铬锰双金属催化剂催化HMF制备FDCA的研究

采用浸渍法制备了铬锰(Cr-Mn)双金属催化剂并用于5-羟甲基糠醛(HMF)催化氧化制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)。研究了不同铬掺杂比例对催化效果的影响,并探索了HMF催化氧化制备FDCA的最佳反应条件。结果表明,在最佳反应条件下HMF转化率为99%,FDCA产率达到87.9%;Cr-Mn双金属催化剂表现出优异的催化性能,同时具有良好的稳定性,循环4次后仍保持较高的活性。该非贵金属催化剂为催化HMF制备FDCA提供了一种廉价、简便的制备方法。

酶预处理针叶木硫酸盐碱木质素制备酚醛树脂胶黏剂的研究

研究了纤维素酶预处理针叶木硫酸盐碱木质素(KPL),有效脱除其中的糖分,以提升其替代苯酚制备木质素基酚醛树脂胶黏剂(LPF)的性能。通过单因素实验,优化了酶解预处理过程的工艺参数,并以纤维素酶预处理的木质素60%替代苯酚与甲醛反应制备酶预处理木质素基酚醛树脂胶黏剂(EHLPF),通过FTIR、TG对胶黏剂的结构及热稳定性进行表征。结果表明,优化后的纤维素酶预处理条件为:酶用量4 FPU/g,反应时间48 h,料液比1∶24,以超纯水作为缓冲体系。结果表明纤维素酶对制浆黑液中的多糖去除效果显著,总糖含量降低至2.46%,总糖去除率可达63.00%,木质素纯度达86.26%。纤维素酶预处理后木质素制备的EHLPF胶黏剂干、湿态胶合强度可达1.95,1.86 MPa,与酶预处理前的对照样相比分别提高了83.96%和124.10%。同时,较低的总糖含量的粗木质素所制备的胶黏剂表现出更好的热稳定性。

木质纤维素稀水解液脱毒研究进展

稀酸水解作为一种广泛使用的木质纤维原料的预处理方法,已在生产中得到广泛应用,但由于木质纤维素经稀酸水解预处理后,水解液中会产生大量的对发酵有毒的物质如乙酸、糠醛、酚类物质等,从而影响进一步发酵。主要综述了木质纤维素稀酸水解的原理、发酵抑制物的产生及种类、发酵抑制物抑制发酵的原因及发酵液中发酵抑制物的脱毒方法进行了综述,并对脱毒发展前景做了展望。

香蕉果实软化相关β-半乳糖苷酶基因的克隆及其表达分析(英文)

β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)通过分解细胞壁半纤维素切除半乳糖键而参与果实软化。为了阐明香蕉(Musasp.)果实成熟过程中的软化与细胞壁代谢酶β-半乳糖苷酶基因表达之间的关系,采用RT-PCR方法,从成熟香蕉果实果肉中分离了编码β-半乳糖苷酶基因的部分cDNA(MA-Gal),序列分析表明,MA-Gal包含927bp,编码309个氨基酸,包含5 个β-半乳糖苷酶结构域(典型真核生物中β-半乳糖苷酶包含7 个结构域),推导的MA-Gal 蛋白质中有β-半乳糖苷酶蛋白的催化活性部位GGPIILSQIENEY(F);系统进化树分析结果表明MA-Gal属于第一类β-半乳糖苷酶基因(该类主要在果实中表达);β-半乳糖苷酶活性和硬度的变化表明其与香蕉果实硬度变化密切相关;Northern 分析显示,跃变前期的果肉中,MA-Gal 基因的表达量很低,后随着果实的软化表达量不断增加,并在呼吸跃变后达到最高。所有结果表明,MA-Gal 参与香蕉果实成熟过程中的软化。

香蕉果实成熟软化过程中细胞壁物质的变化

系统研究了香蕉果实软化过程中细胞壁物质―醇不溶性固形物(AIS)以及3种不同性质的果胶物质:水溶性果胶(WSP)、酸溶性果胶(HP)和碱溶性果胶(OHP)含量的变化。结果表明:随果实的成熟软化,AIS的含量不断降低,且在呼吸跃变时急剧降低;WSP的含量不断增加,HP和OHP的含量不断减少,且均表现出在早期变化量少,在果实硬度迅速降低时变化明显。该研究进一步证明细胞壁物质的变化是导致香蕉果实软化的主要原因。

温度对辣椒花药愈伤组织形成的影响

以辣椒杂一代为材料 ,研究了不同温度处理对辣椒花药愈伤组织形成的影响。结果表明 :接种前花蕾经 1～ 7d、0～ 4℃低温预处理有利于花药花愈伤组织的形成 ,其中以 3～ 5d处理的效果最好 ;接种后经 1 2～ 60 h、3 2℃短期热激处理 ,也有利于花药愈伤组织的形成 ,但超过 60 h反而抑制愈伤组织的形成。试验还对低温预处理和短期热激处理的效果进行了比较 ,发现单独热激处理的效果稍优于单独低温预处理 ,而两者配合处理的效果与单独热激处理的效果差异不明显。

苹果采后软化研究进展

综述了近年有关苹果成熟软化方面的研究进展,介绍了苹果软化的特性、细胞学基础和影响苹果采后软化的主要原因(采前、采收时和采收后),并就苹果软化的进一步研究提出了设想。

香蕉果实后熟过程中果肉软化差异的研究

对香蕉果实贮藏过程中内、外果肉相关生理生化指标及细胞结构的变化进行系统的观察分析,结果显示:(1)在贮藏初期香蕉果实内果肉的硬度小于外果肉,在贮藏过程中的同一时期,均表现出内果肉硬度小于外果肉,且内果肉硬度较外果肉先降到零;(2)在贮藏初期内果肉中多聚乳糖醛酸酶(PG)和淀粉酶的活性均高于外果肉,随着贮藏时间的延长,酶活性在内、外果肉均表现出不断增加,且这两种酶活性在内果肉中早于外果肉达到最高值,但其在内果肉中的最高值均略低于外果肉的最高值;而淀粉含量却相反,在贮藏初期内果肉中淀粉含量低于外果肉,且在贮藏过程中的降解速率高于外果肉;(3)超微结构显示,香蕉果实内果肉中淀粉粒和细胞壁结构的降解均早于外果肉.研究表明,香蕉果实的软化首先由内果肉细胞降解开始,并呈放射状向外逐步延伸.

香蕉果实β-半乳糖苷酶基因cDNA克隆及序列分析

利用已报道β-半乳糖苷酶基因(-βga lactos idase)的保守序列设计简并引物,进行RT-PCR,从香蕉果实中得到900 bp左右的一个片段,命名为M A-ga l,序列分析表明M A-ga l全长927 bp,编码309个氨基酸,具有所有β-半乳糖苷酶基因共有的活性催化部位GGP IILSQ IENEY(F);M A-ga l片段的氨基酸序列与芦笋、草莓、番茄、芒果及鳄梨等果实相应基因的相似性分别为85.8%、80.9%、80.5%、79.1%和76.3%.

一种从香蕉果实提取高质量RNA的方法

从香蕉果实在中分离高质量的RNA是从分子水平上研究香蕉果实成熟软化过程中相关基因表达的重要前提。实验表明,用已报道的相关RNA的提取方法,即便利用已报道的从其它果实中成功提取出高质量RNA的方法,也不能从香蕉果实中分离出高质量的RNA。这主要是由于香蕉果实富含多糖、多酚和一些其它次生代谢物,在RNA提取过程中这些物质会与RNA共同沉淀,从而影响RNA的产量和质量。到目前尚无商业化的RNA抽提试剂盒适用于香蕉果实RNA的提取。因此,探索出从香蕉果实中提取高质量RNA的方法就具有十分重要的意义。本文所报道的RNA提取的简便方法,可从以香蕉果肉和果皮中成功提取高质量的RNA,产量可达48￣72μg·g-1·FW-1,且整个提取过程可在一天完成;通过测定其A240/260和A260/280的比值表明,该该方法可有效降低RNA提取过程中多糖、酚类物质和其它次级代谢物以及蛋白质的污染,提取方法所提取的RNA纯度较高;在1%琼脂糖凝胶电泳,EB染色后结果表明RNA在整个的提取过程中结构完整,未发生明显降解;利用RT-PCR技术,从所提RNA中成功克隆出了β-半乳糖苷酶基因cDNA片段,这表明其质量完全可满足进一步分子生物学研究的要求。

香蕉果实果胶裂解酶基因cDNA克隆及序列分析

利用已报道果胶裂解酶基因的保守序列设计简并引物,进行RT-PCR,得到1个大约1300bp的香蕉果胶裂解酶基因cDNA片段,命名为MA-pl。DNA序列分析表明:MA-pl片段全长1277bp,包含1个882bp的开放读码框(ORF),编码294个氨基酸;其具有所有果胶裂解酶共有的保守区域:钙协调部位(Asp72,Asp74,Asp96,andAsp100)、酶活性位点(Arg152,Pro154,Arg157)及3个重要的结构域(motifI:WVDH,motifII:DGLVDAVMGSTAITVSNNYF,motifIII:LYQRMPRCRHGYFHVVWNDY);MA-pl氨基酸序列与草莓-1、葡萄、草莓-2、拟南芥、苹果、香蕉(banana-1)的相似性分别为85.8%、74.2%、79.7%、78.6%、72.4%和71.4%。

香蕉果实成熟软化时果皮和果肉中α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶活性的变化(英文)

阿拉伯糖是果实软化过程中变化最明显的细胞壁糖残基之一,α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶是导致细胞壁多糖中阿拉伯糖残基降解的主要糖苷酶。为阐明该酶在香蕉果实成熟软化中的作用,实验对香蕉贮藏过程中果皮和果肉中该酶活性以及果实硬度、呼吸强度和乙烯释放量的变化进行了研究。结果表明:α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶在果实初期的变化很小,到果实硬度开始急剧下降时达到最大,增加量达10倍以上,且果肉中的酶活性大于果皮中;乙烯吸收剂处理延缓了香蕉果实呼吸和乙烯高峰的出现时间,降低了果实硬度、果皮和果肉中α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶活性变化的速度和幅度。以上结果表明α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶起诱导香蕉果实成熟的作用,在果实的软化中起着十分重要的作用,且其活性受乙烯的调节。

金钗石斛花芽cDNA表达文库的构建及鉴定

cDNA文库是分离、筛选基因的重要平台。利用SMART^TM cDNA library construction技术，成功构建了金钗石斛花芽cDNA表达文库。结果表明该文库的克隆数为3．02×10^5pfu，插入片段的大小在0．5～2．5kb范围，插入片段的重组率接近100％，说明所构建的cDNA文库质量较好。该文库的构建为克隆与金钗石斛花芽分化相关功能基因奠定了基础。

LaFeO3催化剂在木质素湿法氧化合成芳香醛反应中的活性与稳定性

利用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型复合氧化物LaFeO3,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和N2吸附等表征手段考察了所制备样品的结构、形貌、表面物种和比表面积,并将其作为催化剂用于木质素湿法氧化合成芳香醛的反应中.结果表明,该催化剂具有较高的活性和稳定性.在适当的反应条件下,LaFeO3催化剂能显著提高木质素的转化率以及各芳香醛的产率,紫丁香醛的产率提高幅度大于香草醛和对羟基苯甲醛,紫丁香醛的最大产率是无催化剂反应时的1.85倍.催化剂连续使用5次后仍能保持较高的活性,且体相结构没有发生明显的变化.

蔗糖磷酸合成酶与香蕉果实成熟、衰老的关系

研究了正常成熟、成熟抑制和促进成熟处理的香蕉果实蔗糖磷酸合成酶(SPS)与呼吸速率、硬度及蔗糖形成的关系。结果表明:(1)使用乙烯吸收剂不仅极显著抑制了呼吸速率、果实软化和蔗糖的积累(P<0·01),同时抑制了SPS的活性,与正常成熟果实相比,其SPS活性高峰延迟3d出现,酶活性明显降低。(2)丙烯处理不仅使SPS活性高峰比对照提前9d出现,而且促进了呼吸速率的提高,加速了硬度的下降和蔗糖的积累。表明SPS与香蕉果实的成熟、衰老和糖的积累及果实软化等有密切的关系。

亚硫酸盐蔗渣浆的纤维素酶水解及其机理研究

研究了影响纤维素酶水解亚硫酸盐蔗渣浆的一些影响因素,采用离子色谱、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)对水解液成分、纤维素超分子结构及纤维形态的变化进行了分析。结果表明,在最适条件下,未漂浆和漂白浆的水解得率分别为74.89%和70.67%,漂白浆的水解得率低于未漂浆。水解产生的纤维二糖的质量浓度随反应进行逐渐降低,其中未漂浆的纤维二糖质量浓度由6 h时的7.95 g/L降到了72 h时的2.44 g/L,漂白浆的纤维二糖质量浓度由6 h时的6.59 g/L降到了72 h时的3.11 g/L。酶解使纤维素结晶度升高,但没有改变晶型。

固体酸催化果糖合成5-羟甲基糠醛研究进展

5-羟甲基糠醛(5-HMF)是美国能源部认定的来源于生物质的重要平台化合物之一。研究表明5-HMF可通过催化葡萄糖和果糖水解制备,但与葡萄糖相比,果糖具有转化效率高等优点,被认为更适合转化合成平台化合物。固体酸作为催化剂因具有产物易分离、回收和不腐蚀设备等优点,近年来被广泛应用于催化领域。主要就近年来固体酸催化果糖合成5-HMF方面的研究进展加以综述,重点概述了固体酸催化果糖制备5-HMF机理,种类及催化性能,并对其未来的发展前景进行了展望。

香蕉果实成熟软化过程中β-D-木聚糖苷酶活性变化(英文)

β-D-木聚糖苷酶是细胞壁半纤维素中阿拉伯木聚糖和木聚糖残基降解的主要酶,对香蕉贮藏过程中果皮、果肉中β-D-木聚糖苷酶活性以及果实硬度、呼吸强度和乙烯释放量的变化进行测定分析。结果显示:β-D-木聚糖苷酶活性在果实贮藏初期的变化很小,到果实硬度开始急剧下降时迅速增加,其增加量在果皮和果肉中分别为12和22倍以上,且果肉中的酶活性大于果皮中;乙烯吸收剂处理延缓了香蕉果实呼吸和乙烯的高峰出现以及果实硬度、果肉和果皮中β-D-木聚糖苷酶活性变化的速度和幅度,但并不改变其活性的变化趋势。结果证明,β-D-木聚糖苷酶能诱导香蕉果实成熟,在果实软化中起着十分重要的作用,且其活性受乙烯的调节。

春石斛春化过程中生理生化的变化

将春石斛(Den.pink Beauty 'Queen'×Den.pink Gem 'Elegance')在[(22±1)℃,10h]/[(10±1)℃,14h](白天/晚上,下同)条件下处理,处理时间分别为:10,20,30,40d,然后将材料置于[(23±1)℃,10h]/[(18±1)℃,14h]条件下继续生长。结果表明,春石斛在30d完成春化,芽诱导率达98%,且100%为花芽;未完成春化的植株,芽诱导率低,且大部分发育成叶芽。在春化诱导前期,净光合速率增加,可溶性糖含量增加,内源激素GA3含量随处理时间延长而增加,在30d达到最大,ABA在20d达到最高,比处理前高4倍多,表明春化促进内源激素GA和ABA的积累。

硅钨酸盐催化葡萄糖降解制备乙酰丙酸的研究

制备了一系列硅钨酸盐(Ag_4SiW_(12)O_(40)、Zn_2SiW_(12)O_(40)、Cu_2SiW_(12)O_(40)、Al_(4/3)SiW_(12)O_(40))固体酸催化剂,并将4种不同的硅钨酸盐催化剂用于催化葡萄糖降解制备乙酰丙酸的实验中。采用FTIR、XRD和SEM等对该系列催化剂进行催化前后结构和性能的表征。FTIR和XRD分析结果表明,所合成的硅钨酸盐催化剂保持了硅钨酸的杂多酸结构,具有典型的Keggin结构;SEM图谱分析结果可以看出,新鲜催化剂颗粒表面光滑,粒子呈现出大面积规则的多面体形貌;催化剂重复使用3次后没有明显大面积规则的多面体形貌,具有明显簇状细小颗粒。在硅钨酸盐催化剂质量为0.5 g、40 mL的10 g/L的葡萄糖溶液中,120℃下反应2 h,Al_(4/3)SiW_(12)O_(40)所得目标产物乙酰丙酸得率最高可达34.57%。