然材料，具有无毒、无害、生物相容性好等优点，符合绿色环保理念，应用前景广阔。纤维素链上丰富的含氧基团可与水分子形成氢键网络，有利于制备具自愈能力的水凝胶。对纤维素进行化学改性得到纤维素衍生物，如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等，可以扩大其在水凝胶领域的应用。本研究综述以纤维素以及纤维素衍生物为原料的一类自愈合水凝胶，总结传统自愈合水凝胶存在的缺点并提出相关改性策略。纤维素因自身晶体结构以及内部超分子相互作用导致其在水中难以溶解，故一般采用分散体系或溶解体系进行纤维素水凝胶的制备，通过调控水凝胶的三维结构，利用可逆共价作用（酰腙键、二硫键交换等）和非共价作用（氢键、疏水作用、主客体相互作用等）赋予其自我修复能力。由于这种可逆交联的存在，传统纤维素自愈合水凝胶一般机械性能较差，同时因现阶段对纤维素自愈合水凝胶的功能开发比较单一，限制其在各领域的应用。本研究介绍构建智能网络结构、仿生自然生物伤口愈合机制、功能化改性的方式，总结新型多功能智能纤维素自愈合水凝胶构筑的方式，结合自愈合水凝胶取得的相关研究成果，提出纤维素自愈合水凝胶现阶段仍需解决的问题，并对自愈合水凝胶的应用前景进行展望。
[期刊] 草业科学
[作者]
陈思慧 徐华 黄非 周功克 柴国华 董国清
半纤维素是草本植物细胞壁的重要组成成分,可以直接或者间接应用于食品、材料、医药、化工等领域。半纤维素成分多样,主要包括木聚糖(xylan)、木葡聚糖(xyloglucan)、甘露聚糖(mannan)和它们的衍生物。这些糖在结构上不仅有长短不一的主链,还有结构特异的侧链,在不同物种甚至同一物种不同细胞类型之间差异都很大。本文结合最新进展详细评述了草本植物主要半纤维素成分的结构、生物合成过程以及在生长发育过程中的作用,为全面、深入研究草本植物半纤维素奠定基础。
关键词：
草本植物 半纤维素 结构 合成 功能
[期刊] 林业科学
[作者]
卿彦 蔡智勇 吴义强 李贤军
在比较主要纤维素纳米纤维基础上,综述纤维素纳米纤丝发展历程、加工制备、主要性能及潜在应用领域,并提出开展进一步研究的建议,以期为推动和加速我国纤维素纳米纤丝相关研究提供参考与思路。
[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] 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]
陈媛 韩雁明 范东斌 晏婷婷 李改云 王思群
作为一种新型轻质多孔的功能性气凝胶,生物质纤维素基碳气凝胶具有独特的各向同性三维网络层级结构,该结构使生物质纤维素基碳气凝胶兼具气凝胶的高比表面积、高孔隙率、低密度以及碳材料的耐热性、导电性和生物质材料的可降解性、生物相容性,是近年来纳米功能性材料领域的研究热点之一。生物质纤维素基碳气凝胶原材料来源广泛,包括木材、竹材、果蔬等植物及其加工物、海洋生物和细菌等。基于原料形态不同,本研究将生物质纤维素基碳气凝胶的制备方法归结为凝胶炭化法和生物质直接炭化法,并详细介绍2种方法的制备工艺。基于生物质纤维素基碳气凝胶独特的层级孔状结构,本研究概述碳气凝胶的轻质多孔、疏水性、稳定性和导电性以及生物质纤维素基碳气凝的金属掺杂和杂原子掺杂改性,这些优异的材料特性使其在隔热、电化学、吸附等领域有着广泛应用,并有望渗透到药物缓释、抗菌材料、组织工程和电磁屏蔽等更多的前瞻性新兴材料领域。围绕生物质纤维素基碳气凝胶的功能化制备、性能表征和应用,创新性的研究理论和研究方法正在不断涌现,本研究在深入分析研究现状的基础上,展望生物质纤维素基碳气凝胶未来的研究方向和发展前景。生物质纤维素基碳气凝胶作为一种新型绿色材料,以其独特的热学、电学、光学及力学性能,可为生物质的高值化、功能化应用提供更多的研究思路,具有更加广泛的应用前景。
关键词：
纤维素 碳气凝胶 生物质 制备 性能
[期刊] 林业科学
[作者]
吕少一 傅峰 王思群 黄景达 胡拉
作为一种天然可再生资源,纤维素及其衍生材料在国民生产中扮演着重要角色。随着纳米科技的发展,利用化学、物理、酶催化等方法得到一维纳米尺度的纳米纤维素应运而生。由于纳米纤维素具有高强度、高表面积、低热膨胀系数、易交织成网状结构等特点,其作为基体材料在柔性屏幕、透明传感器及储能器件方面发展迅速。按照制备方法(机械法、氧化法、水解法)的不同,可以得到具有不同物理微观形态和化学修饰基团的2类纳米纤维素:纳米纤维素纤丝和纳米纤维素晶体。按照储能机制的不同,导电活性物质主要包括导电高分子(聚吡咯、聚苯胺等)、金属氧化物(二氧化锰、二氧化钛、氧化锌等)和碳材料(碳纳米管、石墨烯等)。由于纳米材料形态特征的差异...
[期刊] 林业科学
[作者]
李勍 陈文帅 于海鹏 刘一星
纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,本文缩写为CNF)因其独特的网状结构和性能特点,在增强聚合物制备复合材料方面发展迅速。简述CNF的制备及特征;然后从改善团聚、提高界面相容性的角度,介绍对CNF进行表面衍生化、表面接枝和添加偶联剂等表面化学改性研究及改性后CNF的性能特点;简述利用CNF增强聚乙烯醇、聚乳酸、环氧树脂、酚醛树脂等聚合物的研究进展;最后对CNF增强聚合物复合材料今后的主要研究方向进行展望。
关键词：
纤维素纳米纤维 聚合物 复合材料
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
曹婷婷 侯守鹏 袁晓栋 何影
为得到引诱效果持久、不易霉变的白蚁Termitida饵料,比较了纯纤饵料、松纤饵料、桉纤饵料和松木块对台湾乳白蚁Coptotermes formosanus取食选择性的影响。以虫螨腈为药剂,比较了经室外埋设1个月和未经室外埋设对不同饵剂药效的影响。制成的纤维素装置埋设于园林绿地和房屋建筑周围8个月,观察对白蚁的长期引诱效果。研究发现:台湾乳白蚁对纯纤饵料的取食量显著多于松木和松纤饵料(P
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
刘亮 杨金水 黄娅茹 姜婷婷 余启军 袁红莉
联合生物加工被认为是木质纤维素转化的最理想形式，虽然通过代谢工程改造可以基于单一菌株实现联合生物加工，但过高的代谢压力导致菌株转化效率并不理想。为了系统认识微生物种间分工和实现联合生物加工的理性设计，本文聚焦于天然木质纤维素降解菌群中的种间分工，从底物协同水解、营养因子交叉喂养和“糖骗子”限制的角度综述了目前物种间的分工协作模式，介绍了物种分工在木质纤维素转化中的应用，以及天然木质纤维素菌群中种间分工研究的挑战和未来发展方向，为联合生物加工菌群的构建提供设计原则，推动木质纤维素的高效转化。
[期刊] 林业科学
[作者]
高振华 顾继友 李志国
应用DSC分析中的等温扫描和等速升温扫描,研究异氰酸酯与不同含水率纤维素反应机理。等温DSC研究揭示含水纤维素与异氰酸酯反应时,存在无规成核机理、扩散机理和相界面机理等多种情形,水分迁移作用和异氰酸酯与水反应速率较快是致使异氰酸酯与含水纤维素的反应机理复杂的关键。通过等速升温DSC研究,找到一种能够描述异氰酸酯与不同含水纤维素等速升温反应的机理函数。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
刘东阳 王蒙蒙 马磊 赵政 邱强 沈其荣
为了从不同生境样品中分离筛选高效纤维素分解菌并评价其纤维素分解能力,以结晶纤维素为唯一碳源,测定其在刚果红平板上水解圈大小和纤维素酶活力,并分析各菌株对小麦秸秆的分解效率。结果表明:4株高效纤维素分解菌在纤维素刚果红培养基上均能形成透明水解圈,并能使滤纸条发生崩解。利用16S rRNA基因序列在GenBank中的同源性比对结果,结合其形态和生理生化特征,确定了各菌株的分类学地位,分别将其鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)X3,蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)X6、55-3和55-4。接种21 h后菌株X3获得最大滤纸酶活力(0.12 U·mL-1),27 h...
关键词：
堆肥 纤维素 纤维素酶 结晶度 分解
[期刊] 林业科学
[作者]
殷幼平 曹月青 何正波 董亚敏
将桑粒肩天牛唾腺匀浆、肠道分段冰冻切片后抽提 ,测定各部分内切 β 1 ,4 葡聚糖酶 (Cx) ,纤维二糖水解酶 (CHB) ,β 1 ,4 葡萄糖苷酶在肠道及唾腺中的酶活与分布。结果发现 97 1 3 %的CX 酶 ,95 7%的 β 1 ,4 葡萄糖苷酶的 97 0 3 %的CHB酶存在于桑粒肩天牛中肠 ,唾腺中没有检测到酶活性 ,结合天牛消化道形态和组织学特征 ,证明桑粒肩天牛纤维素酶的主要来源是内源性的
关键词：
桑粒肩天牛 纤维素酶 分布 起源
[期刊] 西南农业学报
[作者]
孙仕仙 陶瑞 杨思林 毛华明 毕玉芬
紫花苜蓿的品质与纤维素的含量、消化率的关系密切,而消化率又直接受纤维素含量的影响。为更好评定紫花苜蓿的营养品质,本试验测定了不同收获时期紫花苜蓿的范氏纤维含量,并用两步法测定了不同时期紫花苜蓿的消化率。通过相关性分析,得出紫花苜蓿范氏纤维的含量与干物质体外消化率和有机物体外消化率之间呈极显著的负相关关系,即消化率随洗涤范氏纤维含量的增加呈极显著下降,其中纤维素对消化率的影响最大。干物质体外消化率和纤维素之间呈线性关系,回归方程为:Y=-0.67X+88.93,相关系数R2=0.85。
关键词：
紫花苜蓿 范氏纤维 体外消化率
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