微波与碱组合预处理沙柳过程中细胞壁解构及糖化研究
发布时间：2021-07-04 09:16
木质纤维素类物质的细胞壁纤维结构的复杂性和组分分布不均匀性构成了天然抗降解屏障,严重阻碍其转化应用。为提高生物质的转化效率,降低转化成本,选择经济、高效、环保的预处理方法至关重要。高效预处理能够打破细胞壁的抗降解屏障,改变生物质微观结构及化学组分,促进生物质糖化及高值化利用。本论文从解译木质纤维素存在的抗降解屏障的科学问题出发,系统深入的研究了微波与碱组合预处理对沙柳化学组分的空间分布、纤维结构、细胞壁内微纤丝排列及酶解效果的影响,进而提出一种微波与碱组合预处理过程中沙柳纤维结构和组分变化的模型。对沙柳细胞壁的区域化学和纤维的超微结构进行分析,发现沙柳纤维结构区域分为:纤维细胞（Xf）、木质部射线细胞（Xrc）、导管（V）,其中纤维细胞又分成三个壁层,分别为细胞壁角隅（CCML）、复合胞间层（CML）和次细胞壁（Sw）。通过显微镜技术与拉曼光谱联用分析发现,沙柳纤维细胞中木质素的分布规律为CCML>CML>Sw,而纤维素主要分布在Sw,这对沙柳后续的酶解糖化具有指导意义。与单独预处理相比,经微波与碱组合预处理后的沙柳中半纤维素减少更显著,达到21.2%,纤维素转化率最大值达...
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木质纤维类物质的结构
Brown 和Ding 等研究者发现纤维素是由 36 个 CesA 酶组成的玫瑰花样复合体合成的（图1-2），而这种酶复合体可以同时生产 36 条β-1,4-聚糖链，糖链立刻聚合形成纤维素的基元纤丝，基元纤丝通过结合半纤维素颗粒形成带状纤维单元（宏纤丝）[9, 10]。而 Fernandes 等提出了亚-原微细纤维由 24 条纤维素分子链排列成矩阵结构（图1-3），其中矩阵模型分别含有两个亲水面和两个疏水面，在基元纤丝上分子链和氢键排列无序，使得纤维素Ⅰα和纤维素Ⅱβ不易区分[11]。图 1-2 植物细胞壁基元纤丝及其合成模型[10]Figure 1-2 Plant cell wall fibrils and their synthetic models
图 1-3 24 条纤维素链矩形基元纤丝的模型[11]Figure 1-3 Cellulose 24 chain rectangular elementary filament model1.2 半纤维素半纤维素是较容易从植物组织中分离出来的一类多糖，具有高度分支、取代、特性，由一系列亚单位组成，这些亚单位包括糖、糖酸以及非碳水化合物基团。半纤维素的主要结构单元是戊糖和己糖（图 1-4），常见的有：葡萄糖、木糖、糖、半乳糖和阿拉伯糖。因此，与纤维素不同，半纤维素不是一种单糖组成的聚糖，而是以不同量的糖单元组成的共聚物[12]。图 1-4 组成半纤维素的戊糖和己糖Figure 1-4 Pentoses and hexoses make up the hemicelluloses半纤维素广泛分布于不同植物家族、不同细胞类型甚至细胞壁的不同区域，由
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物细胞壁形成机制的新进展[J]. 张保才,周奕华. 中国科学:生命科学. 2015(06)
[2]纤维素结构与解结晶的研究进展[J]. 张景强,林鹿,孙勇,MITCHELL G,刘世界. 林产化学与工业. 2008(06)
[3]速生灌木沙柳的纤维形态及解剖结构研究[J]. 许凤,JONES-Gwynn L L,孙润仓. 林产化学与工业. 2006(01)
本文编号：3264506
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木质纤维类物质的结构
Brown 和Ding 等研究者发现纤维素是由 36 个 CesA 酶组成的玫瑰花样复合体合成的（图1-2），而这种酶复合体可以同时生产 36 条β-1,4-聚糖链，糖链立刻聚合形成纤维素的基元纤丝，基元纤丝通过结合半纤维素颗粒形成带状纤维单元（宏纤丝）[9, 10]。而 Fernandes 等提出了亚-原微细纤维由 24 条纤维素分子链排列成矩阵结构（图1-3），其中矩阵模型分别含有两个亲水面和两个疏水面，在基元纤丝上分子链和氢键排列无序，使得纤维素Ⅰα和纤维素Ⅱβ不易区分[11]。图 1-2 植物细胞壁基元纤丝及其合成模型[10]Figure 1-2 Plant cell wall fibrils and their synthetic models
图 1-3 24 条纤维素链矩形基元纤丝的模型[11]Figure 1-3 Cellulose 24 chain rectangular elementary filament model1.2 半纤维素半纤维素是较容易从植物组织中分离出来的一类多糖，具有高度分支、取代、特性，由一系列亚单位组成，这些亚单位包括糖、糖酸以及非碳水化合物基团。半纤维素的主要结构单元是戊糖和己糖（图 1-4），常见的有：葡萄糖、木糖、糖、半乳糖和阿拉伯糖。因此，与纤维素不同，半纤维素不是一种单糖组成的聚糖，而是以不同量的糖单元组成的共聚物[12]。图 1-4 组成半纤维素的戊糖和己糖Figure 1-4 Pentoses and hexoses make up the hemicelluloses半纤维素广泛分布于不同植物家族、不同细胞类型甚至细胞壁的不同区域，由
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物细胞壁形成机制的新进展[J]. 张保才,周奕华. 中国科学:生命科学. 2015(06)
[2]纤维素结构与解结晶的研究进展[J]. 张景强,林鹿,孙勇,MITCHELL G,刘世界. 林产化学与工业. 2008(06)
[3]速生灌木沙柳的纤维形态及解剖结构研究[J]. 许凤,JONES-Gwynn L L,孙润仓. 林产化学与工业. 2006(01)
本文编号：3264506
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