【摘要】：半纖維素在生物質(zhì)中的含量僅次于纖維素。和纖維素不同,半纖維素的結(jié)構(gòu)組成非常復(fù)雜并且在不同的植物或細(xì)胞種類中差異很大。根據(jù)現(xiàn)有的細(xì)胞壁模型,半纖維素和木質(zhì)素共同形成一層包裹在纖維素表面的基質(zhì),以維持細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)。當(dāng)希望高效降解并轉(zhuǎn)化纖維素為生物燃料時(shí),對(duì)半纖維素進(jìn)行有效的預(yù)處理就顯得非常必要。本論文以生物質(zhì)的高效降解轉(zhuǎn)化為出發(fā)點(diǎn),研究了從芒草及水稻中提取的半纖維素的結(jié)構(gòu)和組成。 1、堿溶性半纖維素、堿不溶性半纖維素的單糖組成和含量分析。 結(jié)果顯示,4.0mol/L KOH能提取80%的半纖維素,剩余的20%半纖維素通過與纖維素等的共同作用使4.0mol/L KOH無法提取。研究證實(shí)半纖維素組成在這兩個(gè)物種間差異很大：芒草中堿溶性半纖維素的含量是水稻中堿溶性半纖維素含量的1.56倍。而堿溶性半纖維素與堿不溶性半纖維素的單糖組成在水稻和芒草中均存在顯著差異,半纖維素主要骨架單糖木糖在堿溶性半纖維素中的百分比含量為85%.在堿不溶性半纖維素中木糖的百分比含量為70%。由此可知,堿不溶半纖維素的支鏈要多于堿溶性的半纖維素。 2、4.0mol/L KOH處理后秸稈殘?jiān)拿附狻?結(jié)果顯示,4.0mol/L KOH處理后,秸稈殘?jiān)睦w維素復(fù)合酶酶解效率和半纖維素中木糖的百分比含量呈負(fù)相關(guān),說明半纖維素多糖的支鏈越少,4.0mol/L KOH處理后的秸稈殘?jiān)睦w維素復(fù)合酶酶解效率越低。 3、秸稈殘?jiān)欣w維素結(jié)晶度的測(cè)定。 通過X-ray測(cè)定秸稈殘?jiān)欣w維素的結(jié)晶度。結(jié)果顯示,4.0mol/L KOH處理后纖維素的結(jié)晶度與半纖維素中木糖的百分比含量呈正相關(guān),說明半纖維素多糖的支鏈越少,纖維素的結(jié)晶度越高,即半纖維素通過支鏈多糖和纖維素產(chǎn)生連接,且這種連接影響到了纖維素的結(jié)晶度。說明半纖維素的支鏈已插入纖維素晶體內(nèi)部。 4、秸稈殘?jiān)心举|(zhì)素單體組成的測(cè)定。 通過HPLC測(cè)定秸稈殘?jiān)心举|(zhì)素的單體組成。結(jié)果顯示H、G、S三種木質(zhì)素單體含量的變化趨勢(shì)與秸稈殘?jiān)睦w維素復(fù)合酶酶解效率及纖維素晶體度的變化趨勢(shì)并不一致。由此認(rèn)為,木質(zhì)素單體含量的變化并不影響秸稈殘?jiān)睦w維素復(fù)合酶酶解效率及纖維素結(jié)晶度。進(jìn)一步確認(rèn)了半纖維素結(jié)構(gòu)對(duì)纖維素結(jié)晶度及秸稈殘?jiān)拿附庑实挠绊憽?br>【圖文】：

不斷生長而調(diào)整結(jié)構(gòu)和大小 (Carpita，19%)。在細(xì)胞完成生長后，細(xì)胞壁開始次生加厚，，纖維素含量增加，半纖維素含量減少，木質(zhì)素也明顯沉積，纖維素微纖絲更加緊密聚合，較初生壁更加有序，由此形成次生壁(圖1.1)(Gibeautetal.，2005)。相鄰細(xì)胞壁的中間區(qū)域是胞間層，又稱中層，主要成分是果膠質(zhì)，具有很強(qiáng)的親水性有助于將相鄰細(xì)胞粘連在一起同時(shí)緩沖細(xì)胞之間的擠壓。

種子中還是儲(chǔ)存聚合物(Hayashi，1989)。木葡聚糖在雙子葉植物的初生壁中是含量最為豐富的半纖維素，但在單子葉禾本科植物的初生壁中含量并不多。木葡聚糖如圖1.3所示，是以p一1，4一葡聚糖為骨架，并含有a一D一xyl一(1*6)一Glc木糖側(cè)鏈的聚合物。通常木糖側(cè)鏈會(huì)被半乳糖等其他多糖進(jìn)一步取代，并且每一種取代而成的側(cè)鏈都用一個(gè)特定的字母表示(表 1.1)(Fryetal.，1993)圖1.3木葡聚糖的結(jié)構(gòu)(引自Sehe一 erandu一vsko、，，2010) Fig.l.3Thestruetureofxylogluean (AdaPtedfromSehellerandUlvsko、7，2010)
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：S216.2

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張立霞;刁其玉;李艷玲;屠焰;;利用生物制劑破解秸稈抗?fàn)I養(yǎng)因子的研究進(jìn)展[J];飼料工業(yè);2013年05期

本文編號(hào)：2688625