硫酸盐浆残余木素在漆酶/介体体系中的降解

桉木硫酸盐浆（EMCC浆）用漆酶／介体（N－羟基－N－乙酰苯胺）体系（LMS）进行处理。采用GPC、FTIR和2D^13C-^1H-NMR技术分析了原浆木素、LMS处理过的浆中残余木素以及E段废液中分离出来的木素，并在碱性条件下用硝基苯氧化上述木素。实验结果表明，LMS处理后桉木EMCC浆中残余木素发生很大的变化，大多数非缩合的木素结构单元被降解。NMR研究结果表明，LMS处理的浆中木素和E段废液木素的β－O－4和β－5结构消失，紫丁香基结构的信号大大减弱，而木素中二苯乙烯结构、二苯甲烷结构和非酚型的5－5‘结构在LMS生物处理时比较稳定，难于降解。LMS处理时木素发生α－位羟基的氧化产生α－羰基，并在其后的碱处理段被降解成小分子量的碎片。纸浆残余木素经漆酶／介体体系处理发生一定的苯环开环作用，使木素的羧基增加。     

木素含量和纤维回用次数对漆酶改善纸浆强度的影响

取未漂和漂白硫酸盐浆进行浆料复配和纤维回用实验,考察木素含量和纤维回用次数对漆酶处理改善纸浆性能的影响.漆酶处理后复配浆的强度性能提高,尤其湿强度提高明显,随着漂白浆比例的增加,浆中木素含量减少,经漆酶处理后纸浆强度增幅逐渐降低.漆酶处理后未漂浆的湿抗张指数提高33.45%,当漂白浆含量为40%时湿强的增幅减小为2.72%,说明适宜的木素含量是漆酶催化提高纸浆强度的必要条件.回用浆经漆酶处理后纤维性能得到改善,但随着纤维回用次数的增加,漆酶增强幅度呈降低趋势.纤维性能测试结果表明纤维回用过程中纤维长度和宽度降低,针叶木细小纤维含量略有减少,阔叶木细小纤维含量变化与此相反,漆酶处理后纤维性能无明显变化.扫描电镜检测说明漆酶处理后纸浆纤维间产生"黏合"现象.     

荻苇硫酸盐浆漆酶/介体体系生物漂白

以 1-羟基苯并三唑 (HBT)为漆酶 (EC 1.10 .3.2 )A和漆酶B的氧化还原介体构建漆酶 /介体体系 (Laccase/MediatorSystem ,简称LMS) ,用LMS生物漂白荻苇硫酸盐浆 ,再经碱处理后测定纸浆的卡伯值和粘度值 .测定结果证实了LMS生物漂白具有极好的选择性 ,LMSB 比LMSA 具有更好的脱木素效果 .由漆酶A、B的紫外 -可见光谱分析得知 ,LMSB 比LMSA 具有更好的脱木素作用可能是由于每个漆酶B分子含有的芳香族氨基酸比每个漆酶A的少 ,漆酶B与 1-羟基苯并三唑自由基 (HBT·)的反应程度较低 ,有利于HBT·与浆中残余木素的反应     

漆酶处理对碱木素热塑加工过程中VOCs挥发量的抑制作用

探讨了漆酶处理碱木素对其热塑过程中VOCs挥发量的控制作用.采用顶空气相色谱仪(HS-GC)和热重分析仪(TGA)对木素热塑过程中VOCs挥发量进行定量分析.HS-GC检测结果表明,经漆酶处理后木素热塑过程中VOCs挥发量减少35.7%.TGA数据分析显示,热塑温度为190,℃时,漆酶处理后木素中VOCs含量比空白样少0.9%(相对于木素质量).进一步采用气相色谱–质谱联用仪(GC-MS)和凝胶渗透色谱仪(GPC)对漆酶作用原理进行探索,结果显示,漆酶处理后碱木素反应滤液中小分子酚类物质含量减少,而碱木素相对分子质量增大,表明在漆酶处理后,碱木素中的小分子酚类物质发生聚合或与木素大分子接聚,导致碱木素热塑过程中VOCs的挥发量减少.     

桉木硫酸盐浆LMS生物漂白的研究

进行了桉木硫酸盐将漆酶一介体系统（LMS）生物漂白的研究,漆酶由白腐菌Panus conchatus固体发酵并分纯化而制得;一种新的介体－－N－羟基乙酰苯胺（NHA）自行合成,采用L／MQP漂白流程,仅用2％（质量分数）的H2O2就将桉木常规硫酸盐浆（EMCC－O）可达到87．6％ISO的白度,生物漂白的CK浆和EMCC－O浆的粘度都很高,说明漆酶／NHA生物漂白的脱木素选择性很好。     

造纸黑液中木质素的分离与结构表征

为了综合利用造纸黑液,分别采用H2SO4溶液和H3PO4溶液从黑液中沉淀粗木质素,并分别用苯-乙醇溶液和丙酮溶液对其抽提纯化.考察了采用不同酸沉淀及溶剂抽提对木质素得率的影响,并对黑液木质素进行了元素分析、傅里叶红外光谱分析、13C NMR以及1H NMR等结构表征.实验结果表明:采用不同酸沉淀及溶剂抽提得到的木质素结构相差不大,采用H2SO4沉淀及苯-乙醇抽提方法制备的苯-乙醇木质素得率最高;黑液木质素含有较多的愈创木酚-紫丁香酚单元结构,呈现明显的硬木木质素特征;在苯-乙醇木质素与丙酮木质素中,苯丙烷结构单元经验式分别为C9H12.61O1.1(OCH3)1.43和C9H13.33O2.10(OCH3)1.38,每个C9单元中的β—O—4键仅为0.28和0.27个,β—β键仅为0.15和0.11个;黑液木质素中羟基和羧基数量较磨木木质素丰富.黑液木质素具备多种活性官能团,表现出与磨木木质素不同的结构特征,应用前景广阔.     

漆酶/介体系统对马尾松TMP打浆性能及纤维形态的影响

研究了漆酶处理对未漂马尾松热磨机械浆打浆性能及纤维形态的影响,发现:漆酶处理能够使未漂马尾松热磨机械浆纤维的胞间层甚至初生壁产生剥蚀,纤维表面木素减少,暴露出更多富含碳水化合物的层结构,纤维更容易吸水润胀,结构更加疏松,更容易分丝帚化,同时在打浆过程中纤维的切断现象也减少;漆酶处理能较大幅度提高浆料的成纸强度,其裂断长、撕裂指数分别提高37.30%和47.33%,松厚度下降20.33%,并使动态接触角下降.结果表明,马尾松热磨机械浆纤维的漆酶改性是一种有效的改性方式,能够降低打浆能耗,改善打浆效果,提高纸页的结合强度.     

丁香酸甲酯在漆酶处理纸浆及其木素中的作用

以未漂硫酸盐浆（KP）为原料，研究纸浆经臻酶处理，以及在漆酶处理过程中添加丁香酸甲酯（MS）对纸浆湿强度的改善效果；采用凝胶渗透色谱法测定纸浆中木素分子质量及其分布的变化．研究结果表明：漆酶处理可使纸浆湿强度明显提高；添加丁香酸甲酯的漆酶处理，对纸浆湿强度的进一步提高有促进作用；漆酶和漆酶／MS处理后，浆中木素分子质量提高，木素发生缩合，是纸浆湿强度提高的原因之一．经漆酶和漆酶／MS处理后的未漂KP浆，手抄片抄造过程中，不同干燥方式对纸浆湿强度的提高和木素分子质量及其分布的影响不同．     

华南湿地松EMCC制浆过程中木素结构的变化

以华南湿地松为原料制备卡伯值为16－32的常规硫酸盐浆和深化脱木素的改良硫酸盐（EMCC）浆，从木材和纸浆中分离木素，利用^13C-NMR和^31P-NMR技术表征木素样品的结构，研究制浆过程中木素结构的变化。结果表明，从木材和纸浆中分离出来的木素结构是不同的；制浆方法影响纸浆残余木素的结构特征，包括脂肪羟基、酚羟基和羧基含量，β－O－4结构和缩合结构含量，对常规硫酸盐浆和改良硫酸盐浆，卡伯值较低的纸浆残余木素脂肪羟基和β－O－4结构含量较低，酚羟基、羧基和缩合结构含量较高，当卡伯值相同时，EMCC木素的脂肪羟基和酚羟基含量较低，β－O－4结构和羧基含量较高，综合结构含量相近。     

纸浆的酶生物漂白及其机理

应用白腐菌（Ｗｈｉｔｅｒｏｔｂａｓｉｄｉｏｍｙｃｅｔｅｆｕｎｇｕｓ）产生的降解木素的三种酶类木素过氧化物酶［（Ｌｉｇｎｉｎｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ，Ｌｉｐ）（ＥＣ．１．１１．１．１４）］、锰过氧化物酶［（Ｍｎ－ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ，ＭｎＰ）（ＥＣ．１．１１．１．１３）］和漆酶［（Ｌａｃｃａｓｅ，Ｌａｃ）（ＥＣ．１．１０．３．２）］及黑曲霉（Ａ．ｎｉｇｅｒ）产生降解半纤维素的聚木糖酶［（Ｘｙｌａｎａｓｅ）（ＥＣ．３．２．１．４）］和桉木（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ）硫酸盐浆作用，结果显示，酶处理能降低纸浆的卡伯值（Ｋａｐｐａｖａｌｕｅ），提高白度，而对粘度降低较少．ＧＣ和ＦＴＩＲ分析表明，经酶处理后，纸浆中的发色基团和助色基因减少，阿拉伯糖和木糖含量降低，按木ＫＰ浆木素－碳水化合物复合物（ＬＣＣ）的木素－阿拉伯糖基及木素－木糖基结合键断裂，并活化木素分子的芳香环结构，促进木素的溶出，提高了纸浆的白度和可漂性．生物漂白废液的污染负荷降低了．     

麦草木质素酸展开实验式的测定

<正>木质素是自然界复杂的高聚物之一,植物界的木质素,在结构上差别极大,而且不同品种间或同一品种不同部位间也有明显的差别。因此,木质素研究工作虽已进行了一个多世纪,但迄今无法提出某种植物木质素的化学结构式,一般仅以示意图表示。 苯丙烷是木质素的结构单元骨架,在测定碳、氢、氧元素组成和甲氧基含量的基础上,可计算出C_9H_xO_y(OCH_8)_z简式,如果进一步测定各种官能团含量,则可计算出展开实验式,从中基本上能判断出它的化学活性。     

一类新型二胺的合成研究

本文报道以两种不同的还原体系ＮＨ２ＮＨ２—ＲａｎｅｙＮｉ／Ｃ２Ｈ５ＯＨ和Ａｌ—Ｈｇ／Ｈ２Ｏ，将３—取代—１，５—二（２—硝基苯氧基）—３—氨杂戊烷（Ⅰ—Ⅶ）还原为相应的二胺（Ⅷ—ⅹⅨ）．取代基分别为—ＣＨ２—ＣＨ＝ＣＨ２，—Ｃ４Ｈ９—ｎ，—ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３，—ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５，—ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ４Ｈ９—ｎ，—ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３，—ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣ４Ｈ９—ｎ．产物经元素分析、１ＨＮＭＲ和ＭＳ证实其结构．     

氧-17同位素标记的三(对甲氧基苯)磷氧化物(~(17)O=P(C_6H_4OCH_3)_3)的合成及其结构表征研究

使用液溴氧化和水解有机磷的方法,合成了具有核磁共振活性的氧-17同位素标记的三(对甲氧基)磷氧化物~((17)O=P(C_6 H_4OCH_3)_3).本方法具有产率高(>90%,即92.0%),易纯化等优点.并使用多核核磁共振-~(31) P,~(17)O,~(13)C和~1H NMR谱,质谱,红外光谱和元素分析以及量化分子结构优化计算(DFT)对所合成的化合物进行了结构和性质的系统表征.     

松科植物木质素合成相关基因研究进展

植物木质素是影响纸浆材品质的关键因素,而松科植物作为重要的纸浆材,对其木质素合成相关调控基因进行系统了解,可为完善木质素生物合成模型提供一定的理论依据。笔者通过对国内外已有研究进行分析,总结植物木质素结构、木质素合成途径、木质素合成相关酶基因及松科植物木质素合成基因的研究进展。归纳出松科植物火炬松(Pinus taeda)、马尾松(P. massoniana)、辐射松(P. radiata)、挪威云杉(Picea abie)等木质素合成酶基因研究主要集中在苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonialyase,PAL)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate CoA ligase, 4CL)、肉桂酸4-羟化酶(cinnamic 4-hydroxygenase, C₄H)、香豆酸3-羟化酶(Coumarate 3-hydroxylase, C3H)、咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(caffeoyl coenzyme A-O-methyltransferase, CCoAOMT)、肉桂酰基辅酶A还原酶(Cinnamoyl CoA reductase, CCR)和肉桂醇脱氢酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenase, CAD)等一些常见基因上,其他莽草酸羟基肉桂酰转移酶(shikimate hydroxycinnamoyl transferase, HCT)、阿魏酸5-羟化酶(ferulo 5-hydroxylase, F5H)、O-甲基转移酶(O-methyltransferase, OMT)及咖啡酸-O-甲基转移酶(caffeic acid O-methyltransferase, COMT)等基因研究较欠缺,此外,还有部分基因未涉及。木质素合成是研究松科植物纸浆材的重要切入点,对现有松科植物木质素合成过程中存在问题进行精确的估计,对进一步深入研究松科植物木质素合成机制和优质纸浆材选育具有重要意义。     

不同落羽杉种源木材化学性质的变异

对16个落羽杉种源的14年生人工林木材化学性质进行了测定,结果表明：(1)16个落羽杉种源木材纤维素相对结晶度、综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH等均存在显著差异;(2)16个落羽杉种源木材纤维素相对结晶度在74.43%~61.52%,总平均值为65.87%,总变异系数为5.27%,树干不同高度处木材纤维素相对结晶度含量存在极显著差异。16个种源木材综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH等的变异范围分别为62.64%~71.53%、23.98%~29.53%、3.9%~17.9%和5.32%~5.07%,总变异系数分别为3.9%、6.7%、44.8%、1.53%,NaOH抽出物含量变异系数较高。落羽杉树干不同高度处木材综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH差异未达显著水平;(3)16个落羽杉种源整体上综纤维素含量高,NaOH抽出物含量和木素含量低,经过进一步筛选后,部分种源可作为优良的纸浆林造林材料进行推广。     

硫酸盐木浆漂白前木聚糖酶预处理的研究

研究了木聚糖酶用于硫酸盐木浆 H2 O2 漂白前预处理的工艺条件 ,结果表明 ,预处理最佳工艺条件为 :酶用量为每克浆 2 0 IU ,时间 3h,浆浓为 6 %。在相同的 H2 O2 漂白条件下 ,经酶处理后的浆料白度可提高 2 %～ 3% SBD。     

EMAL的分离及其特性

介绍了一种从纤维原料和硫酸盐浆中高效分离木素的新方法——酶解后的酸处理法（Enzymatic／Acidolysis）,得到的木素称为EMAL（Enzymatic／Acidolysis Lignin）,对分离过程中酶降解及酸水解阶段的主要影响因素做了详细的阐述．EMAL木素的得率是传统的磨木木素（MWL）的2～3倍,纯度也略高于MWL．分析表明,以木材为原料的EMAL与相应的MWL相比,两者之间在结构上没有明显的差别．同时,针对非木材类纤维原料的实验结果表明,EMAL的得率远高于相应的MWL,两者纯度相当．     

Effects of biological pre-treatment of pine chips on the beating performance of Kraft pulp

The Calabrien pine (Pinus brutia) wood chips prior to kraft pulping were biologically pre-treated with selected white-rot fungi (Ceriporiopsis subvermispora), which was recorded to be preferentially attacking the lignin component of the wood. The effects of this treatment on beating performance and physical strength of resultant papers were studied in detail. Bio-treated samples showed comparable and, in most cases, higher physico-mechanical properties than those obtained from untreated controls. Under the same beating conditions the bio-treated kraft pulp was noted to have the lower SR' indicating a lower degree of external fibrillation. The paper made from bio-treated kraft pulp has a higher density, tensile property, air permeability and swellability. Furthermore, remarkable energy savings up to 33 % were observed when beating bio-treated kraft pulp. This study contributes to a better understanding of the mechanisms taking place during bio-treatment and the modification processes of cell wall components.     

Effects of biological pre-treatment of pine chips on the beating performance of Kraft pulp

The Calabrien pine (Pinus brutia) wood chips prior to kraft pulping were biologically pre-treated with selected white-rot fungi (Ceriporiopsis subvermispora), which was recorded to be preferentially attacking the lignin component of the wood. The effects of this treatment on beating performance and physical strength of resultant papers were studied in detail. Bio-treated samples showed comparable and, in most cases, higher physico-mechanical properties than those obtained from untreated controls. Under the same beating conditions the bio-treated kraft pulp was noted to have the lower SR° indicating a lower degree of external fibrillation. The paper made from bio-treated kraft pulp has a higher density, tensile property, air permeability and swellability. Furthermore, remarkable energy savings up to 33 % were observed when beating bio-treated kraft pulp. This study contributes to a better understanding of the mechanisms taking place during bio-treatment and the modification processes of cell wall components.     

Pulping performance of transgenic poplar with depressed Caffeoyl-CoA O-methyltransferase

This paper evaluated pulping performance of 3-year-old field-grown transgenic poplar （Populus tremula × Populus alba）. The transgenic poplar with anti-sense CCoAOMT had an about 13% decreased lignin content, in which a slight increment was found in S/G ratio. Chemical analysis showed that the transgenic poplar had significantly less benezene-ethanol extractive than that of control wood, but no significant differences were found in contents of ash, cold water extractive, hot water extractive, 1% NaOH extractive, holocellulose, pentosans and cellulose. Fiber assay demonstrated that down-regulation of CCoAOMT expression improved the fiber quality in transgenic poplar. Kraft pulping showed that lower lignin in transgenic poplar led to remarkable improved pulp quality and increased pulp yield.