聚糖对绿色木霉木聚糖酶的吸附规律

研究了绿色木霉木聚糖酶在微晶纤维素、燕麦木聚糖表面的吸附规律。结果表明:燕麦木聚糖、微晶纤维素对该酶的等温吸附曲线分别与Langmuir吸附模型相吻合,相对应的最大吸附量分别为88.9、32.4 U/g,与微晶纤维素相比,燕麦木聚糖对木聚糖酶的亲和能力较强。木聚糖酶在这两种聚糖上吸附过程可用一级动力学方程来描述,木聚糖酶在燕麦木聚糖上的吸附速率常数比它在微晶纤维素上的吸附速率常数大35%。对电泳图谱和米氏常数的分析表明,燕麦木聚糖和微晶纤维素所吸附组分基本相同。因此,对绿色木霉木聚糖酶而言,燕麦木聚糖为良好的亲和吸附剂。     

木聚糖酶的研究进展

木聚糖是半纤维素的一种重要组成成分,广泛存在于各种植物资源中;木聚糖酶是降解木聚糖为木寡糖和木糖的水解酶.产木聚糖酶微生物主要有细菌、放线菌,真菌等.木聚糖酶相对分子质量一般在8-145ku,具有双功能性和多样性.木聚糖酶的功能结构域主要有催化结构域和纤维素结合结构域,其酶活受金属离子、糖苷键等的影响.目前,已有上百种木聚糖酶基因被克隆表达.木聚糖酶的应用极其广泛,可用于造纸、饲料、食品、医药等行业.     

生物质三组分热解反应及动力学的比较

采用热重分析法考察了生物质中三种主要成分纤维素、半纤维素和木质素的热解反应行为,以Coats-Redfern积分法对实验数据进行动力学解析,建立了该三组分热解反应的动力学模型。结果表明,分子结构上的不同使得该三组分的热解特性存在明显差异;在所考察的温区内纤维素的失重量约为86%,半纤维素模型化合物木聚糖的失重量为69%左右,而木质素的失重量仅为51%;热解反应深度按照纤维素、木聚糖和木质素的顺序依次降低;木质素和木聚糖的热解反应均可以用两个分段二级动力学方程来描述,但纤维素在低温区和高温区分别遵循一级和二级动力学规律。     

碳源对丝孢酵母(Trichosporon cutaneum ST_(851))生长和β-木聚糖酶诱导形成的影响

以单糖、双糖和多糖等８种有机化合物为碳源，培养丝孢酵母ＳＴ８５１，结果发现该菌株在上述各种碳源中均生长良好，但只有在木糖和木聚糖碳源中培养时，才呈现β－木聚糖酶活性；该菌株所产生的β－木聚糖酶是诱导酶，木糖和木聚糖是良好的诱导物；麸皮和半纤维素可大幅度提高酶活力．在液体或固态培养中，酶活力可分别达到１４．４ＩＵ／ｍｌ和７３．６ＩＵ／ｇ曲．５－氟尿嘧啶和放线菌酮均对该酵母所产的β－木聚糖酶有强列抑制作用     

碳源对丝孢酵母（Trichosporon cuataneum ST851）生长…

以单糖，双糖和多糖等８种有机化合物为碳源，培养丝孢酵母ＳＴ８５１，结果发现该菌株在上述各种碳源中的均生长良好，但只有在木糖和木聚糖碳源中培养时，才呈现β－木聚糖活性，该菌株所产生的β－木聚糖酶是诱导酶，木糖和木聚糖是良好的诱导物，麸皮和半纤维素可大幅主提高酶活力，在液体或固态培养中，酶活力可分别达到１４．４ＩＵ／ｍｌ和７３．６ＩＵ／ｇ曲，５－氟尿嘧啶和放线菌酮均对该酵母所产的β－木聚糖酶有强列抑抽     

木质纤维素水解制化学品的研究进展

 木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,对其进行研究和利用可以有效缓解对化石能源的依赖。木质纤维素的结构较为复杂,因此木质纤维素水解技术是木质纤维素转化过程中的关键。本文介绍了木质纤维素水解产糖技术存在的问题,对比了木质纤维素水解产糖主要方法的优缺点,概述了国内外最近的利用木质纤维素水解方法制备多元醇类化学品、能源化学品、新平台化学品的研究进展。针对木质纤维素的水解难题及木质纤维素水解制化学品的发展方向提出了展望。     

混菌发酵降解燕麦秸秆及不同属真菌间的协同和拮抗作用研究

对四株不同属的真菌进行单独培养及两两混合培养,观察其长势,分别测定其粗酶液的木聚糖酶活性、纤维素酶活性、燕麦秸秆降解能力,比较不同混合菌组合发酵后,菌之间、酶之间存在的协同作用和拮抗作用.试验结果表明:单菌发酵长势优于混菌发酵;单菌FQ7-31、P647生长最佳,组合FQ7-31与P647生长中拮抗作用最强.单菌发酵产木聚糖酶活性明显高于混菌发酵,T537单菌发酵后木聚糖酶活性最高达49.3U/g,组合P647与T537拮抗作用最强,木聚糖酶活性与长势之间呈负相关.单菌发酵后纤维素酶活性明显低于混菌,因此混菌发酵后纤维素酶活性存在着协同作用,协同作用最强的组合是P647与T537.粗酶液对秸秆的降解作用中,FQ7-31与其他三属真菌之间存在着明显的协同作用.发酵120小时后,A3.3567培养基中还原糖产量最高.     

糙皮侧耳(pleurotus ostreatus)对蔗渣木质纤维素的降解作用

糙皮侧耳(P.ostreatus(Jacq.Ex Fr)Kummer]AS5.42在蔗渣上生长期间,主要利用蔗渣木质纤维素复合体中的木素和半纤维素,而很少分解纤维素。在0—30天的生长期间,木素、半纤维素、纤维素依次减少44%、46%、3.2%; 在0—60天的生长期间,木素、半纤维素、纤维素分别减少56.9%、67.1%、22.9%。     

荻聚糖在硫酸盐蒸煮过程中溶解性质的研究

荻聚糖可分为溶入蒸煮液中的聚糖和残留在纸浆中的抗碱聚糖及碱溶聚糖来研究其在硫酸盐蒸煮过程中的溶解性质。已确定荻聚糖由葡萄糖、木糖、阿拉伯糖三种单糖组成,其量的比率为70.6:24.2:5.3。在硫酸盐蒸煮过程中,此三种单糖及其对应的纤维素和半纤维素在开始阶段溶出都较快,以后逐渐变慢,其中葡葡萄糖(纤维素)溶出最慢最少,在整个蒸煮过程中只溶出25％;木糖次之,溶出45％;阿拉伯糖的溶出远较葡萄糖和木糖高,约85％。故由后两种糖组成的半纤维素溶出也较多。抗碱聚糖在蒸煮过程中虽有部分转变为碱溶聚糖,但量并不大,其中葡萄糖较木糖、阿拉伯糖转变得多。碱溶聚糖以组成半纤维素的木糖、阿拉伯糖溶出多而快,残留在纸浆中的碱溶聚糖是比较低的,葡萄糖尤其如此。研究溶出和残留在纸浆中的木糖与阿拉伯糖比值,可以推论:荻木素与半纤维素之间通过阿拉伯糖基相互化学联接,在蒸煮中木素与阿拉伯糖基可依然有联接,但物料中聚阿拉伯糖木糖半纤维素的木糖主链的配糖键可被裂开转变成碱溶性聚糖。     

离子液体对模拟生物质原料组分的选择性分离

设计合成了一系列咪唑基羧酸盐离子液体:1丁基3甲基咪唑甲酸盐,1丁基3甲基咪唑乙酸盐,1丁基3甲基咪唑乳酸盐,1丁基3甲基咪唑乙醇酸盐,1丁基3甲基咪唑苯甲酸盐和1丁基3甲基咪唑二氰胺盐,并采用氢核磁方法对这些离子液体进行了表征和结构确认。研究了离子液体的阴离子结构、体系溶解温度对木质素和木聚糖溶解度的影响。根据不同离子液体对纤维素、木聚糖、木质素溶解性能的差异,实现了模拟生物质原料3个组分的选择性逐级分离,木质素、木聚糖和纤维素的分离质量分数分别为76.9%、75.4%和99.3%。离子液体[C4mim][N(CN)2]的回收质量分数为89.6%。     

Metagenomic and functional analysis of hindgut microbiota of a wood-feeding higher termite

From the standpoints of both basic research and biotechnology, there is considerable interest in reaching a clearer understanding of the diversity of biological mechanisms employed during lignocellulose degradation. Globally, termites are an extremely successful group of wood-degrading organisms and are therefore important both for their roles in carbon turnover in the environment and as potential sources of biochemical catalysts for efforts aimed at converting wood into biofuels. Only recently have data supported any direct role for the symbiotic bacteria in the gut of the termite in cellulose and xylan hydrolysis. Here we use a metagenomic analysis of the bacterial community resident in the hindgut paunch of a wood-feeding 'higher' Nasutitermes species (which do not contain cellulose-fermenting protozoa) to show the presence of a large, diverse set of bacterial genes for cellulose and xylan hydrolysis. Many of these genes were expressed in vivo or had cellulase activity in vitro, and further analyses implicate spirochete and fibrobacter species in gut lignocellulose degradation. New insights into other important symbiotic functions including H2 metabolism, CO2-reductive acetogenesis and N2 fixation are also provided by this first system-wide gene analysis of a microbial community specialized towards plant lignocellulose degradation. Our results underscore how complex even a 1-microl environment can be.     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

 为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜（SEM）、BET 比表面积分析、X 射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和热重分析仪（TGA）,对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m²/g,总孔容为0.45 cm³/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I 型转变为纤维素Ⅱ 型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷（TMCS）进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

酸性阳离子交换树脂催化降解木质纤维素制备可还原糖

 为研究木质纤维素中不同组分的降解规律,以自制强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对秸秆、蒸汽爆破预处理秸秆和微晶纤维素(MCC)进行降解处理研究。考查了催化剂用量、反应温度、反应时间等对秸秆降解反应的影响,比较了纤维素和半纤维素降解效果。研究结果表明,在微波加热条件下,以离子液体[Amim]Cl 为溶剂时,当催化剂与木质纤维素质量比为1∶1、反应温度为140~160℃、反应时间为20~40 min 时,总还原糖收率最高可达92%且半纤维素较纤维素易于降解,在140℃反应30 min,木糖收率最高为47.3%,在160℃反应40 min,葡萄糖收率最高可达45.8%。比较木屑、蒸汽爆破预处理的木屑和微晶纤维素催化降解情况,结果表明,酸性阳离子交换树脂对它们均具有有效的催化效果,其中微晶纤维素降解效果最好。     

酶改善二次纤维结合性能的研究

以二次纤维为研究对象，分别用半纤维素酶和纤维素酶对其进行处理，以改善二次纤维的结合性能，寻找酶处理的最佳条件．并用扫描电镜(SEM)观察二次纤维处理前后表面形态的变化．研究结果表明，提高纸页强度主要靠改善二次纤维的结合性能．半纤维素酶处理时半纤维素与纤维表面的木聚糖反应，打开半纤维素之间氢键的联结，使纤维表面细纤维化并增加润胀，改善了其结合性能．纤维素酶处理时其C1酶破坏纤维素链的结晶结构，使纤维易于润胀，因此增强了二次纤维的结合性能．     

不同膳食纤维饮食下大鼠粪便矿物元素的测定及其吸收特点

矿物元素是动物体的组成部分,对维持机体正常生理有着重要作用,矿物元素的吸收代谢与膳食纤维密切相关,为研究不同结构的膳食纤维对钾、钠、钙、镁吸收的影响,本文采用原子吸收光谱法对大鼠（Rattus norregius）粪便中的4种矿物元素进行检测,比较2种预处理方法对矿物元素的提取效果,以及7种膳食纤维对4种矿物元素肠道吸收的影响。结果表明,干法灰化-混酸消解更适合提取钙、镁元素,而酸法浸提适合提取钾、钠元素;膳食纤维对钙、镁元素吸收率的影响大于钾、钠元素,总体钙、镁吸收率显著低于钾、钠的吸收率;在钾的吸收率上,纤维素组和麦麸组显著高于木聚糖组、果胶组、菊粉组和魔芋组;在钠的吸收率上,纤维素组和果胶组显著低于其他各组;对于钙的吸收率,木聚糖组和魔芋组显著低于纤维素组和麦麸组;镁吸收率果胶组和魔芋组最低,麦麸组最高,差异具有显著性。不同膳食纤维对矿质代谢有不同的影响,与麦麸相比,木聚糖和魔芋降低钙的吸收,果胶降低钾、钠、镁的吸收,纤维素和麦麸对矿物元素吸收率总体大于其余膳食纤维。     

木质纤维素气凝胶在离子液体中的制备及表征

 为制备一种新型的木质基新材料,采用离子液体将木粉溶解,经循环冻融工艺处理结合临界点干燥即得木质纤维素气凝胶。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X 射线衍射仪（XRD）对制备的木质纤维素气凝胶的微观形貌和结晶特性进行分析表征。结果表明,制备出的木质纤维素气凝胶具有的三维纤丝网状结构,通过冻融循环可以逐渐增强为片状结构,纳米纤丝的网络支架影响了气凝胶的多层级微米-纳米形貌;木质纤维素气凝胶的结晶度随冻融次数的增加呈先增加后减小的变化趋势;并阐释分析了木质纤维素气凝胶的形成机理。     

超滤法脱除木聚糖碱抽提液中氯化钠的研究

用切向流超滤法脱除木聚糖碱抽提液中所含的氯化钠。比较了截留分子量为１００００、５０００、１０００的改良纤维膜在相同条件下处理原料时的透过速率、盐的去除率、糖的截留率,选取了适宜的超滤膜。研究了操作压力、物料温度、进料浓度、进料速度对膜透过速率的影响,确定了用该膜超滤原料时的较佳的工艺参数。