工业木质素磺酸钠中磺酸盐组成与结构的初步分析

本论文以工业级木质素磺酸钠为实验对象,采用热重分析、原子吸收、多功能膜、超高效聚合物色谱等方法测定木质素磺酸盐的热性能、磺酸盐组成含量、膜分离后产物的分子量分布。分析结果表明,木质素磺酸盐中主要含有钠和钾离子,每1 g质素磺酸钠中含有钠、钾以及用SO3H-表示的磺酸根三种离子的物质的量分别为2.138 mmol、0.197 mmol、2.348 mmol,即每1 g木质素磺酸钠中主要含有磺酸钠222.35 mg、磺酸钾23.64 mg,占木质素磺酸钠的24.7%。采用多功能膜分离技术分离木质素解聚产物获得了很好的分离效果,其中分子量3500到15000及15000以上的两个截留产物,主要为木质素解聚后的产物;3500到600~800以及600~800以下的截留产物,初步推断主要是半纤维素的水解糖类。     

废次烟叶提取液源木质素降解菌Bacillus subtilis SM降解特性

【目的】目前造纸法再造烟叶工艺已经成为我国重要的废烟叶处理和利用方式,该工艺中烟梗中高木质素的降解是个挑战性的需解决问题。从废次烟叶提取液(Tobacco waste extract,TWE)中筛选木质素的降解微生物用来直接处理烟梗或烟末提取液,可实现对木质素含量的调控。【方法】将废次烟叶提取液(TWE)浓缩液中分离出的Bacillus subtilis SM接种到以Kraft木质素为唯一碳源的无机盐培养基中,在pH 7.0、30°C培养基中培养4 d来检测菌株对木质素的降解效果。通过HPLC、TOC、GPC和色度来表征SM对木质素的降解,并采用烟梗无机盐培养基在pH 7.0、30°C培养4 d检测SM对烟梗木质素的降解。【结果】HPLC结果显示SM在以木质素磺酸钠为唯一碳源的无机盐培养基中可全部降解分子质量为534.5的木质素磺酸钠,而对Kraft木质素降解不明显,仅观察到组分的变化。脱色结果显示脱色率达到40.7%,但在对Kraft木质素矿化方面矿化率只能达到5.4%。SM在烟梗无机盐培养基中可使烟梗失重率分别达到50%以上(对照组为18.9%),烟梗中木质素含量减少了70%左右。【结论】来源于废次烟叶提取液(TWE)的Bacillus subtilis SM能够以Kraft木质素为唯一碳源生长,也能够有效降解烟梗中的木质素,可应用于烟草废弃物原料中木质素的降解。     

环境微生物介导的木质素代谢及其资源化利用研究进展

木质素是一种丰富的芳烃生物大分子聚合物,其分解代谢与地球元素循环和生物资源利用密切相关。但由于木质素结构的复杂性和无规则性导致其难以降解,使得木质素降解的研究成为全球碳循环和生物质资源利用研究的难点。近年来,来自不同环境的微生物陆续被发现具有木质素降解能力,并解析出参与木质素分解代谢的多种氧化还原酶。然而对木质素详细的代谢过程仍不十分清楚,因此,探究木质素降解酶系、作用机理和代谢网络是研究微生物代谢木质素机理的关键。本文综述环境中参与木质素降解的微生物,重点解析其木质素解聚酶系组成、分泌机制和木质素的代谢途径,并在此基础上阐明近年来木质素生物转化的最新研究进展,以期为今后环境微生物代谢木质素机理及其资源化利用的研究提供参考。     

大豆甙元磺酸钠对胃运动的影响及其机制

目的:研究大豆甙元磺酸钠对胃运动的影响及其作用机制。方法:采用SD大鼠腹腔和侧脑室给药,记录胃运动收缩的幅度和频率。结果:①腹腔注射不同剂量的大豆甙元磺酸钠,均引起胃收缩幅度下降,但未呈现剂量效应关系;胃收缩频率无明显变化。②腹腔注射纳洛酮可反转大豆甙元磺酸钠的作用。③腹腔注射心得安,可使大豆甙元磺酸钠抑制胃运动的作用增强,注射酚妥拉明可反转大豆甙元磺酸钠的作用。④腹腔注射阿托品对大豆甙元磺酸钠的作用无明显的影响。⑤侧脑室注射不同剂量的大豆甙元磺酸钠,其中小剂量组出现胃收缩幅度下降,但胃收缩频率亦无明显变化。结论:腹腔和侧脑室注射大豆甙元磺酸钠对胃运动均有抑制作用,且腹腔注射大豆甙元磺酸钠的效应至少部分是与内源性阿片肽及其受体和去甲肾上腺素能神经元及其α受体有关,肾上腺素能神经元及β肾上腺素能受体也参与了大豆甙元磺酸钠抑制胃运动的作用。     

木质素分级方式及其对产品性能的影响

木质素分子量的多分散性导致其结构性能不均一,引起产品性能不稳定,降低产品的应用价值。而利用分级的方法,以分子量为尺度分级制取反应活性及应用性能相似的木质素,是解决上述问题的有效手段。文章介绍了基于分子量多分散性的木质素分级方式及其对木质素产品性能的影响,利用分级方式获得不同分子量范围的木质素,对比分析不同木质素分级方式获得木质素结构与产品性能,依据各级分木质素特点和性能有针对性地加以利用,为不同提取方式和产品性能要求下木质素的分级及后续产品开发提供指导,促进木质素产品稳定化和高值化发展。     

华北石质山区核桃-绿豆复合系统氘同位素变化及其水分利用

通过对比核桃枝条和绿豆茎内δD值差异来分析核桃和绿豆水分来源和利用。结果表明,核桃-绿豆农林复合系统的根系在表层土壤(0—30cm)中交叉存在,生态位重叠。旱季中表层土壤含水量与δD值之间存在显著的负相关关系(R2=0.77,P=0.02),雨季相关关系不显著(R2=0.03,P=0.73)。δD值分析表明,旱季中核桃利用深层土壤(30—80cm)水分占总水分来源的51%以上,雨季中则主要利用浅层土壤水分,间作绿豆和单作绿豆主要利用表层土壤水分。雨季中表层土壤水分能同时满足核桃和绿豆生长需要,但复合系统中光能竞争导致间作绿豆光合速率显著地低于单作绿豆。旱季间作绿豆0—20cm土壤水分含量、凌晨叶片水势和光合速率明显高于单作绿豆,显示间作绿豆体内水分状况好于单作绿豆。线性模型分析结果显示间作绿豆体内约有1.58%—5.39%的水分来核桃夜晚水力提升,表明复合系统在旱季一定程度上缓冲季节性水分胁迫对农作物生长的影响。     

生物炼制过程中木质素高值转化研究进展

木质素高值转化对于提升生物炼制经济性,促进社会经济绿色发展具有重要意义。然而,木质素结构复杂且不均一,其高值化利用仍存在技术壁垒,使得木质素应用尚未形成规模。文中首先综述了当前生物炼制过程中木质素高值转化面临的主要挑战。然后通过比较不同预处理技术对木质素分离、性质及其利用的主要影响,详细阐述了基于生物炼制理念发展的新型组合预处理技术。其次,针对木质素本征结构特性导致其利用效率低等问题,进一步详述了溶剂分级、膜分级、梯度沉淀分级等分级利用策略对克服木质素不均一性,改善其可加工性能的重要影响。再次,针对木质素利用策略,系统比较了木质素热化学转化和生物转化,结合生物质预处理及木质素分级,阐述了以生物炼制理念进行木质素高值转化的新策略。最后,总结了木质素利用过程中存在的挑战性问题,展望了木质素高效分离、分级及转化过程发展的新策略和新趋势。     

绿豆基因组研究进展

绿豆是亚洲国家重要的经济作物。绿豆基因组的研究工作已开展多年,至今已经发布了6张遗传连锁图谱,然而还未有一张图谱的连锁群数与绿豆(2n=2x=22,n=11)的染色体基数一致。近年来,豆科植物比较基因组学的研究成果,为绿豆遗传连锁图谱的发展提供了新的思路。通过将绿豆遗传连锁图与其他豆类连锁图比较发现,绿豆与小豆、豇豆、普通菜豆、大豆、藊豆以及豆科模式植物—蒺藜苜蓿的基因组间有不同程度的保守性,其中尤以绿豆与普通菜豆基因组间共线性水平高。本文分别从绿豆遗传连锁图谱构建、比较基因组作图以及抗豆象基因定位等方面进行了综述,以期为绿豆遗传研究工作者提供参考。     

微生物法降解木质素的研究进展

生物质是代替石化资源生产能源和化学品的关键资源,木质素作为植物细胞壁的主要成分已经在很多行业中得到了广泛的应用。然而,由于木质素结构复杂且难以降解,成为生物质资源利用的最大障碍,因此,去除或者降解木质素是利用细胞壁中其他成分的关键步骤。许多行业使用有害化学物质降解木质素,严重危害了生态环境,自然界中木质素经常被包括真菌和细菌在内的微生物降解,因此,研究微生物降解木质素的机制为解决这一问题提供了可能性。本文讨论了木质素的化学组成成分,重点讨论了自然界降解木质素的微生物种类及其降解机制,包括各种真菌和细菌的木质素降解活性,描述了由各种微生物特别是白腐真菌、褐腐真菌和细菌产生的木质素降解酶,并展望了今后木质素生物降解的研究和应用的可能方向。     

木质素能源转化的研究进展

木质素具有较高的碳含量和热值,其最直接的利用方式是转化为各种能源产品,包括燃料和电能。因此,以来源丰富的木质素为原料转化制备生物质能源具有重要的意义。本文概述了近年来木质素转化为生物质能源的研究进展,包括木质素来源及提取、木质素热化学转化为生物燃料以及木质素发电技术,着重介绍了木质素的热解反应、气化反应、液化反应以及催化加氢脱氧反应,并总结了直接木质素燃料电池发电的最新研究成果。最后对木质素能源转化的研究前景进行了展望,提出实现工业化生产需根据目标产物需求开发新型催化剂、优化转化过程、建立低能耗且高效率的产物分离方法并加强木质素产电中电极材料、电池设计等研究,为木质素高值化、资源化和能源化利用提供参考。     

绿豆的营养价值及综合利用

本文概述了绿豆的营养价值和综合利用,并且给出了一些绿豆饮品的加工工艺,以期为绿豆加工者提供可用资料。     

燕麦-绿豆间作效应及氮素转移特性

为探究燕麦(Avena sativa)-绿豆(Phaseolus radiatus)间作效应及氮素转移特性, 在不施氮肥的大田试验条件下, 设置3种种植模式(燕麦单作、绿豆单作和燕麦-绿豆间作), 采用传统挖根法和¹⁵N同位素标记法进行研究。结果表明, 间作系统中燕麦侵袭力强于绿豆, 绿豆生长受到抑制。整个生育期, 间作燕麦地上部干物质积累量比单作增加14.9%-33.1%, 2年成熟期间作燕麦的氮素积累量比单作分别提高53.1%和44.8%; 间作减少了开花结荚期绿豆氮素积累量和根瘤重量, 降低了绿豆的固氮效率, 绿豆的固氮效率2年平均降低23.7%, 生物固氮量平均减少11.66%。间作绿豆向燕麦的氮素转移率2年平均值达31.7%, 氮素转移量为212.16 kg∙hm^-2。燕麦-绿豆间作降低了开花结荚期绿豆的根瘤固氮酶活性和固氮效率, 但绿豆体内氮素转移增加了燕麦对氮素的吸收利用, 实现了地上部与地下部生长的相互调节和促进, 优化了农田生态系统的氮素管理。     

木质素基吸附剂应用于废水处理的研究进展

木质素基吸附剂是木质素高值化利用的重要领域之一.本文对木质素基吸附剂应用于废水处理的研究进行综述,介绍木质素基吸附剂应用于废水处理的研究背景及现状,着重总结官能团改性木质素基吸附剂对染料、重金属离子的吸附效果.木质素官能团改性可以在木质素上引入新的官能基团,从而提高吸附剂对污染物的吸附性能,对污染物有很好的脱除效果,可...     

3种木质素的主要理化性质分析

介绍了木质素、碱木质素和铵化木质素的制备方法,且对这3种木质素的比重、钠元素含量、X射线衍射、热重、溶解度等理化性质进行表征。研究结果表明,铵化木质素不含有碱金属钠,同时具有很好的水溶性,即铵化木质素解决了纯木质素难溶于水的问题,又解决了碱木质素与柴油乳化后对柴油发动机汽缸内的损坏和长期使用会存在积炭的风险。这说明铵化木质素与木质素和碱木质素相比更适于同柴油乳化混合,实现传统化石能源的添加剂,铵化木质素为我国林木废弃生物质资源化利用和替代能源开发提供了一条潜在的途径。     

木质素酶及其生产菌的筛选育种

木质素酶降解木质纤维素材料中的木质素,使木质素-半纤维素-纤维素结构解体,纤维素得以暴露出来供后续步骤处理.它广泛应用于生物制浆、生物漂白、废水处理等工业过程中.由于近年利用可再生木质纤维素材料用酶法水解生产酒精成了研究热点,因而作为纤维素材料生物转化工艺预处理过程中的关键角色,木质素酶也极大地唤起人们的研究兴趣.本文介绍了木质素与白腐真菌(Phanerochaete chrysosporium)木质素降解酶系的特征以及锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶、漆酶等3种木质素酶的催化作用机理,归纳了目前流行的木质素酶产生菌的筛选方法及近年来从自然界筛选木质素酶高产菌的种类,并对产木质素酶野生菌株的诱变育种与基因工程改造的进展进行了阐述.     

木材白腐菌分解木质素的酶系统-锰过氧化物酶、漆酶和木质素过氧化物酶催化分解木质素的机制

<正>近年来许多研究者进行了木材白腐菌分解木质素的酶系统对木质素的催化分解机制的研究。木材白腐菌在分解木质素的过程中会产生分解木质素的酶系统,氧化与分解木质素,这些酶系统主要包括细胞外过氧化物酶(锰过氧化物酶-MnP、木质素过氧化物酶-LiP)和细胞外酚氧化酶-漆酶(laccase)。在降解     

木质素生物炼制研究进展

木质素为天然的芳香族聚合物,是自然界第二大丰富的可再生碳源,占木质纤维素干重的15%~30%。因木质素富含芳香族结构,故其具有极高的应用价值。生物法转化利用木质素具有专一性强和环境友好等特点,使得木质素生物炼制成为研究热点。本文根据国内外研究进展,从木质素降解酶的研究现状、芳香族化合物胞内代谢途径及木质素生物基化学品研究进展等几个方面做了综述。     

细菌降解木质素的研究进展

木质素是自然界最丰富的芳香化合物,其分解与陆地上碳循环密切相关。提取木质纤维素中的葡萄糖使其转化成乙醇,是生产第二代生物能源的关键步骤。但是由于木质素是一种非常稳定的化合物,难以降解是实现生物乙醇转化的主要屏障,因此关于木质素的生物降解研究具有非常重要的意义。真菌降解木质素的研究已经深入的进行了多年,并取得丰富的成果,但是关于细菌降解木质素的研究还处在初级阶段。由于广泛的生长条件和良好的环境适应能力,细菌在木质素降解方面深受研究人员的关注。本文通过总结前人的研究成果,讨论了木质素的降解机制、代谢途径及细菌降解木质素的工业应用前景,同时还展望了分子生物学及生物信息学在木质素降解方面的应用前景。     

木质素复合水凝胶性能及应用的研究进展北大核心CSCD

木质素是自然界中储量仅次于纤维素的木质纤维素资源,也是唯一的天然芳香族聚合物,其衍生的高值化产品可以应用于多个领域。木质素的高效高值高质生产是木质纤维素生物炼制的关键所在,但木质素大分子结构复杂多变、反应的活性差、官能团冗杂,制备出性能稳定的高分子材料有一定的难度。随着木质素改性的研究越来越深入,木质素复合水凝胶的应用也受到了极大的关注。本文从木质素的基本结构组成与反应特性出发,简要概括了木质素复合水凝胶的制备方法;具体介绍了木质素复合水凝胶的应用现状,包括生物传感器、控制释放材料、环境响应材料、吸附材料、电极材料以及其他材料的应用;综述了木质素复合水凝胶的最新研究与应用进展,并对木质素制备复合水凝胶的发展前景进行了评述。     

木质素柴油经济与动力性评价

对符合国家标准GB 252-2000《轻柴油》的木质素柴油的经济动力性进行了深入研究,发动机全负荷速度特性对比试验表明:木质素柴油和0号柴油的实测功率和扭矩基本相当;按照木质素柴油中纯柴油量折算则木质素柴油比0号柴油节油,平均节油率为10%~15%;发动机负荷特性对比试验表明:木质素柴油和0号柴油的在相同扭矩下,按照木质素柴油中纯柴油量折算则木质素柴油比0号柴油节油,平均节油率为10%~15%。发动机自由加速工况下排放对比试验表明:木质素柴油与0号柴油的尾气排放未见统计学差异。本文对木质素柴油的推广应用提供了基础数据。