正反胶束体系中木素过氧化物催化氧化藜芦醇条件优化

对比研究了单鼠李糖脂(RL)构建的反胶束和胶束体系中木素过氧化物酶(Lip)催化氧化藜芦醇(VA)的各主要影响因素,同时探讨了疏水性底物VA在非均相反胶束介质中的分区系数.结果表明:在30℃下,在RL/异辛烷-正己醇(V:V,1:1)/水反胶束体系中,Lip能保持较高活性的最佳介质条件是:pH=3.8,[RL]=10mmol/L,w0=15.0,[H2O2]=74μmol/L,这不同于RL胶束介质中的最佳催化条件: pH=3.4, [RL]=0.012mmol/L, [H2O2]=2.45mmol/L.在最佳催化条件下,Lip的半衰期达40h,催化活力是胶束水相中的2.86倍.根据两相模型及相应的动力学方法计算得出VA主要增溶于反胶束拟相中,其在反胶束拟相和有机相间的分区系数为70.4.分区系数的确定对于进一步讨论RL反胶束体系中Lip催化氧化VA的动力学机制而言具有重要意义.     

木质素降解真菌的筛选及产酶特性

通过定性、定量系列实验从土壤中筛选到5株有木质素降解能力的低等真菌，经鉴定属于青霉属、镰刀霉属、曲霉属和木霉属，其中青霉属和镰刀霉属是土壤中木质素转化的主要作用者．降解能力最强的简青霉Penicillium simflitcissimum H5培养13d可降解Kraft木质素40．26％，产酶研究发现，该菌分泌胞外木质素过氧化物酶和漆酶，其中前者主要在培养前期产生，后者在整个培养过程中均有较好的活性．图4表1参14.     

电化学氧化与生物法联合降解木质素的影响因素

采用高效的电化学氧化技术联合低成本的生物降解技术,进行了木质素的降解探索。考察了电流密度、电量、初始pH和电解质浓度对木质素降解效果的影响,结果表明,电流密度和电量影响显著,而初始pH和电解质浓度的影响较小。经过综合比较,得到电化学与生物联合降解木质素的最佳反应条件为:电流密度为5.0 mA/cm2;电量为20 kC;初始pH为7;电解质浓度为0.1 mol/L。在此条件下,碱木质素和木质素磺酸钠的COD去除率分别达到65.97%和59.31%,表征木质素酚羟基结构的UV280分别降低了65.97%和59.77%,色度去除率分别为74.15%和58.32%。总之,电化学前处理可破坏木质素的关键结构,提高木质素的可生化性,从而促进加快后续生物降解。     

木质素离子交换树脂对重金属离子的吸附效能

以木质素磺酸钙为反应单体,采用溶液聚合法制备了木质素离子交换树脂,对其进行了SEM电镜表征及吸附性能研究。结果表明：制备的木质素离子交换树脂依靠其表面可电离的磺酸基、羟基和羧基等多种交换基团实现对重金属离子的选择性吸附;当反应温度为25℃时,其对Cd2+具有很好的吸附效果,吸附量可达到92.15 mg·g-1;在相同的实验条件下,树脂对Cu2+、Cd2+和Ni2+的吸附效能为Cd2+ >Ni2+ >Cu2+;SEM电镜扫描结果显示：木质素离子交换树脂表面光滑致密,无明显的物理结构孔,属于凝胶型离子交换树脂。     

玉米芯水热预处理条件优化及木质素的结构表征

利用基于3因素3水平的Box-Behnken设计响应曲面实验,研究了添加干冰为辅助介质的水热预处理条件：预处理温度,预处理时间以及辅助介质添加量这3个因素以及这3个因素中两两交互作用对木质素含量的影响,并对水热预处理条件进行了优化。并采用13C固体核磁波谱（NMR）和红外（FT-IR）光谱分析了木质素的结构变化。根据方差分析,辅助介质添加量对木质素含量的影响最为显著,其次是预处理时间,预处理温度的影响最弱。以木质素含量最小为目标,根据二元回归方程预测出最佳的预处理条件为：温度180℃,时间90 min,0.47 g辅助介质添加量,在最优条件下,木质素含量预计为21.2%,脱除率达到31.6%。固体13C NMR和FTIR分析表明,在水热预处理过程中,木质素的致密结构遭到了破坏,木质素高聚体进行了解聚,产生了单体和低聚体。并且确定玉米芯中的木质素主要是紫丁香基型木质素和愈创木基型木质素。     

蚯蚓对菇渣中纤维素和木质素生物转化的研究

为了探索农业废弃香菇菇渣"减量化、无害化、资源化"循环化利用的有效途径.本实验按照不同碳氮比设置菇渣混合基质,接种蚯蚓(Eisenia foetida)对其进行生物转化.实验培养56 d,每14 d取样,分别测定了总氮、总有机碳、木质素和纤维素含量,脲酶、蔗糖酶、纤维素酶和多酚氧化酶活性变化情况,以及菇渣生物转化前后的结构变化情况(扫描电子显微镜SEM)和生物转化产物浸提液的发芽率等指标.结果显示:在蚯蚓生物转化过程中,各处理组总氮、总有机碳和木质纤维素含量与处理前相比均有不同程度的降低,其中,碳氮比为25的处理组纤维素和木质素的降解率最高,分别为50.06%和77.01%;各个处理组中脲酶、蔗糖酶、纤维素酶和多酚氧化酶活性呈不同程度的变化趋势,其中,碳氮比为25的处理组纤维素酶活性增加最多,增加了81.25%;扫描电镜结果显示,蚯蚓生物转化可以将菌渣碎片化;另外,蚯蚓堆肥产物浸提液可以提高黑麦草发芽率.综上,推测碳氮比为25的蚯蚓生物转化体系更有利于菇渣基质处理.     

利用醋糟生物纯化木质素新策略的效能评估

木质素是醋糟的重要组成部分,是自然界中可直接提供芳香环结构物质的可再生资源,具有广泛的用途。然而,醋糟中木质纤维素结构稳定且难以破坏,限制了木质素的生物分离纯化效率,进而影响了醋糟的资源化利用。针对此问题,设计了一种新的木质素生物分离纯化策略,将混合真菌发酵与厌氧消化处理相结合,借助不同功能微生物的协同作用,在有效破坏木质纤维素结构的同时充分降解多糖。结果表明,经过处理后,醋糟中纤维素和半纤维素的降解率达到了87.65%和96.34%;木质素的纯度达到了62.32%,回收率为76.01%。醋糟中木质纤维素结构被破坏,从而导致体系中水解酶活性的提高。包含GH43、CE1、GH13等碳水化合物活性酶基因的微生物的大量富集是该方法实现木质素高效纯化的根本原因。本研究结果可为醋糟的资源化利用提供参考。     

Releasing nitrogen from ammoniated lignin by white rot fungus cometabolizes environmental pollutants

The nitrogen-modified lignocelluloses(NML) produced under oxic ammoniation was metabolized by white rot fungus, NH4^ -N was released, NO3^- -N concentration was decreased and total nitrogen loss was blocked within incubation period. During releasing nitrogen from the metabolism of NML, white rot fungus cometabolized recalcitrant environmental pollutants and showed higher degradation capability. Results indicated that this NML complex colonized by white rot fungus might be effective with economic feasibility when they are applied into the vast field ecosystem, it might stabilize NH4^ nitrngen flux and bioremediate the polluted environmental sites.     

木质素在河口与陆架海洋环境中的示踪

通过对自70年代至今利用木质素在近岸与陆架海洋环境中示踪应用的研究成果进行综述，探讨了木质素在水和沉积物中的生物地球化学循环规律，并对木质素各种分离鉴定方法进行了比较。认为木质素作为一种近岸与陆架海洋环境中陆源高等植物的生物标志物具有很高的科学利用价值，并且对这种分子标志物的潜在应用做了假设与预测。     

Infrared and nuclear magnetic resonance evidence of degradation in thermoplastics based on forest products

The degradation of lignin-(1-phenylethylene) graft copolymers (lignin-styrene graft copolymers) by white rot basidiomycete fungi was followed by monitoring aromatic absorption bands by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The FTIR of the graft copolymers shows a series of characteristic absorbance peaks from multi-substituted aromatic rings and a strong poly(1-phenylethylene) (polystyrene) absorbance peak from monosubstituted aromatic rings. Subtraction of copolymer spectra taken before incubation from spectra taken after 50 days of incubation with the four tested fungi shows the loss of functional groups from the copolymer. NMR spectra also show reduction of aromatic ring resonances from the copolymer and incorporation of peaks from fungi as a result of incubation with fungi. The biodegradation tests were run on lignin-(1-phenylethylene) graft copolymers which contained 10.3, 32.2, and 50.4% of lignin. The polymer samples were incubated with the white rot fungiPleurotus ostreatus, Phanerochaete chrysosporium, andTrametes versicolor, and the brown rot fungusGleophyllum trabeum. White rot fungi degraded the plastic samples at a rate that increased with increasing lignin content in the copolymer sample. Both poly(1-phenylethylene) and lignin components of the copolymer were readily degraded. Observation by scanning electron microscopy of incubated copolymers showed a deterioration of the plastic surface. The brown rot fungus did not affect any of these plastics, nor did any of the fungi degrade pure poly(1-phenylethylene).Paper presented at the Bio/Environmentally Degradable Polymer Society—Second National Meeting, August 19–21, 1993, Chicago, Illinois.