能源植物纖維素結(jié)構(gòu)對(duì)生物質(zhì)降解效率的影響
發(fā)布時(shí)間:2020-12-28 05:01
能源危機(jī)和全球氣候變暖,導(dǎo)致人們迫切需要低成本的可再生能源。目前,木質(zhì)纖維素被認(rèn)為可以用來(lái)生產(chǎn)生物燃料。但由于生物質(zhì)降解的屏障,生物質(zhì)轉(zhuǎn)化一直處于發(fā)展階段。盡管人們?yōu)樘岣咿D(zhuǎn)化效率投入了大量精力,但預(yù)處理和酶解仍然是問(wèn)題的關(guān)鍵所在。這主要是由于纖維素結(jié)晶度和木質(zhì)素的交聯(lián)結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致。因此闡明細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞壁如何影響生物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化效率,對(duì)當(dāng)前發(fā)展生物質(zhì)能具有重要意義。本研究篩選到6份芒草種質(zhì)資源和3份玉米脆桿突變體,分別進(jìn)行了0.25%(v/v)硫酸酸和0.5%(w/w)氫氧化鈉預(yù)處理及酶解產(chǎn)糖測(cè)定。結(jié)果顯示氫氧化鈉處理后的酶解效率普遍高于硫酸。不同芒草材料的酶解效率差異較大,變化范圍在8%-18%。細(xì)胞壁成分分析結(jié)果顯示不同生物質(zhì)秸稈的纖維素含量發(fā)生了顯著變化,最高達(dá)50%,主要表現(xiàn)在晶體纖維素含量的改變。半纖維素含量和纖維素有相同變化趨勢(shì),主要表現(xiàn)在木糖和阿拉伯糖含量的變化,而木質(zhì)素和果膠變化不明顯。論文通過(guò)聚合度DP,分子數(shù)量和結(jié)晶度等3個(gè)指標(biāo)來(lái)表征的結(jié)構(gòu),纖維素DP是晶體狀纖維素DP的5-10倍,提取出的晶體纖維素摩爾數(shù)量卻是總纖維素的5-10倍,說(shuō)明纖維素微纖絲結(jié)構(gòu)由多個(gè)結(jié)晶區(qū)...
【文章來(lái)源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
植物細(xì)胞壁模型(sehellerandUlvskov,2010)
Fig.1.1ThesimPlifiedmodelofPlanteellwall1.2.1纖維素的化學(xué)組成如圖1.2所示,纖維素是D一葡萄糖以p一(l,4)一糖普鍵連接起來(lái)的鏈狀高分子化合物,由300一15000個(gè)葡萄糖基所構(gòu)成,其化學(xué)結(jié)構(gòu)分子式為(C6HI。O:)n。在纖維素的紅外光譜中,表征纖維素的原子團(tuán)主要包括有CHZ,CH,C一O一C
出生壁成分的35%左右,在草本植物初生壁中占2%一10%左右 (Ridieyetal.,2001)。果膠在植物生長(zhǎng)發(fā)育中具有多種作用,參與胞間信號(hào)傳導(dǎo),負(fù)責(zé)細(xì)胞間連接。圖1.3為果膠的主要結(jié)構(gòu)組成,果膠是半乳糖醛酸以p一(l,4)鍵連接組成的細(xì)胞壁多糖。半乳糖醛酸(GalA)大約占果膠含量的70%,是果膠多糖中最主要的成份。果膠的四種主要成分是同聚半乳糖醛酸(HG),聚鼠李糖半乳糖醛酸(RG一I),半乳糖醛酸發(fā)生取代的聚鼠李糖半乳糖醛(RG一Ix)(O’ Neilletal.,2004)以及少量的木糖半乳糖醛酸(xGA)(Ki知 ehietal., 1996:zandlevenetal.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Genetic Engineering of Energy Crops: A Strategy for Biofuel Production in China[J]. Guosheng Xie1 and Liangcai Peng1,2 1National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement,Biomass and Bioenergy Research Centre,and College of Plant Sciences and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China 2College of Life Sciences and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(02)
[2]能源植物新秀——芒草[J]. 桑濤. 生命世界. 2011(01)
[3]中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J]. 王久臣,戴林,田宜水,秦世平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[4]中國(guó)生物質(zhì)能源與生物質(zhì)利用現(xiàn)狀與展望[J]. 孫永明,袁振宏,孫振鈞. 可再生能源. 2006(02)
[5]生物質(zhì)能研發(fā)展望[J]. 匡廷云,馬克平,白克智. 中國(guó)科學(xué)基金. 2005(06)
[6]竹纖維素分子聚合度的粘度測(cè)定法及其應(yīng)用[J]. 蔣應(yīng)梯,許炯. 林產(chǎn)化工通訊. 2005(03)
[7]芒草群叢的生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究[J]. 吳甫成,丁紀(jì)祥. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究. 1992(01)
本文編號(hào):2943167
【文章來(lái)源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
植物細(xì)胞壁模型(sehellerandUlvskov,2010)
Fig.1.1ThesimPlifiedmodelofPlanteellwall1.2.1纖維素的化學(xué)組成如圖1.2所示,纖維素是D一葡萄糖以p一(l,4)一糖普鍵連接起來(lái)的鏈狀高分子化合物,由300一15000個(gè)葡萄糖基所構(gòu)成,其化學(xué)結(jié)構(gòu)分子式為(C6HI。O:)n。在纖維素的紅外光譜中,表征纖維素的原子團(tuán)主要包括有CHZ,CH,C一O一C
出生壁成分的35%左右,在草本植物初生壁中占2%一10%左右 (Ridieyetal.,2001)。果膠在植物生長(zhǎng)發(fā)育中具有多種作用,參與胞間信號(hào)傳導(dǎo),負(fù)責(zé)細(xì)胞間連接。圖1.3為果膠的主要結(jié)構(gòu)組成,果膠是半乳糖醛酸以p一(l,4)鍵連接組成的細(xì)胞壁多糖。半乳糖醛酸(GalA)大約占果膠含量的70%,是果膠多糖中最主要的成份。果膠的四種主要成分是同聚半乳糖醛酸(HG),聚鼠李糖半乳糖醛酸(RG一I),半乳糖醛酸發(fā)生取代的聚鼠李糖半乳糖醛(RG一Ix)(O’ Neilletal.,2004)以及少量的木糖半乳糖醛酸(xGA)(Ki知 ehietal., 1996:zandlevenetal.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Genetic Engineering of Energy Crops: A Strategy for Biofuel Production in China[J]. Guosheng Xie1 and Liangcai Peng1,2 1National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement,Biomass and Bioenergy Research Centre,and College of Plant Sciences and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China 2College of Life Sciences and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(02)
[2]能源植物新秀——芒草[J]. 桑濤. 生命世界. 2011(01)
[3]中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J]. 王久臣,戴林,田宜水,秦世平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[4]中國(guó)生物質(zhì)能源與生物質(zhì)利用現(xiàn)狀與展望[J]. 孫永明,袁振宏,孫振鈞. 可再生能源. 2006(02)
[5]生物質(zhì)能研發(fā)展望[J]. 匡廷云,馬克平,白克智. 中國(guó)科學(xué)基金. 2005(06)
[6]竹纖維素分子聚合度的粘度測(cè)定法及其應(yīng)用[J]. 蔣應(yīng)梯,許炯. 林產(chǎn)化工通訊. 2005(03)
[7]芒草群叢的生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究[J]. 吳甫成,丁紀(jì)祥. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究. 1992(01)
本文編號(hào):2943167
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