淀粉系、纤维素系、共混与复合系高吸水性树脂的研究与应用

介绍了高吸水性树脂的特点及分类,特别综述了淀粉系、纤维素系、共混与复合系高吸水性树脂的改性研究与应用。最后对高吸水性树脂的未来发展前景进行了展望。

纤维素系高吸水性材料的制造方法

纤维素系高吸水性材料的制造方法Ｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅｈｉｇｈｗａｔｅｒ-ａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ含水或食盐水等盐类水溶液的吸水材料叫做高吸水性树脂，这一群材料正在被实用化。这些树脂材料与水溶性高分子搭接，具有对水...

东丽公司开发出熔融纺丝纤维素系纤维“佛莱赛”

日本东丽公司受日本新能源口产业技术综合开发机构（NEDO）的委托，承担“通过熔融纺丝技术制造天然新纤维的研究”课题，完成时间为2002—2007年。

纤维素系高吸水树脂的制备和性能研究

高吸水树脂是20世纪60年代发展起来的一类含强亲水基团的新型功能高分子材料,由于具有优良的吸水和保水性能,应用范围较广。目前已研究出3类高吸水性树脂,即淀粉系、纤维素系和合成树脂系。自加拿大的Lepourtre等最先在漂白的造纸浆粕上接枝聚丙烯腈来制备高吸水材料以来,基于以纤维素为分子骨架,通过与其他单体接枝共聚形成的一类高分子聚合物即纤维素系高吸水材料研究开始引起关注。天然纤维素的来源广泛,含有大量羟基,可以与水亲和,且能与大部分小分子化合物发生反应.得到取代度较高的衍生物,并具有重要的环保意义和经济价值。本实验以竹浆纤维素与单体丙烯酰胺接枝共聚,制备出了性能良好的纤维素系高吸水性树脂。

曲霉与木霉纤维素酶系基因组的属间遗传表达相容性

选用三类典型重组子3a、3b、A7-1和双亲本菌株AspersillusnigerAMSH、TrichodermareeseiQM9414为材料，按照所设计的纤维素酶系基因的通用序列和同工酶分型方法，进行基因组DNA指纹和酶系同工酶多态性比较分析。旨在提供重组子中基因重组的分子证据，阐明远缘双亲本基因组间的遗传表达相容性，并讨论其杂种优势的分子基础。结果发现重组子中基因组DNA指纹的重组特征稳定遗传，并能够相容性增强表达重组后的羧甲基纤维素酶（CMCase）和β-葡萄糖苷酶（βGLase）同工酶组分。纤维素酶系杂种优势的分子基础多样性包括：（1）3b中来自于双亲本部分编码βGLase的基因的杂合迭加和增强表达；（2）3a和A7-1中对应继承双亲本部分编码CMCase和βGLase的基因间协调性增强表达，并导致相应酶组分蛋白合成量的显著增加。由此综合提出了一个由βGLase介导的纤维素酶系活性调节和诱导合成调控的“双重协同增效”模型。此外还建立了考察重组子中杂种优势分子基础及其遗传稳定性的可行方法。

松材线虫与拟松材线虫分泌的纤维素酶系研究

采用羧甲基纤维素钠(CMC)、微晶纤维素(MC)和水杨素(SC)三种底物,用刚果红染色法和DNS法分别定性和定量分析了松材线虫和拟松材线虫分泌物中纤维素酶系组分和酶活力。结果表明,松材线虫和拟松材线虫分泌物中存在完全降解纤维素所需的3种酶系组分:内切-β-1,4-葡聚糖酶、外切-β-1,4-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶,松材线虫分泌物中三种酶活力明显高于拟松材线虫酶活力。研究结果为更好的解释松材线虫致病机理提供了科学数据。

松墨天牛和中国圆田螺体内纤维素酶系的比较研究

分别在不同pH,温度、反应时间条件下,对松墨天牛和中国圆田螺两种动物体内纤维素酶系的组成和活性进行了分析;在纤维素酶系的3种底物同时存在下,分析了两物种中纤维素酶的协同作用。结果表明在松墨天牛和中国圆田螺体内均具有将纤维素降解为简单糖的完整纤维素酶系。松墨天牛体内纤维素酶系中各组分的活性均较中国圆田螺高;在对3种底物同时作用时,松墨天牛体内纤维素酶系活性也高于中国圆田螺,揭示了两物种的纤维素酶系的协同作用有明显差异,为进一步寻求高活性纤维素酶提供基础数据。

里氏木霉产纤维素酶系各组分分泌特性

在液体发酵条件下,以纤维素粉或麦麸为不同碳源及添加碳酸钙和酵母膏对里氏木霉产纤维素酶系不同组分的最高酶活、比酶活及其形成时间、分泌规律等进行了探讨。结果表明:以纤维素粉或麦麸为不同碳源时,各组分的最高酶活、酶活比及其形成时间均有较大差异,并以混合碳源(1 0%纤维素粉+2 0%麦麸)时为最佳,内切型β 1,4 葡聚糖酶(C1)外节型β 1,4 葡聚糖酶(Cx)和β 葡萄糖苷酶(BG)的最高酶活分别达到76 18×10-5,313 25×10-5和135 59×10-5mol·s-1,比酶活分别为72 18×10-5,331 57×10-5和124 29×10-5mol·s-1,最高酶活形成时间为9～10d。添加碳酸钙可明显提高C1和Cx的最高酶活及提高C1的比酶活,降低BG的最高酶活及比酶活和缩短C1和Cx的最高酶活形成时间;添加酵母膏能明显提高BG最高酶活但降低其酶活比;而C1和Cx的比酶活和最高酶活则随其浓度变化而增减不一。3种组分酶的分泌规律和酶系的均衡性极不相同,其中对BG的影响较为滞后。

黑曲霉液体发酵产纤维素酶酶系均衡性研究

采用 p H值和温度两因素用正交实验法分析出黑曲霉 71 0 71 2纤维素酶系各组分最适酶解条件 ,其组合分别为 :C1酶 ( p H5.0 ,45℃ ) ,Cx酶 ( p H4.0 ,60℃ ) ,βG( p H5.0 ,65℃ )。在液体发酵条件下 ,探讨缓冲系统以及 Ca Cl2 及吐温 -80对产酶的影响 ;分析了不同碳源以及碳源与碳源的配比对黑曲霉产纤维素酶系均衡性的相关性。结果表明碳源的种类和配比对最大酶活及其形成时间、比酶活和分泌变化规律均有不同影响效应。纤维素粉和麦麸浓度配比为 1 .0 %和 2 .0 %时可明显改善所产纤维素酶系的均衡性 ;用 0 .1 M柠檬酸 -磷酸氢二钠缓冲液和添加适量 Ca Cl2 ( 0 .3 % )和吐温 -80 ( 0 .3 % )对产酶有正向影响。

判定纤维素酶系基因组融合重组的统计分析法

根据纤维素酶系中组分间协同作用现象及多元回归分析原理,提出同一融合组合Aspergillus niger×Tichoderma reesei子代群体中,由于遗传物质重组传递的独立随机性,n个菌株各组分酶活性观测值相当于这一特定融合试验的n组观察值,可作多元线性回归模型分析,判断融合重组发生。40个融合子子代菌株分析结果表明,此法可准确有效的指导纤维素酶高产菌株选育。

黑曲霉产纤维素酶系各组分特性及酶解条件

采用正交实验法分析出黑曲霉 3.316纤维素酶系各组分最适酶解条件 ,其组合分别为 C1酶 (p H5.0 ,4 5℃ ) ,Cx 酶 (p H3.5,6 5℃ )和 βG酶 (p H4 .5,6 5℃ ) .在液体发酵条件下 ,添加质量分数为 0 .0 0 3的碳酸钙时 ,各组分酶活性最高 ,其中以 C1酶明显增高 ,Cx 酶几乎无影响 ,βG酶则明显降低 .C1和 Cx 比酶活只有在碳酸钙质量分数小于 0 .0 0 5时才有提高 ,βG酶则明显降低 .添加蛋白胨 ,C1和 βG酶的最高酶活在碳酸钙质量分数小于 0 .0 0 3时有增加 ,Cx 酶则无明显变化 .碳酸钙和蛋白胨对各组分最高酶活形成时间均无影响 .在各组分酶分泌规律方面 ,仅有碳酸钙对

黑曲霉液体发酵分泌纤维素酶系特性的研究

在液体发酵条件下,以纤维素粉或麦麸为不同碳源时,黑曲霉纤维素酶系各组分最高酶活,比酶活及其形成时间均有较大差异,以混合碳源(1.0%纤维素粉+2.0%麦麸)最佳。葡萄糖能明显延长内切葡聚糖酶(C1)最高酶活形成时间,酵母膏对各组分酶均几乎无影响;葡萄糖浓度小于0.1%和大于0.05%时分别显著促进C1和抑制外切葡聚糖酶(Cx)的分泌,而不同浓度均促进β 葡萄糖苷酶(βG)分泌,分别降低C1及提高Cx和βG的比酶活;酵母膏降低Cx最高酶活及各组分比酶活,浓度小于0.4%时对C1和βG的分泌有明显促进作用。三种组分酶的分泌规律和酶系不同时期的均衡性极不相同,葡萄糖对C1和βG分泌规律有较明显的改变。

葡萄糖和蛋白胨对绿色木霉纤维素酶系分泌特性的影响

采用正交试验法分析出绿色木霉3.3711液体发酵产纤维素酶系各组分的最适酶解条件,其组合分别为C1（pH 5.0、45℃）,Cx（pH 3.5、55℃）和βG（pH 4.5、65℃）。在液体基础产酶培养基发酵条件下,三种组分酶的最高酶活分别为53.6、185.2、79.3 u/mL,比酶活分别为46.6、167.7、71.8 u/mg,最高的酶活形成时间分别为9、10、10 d。添加质量分数0.0005~0.003的葡萄糖,三种组分酶最高酶活分别降低了27.4%~38.4%、25.5%~35.5%、14.0%~52.3%,C1和Cx的最高酶活形成时间分别缩短为4~7、5 d,C1和βG比酶活分别降低了20.8%~35.4%、25.8%~64.5%;添加质量分数0.0005~0.01的蛋白胨,提高了C1和Cx最高酶活（分别为0.9%~199.6%、2.1%~45.1%）,缩短了C1和Cx的最高酶活形成时间（分别为4~7、4 d）,降低了βG的最高酶活（5.9%~34.2%）和比酶活（35.2%~87.3%）,对C1和Cx比酶活的增减效应存在浓度依赖性,质量分数0.0005时分别提高50.0%、65.4%。两种添加物均能明显改变C1和Cx的分泌变化规律,对βG酶影响极小。

木质纤维素降解菌系的筛选及其降解特性

旨在为秸秆类木质纤维素沼气工业化奠定科学基础,以滤纸作为纤维素材料对不同发酵原料和发酵时期的沼气池菌系进行驯化和筛选,并研究其中温条件下对麦秸、玉米秸和滤纸的降解特性.采用减重法、分光光度法和蒸馏法分别测定复合菌系在发酵过程中的纤维素降解能力、复合菌系生物量和发酵液中挥发性有机酸.结果显示:发酵原料和发酵时期的菌源纤维素降解能力有较大差异,来自粪便池源的复合菌系在发酵前期纤维素降解力强,而秸秆池源的复合菌系在发酵后期纤维素降解力强.粪源产气稳定期的复合菌系F6的降解能力最强,对纤维素降解能力由高到低依次为滤纸、麦秸和玉米秸.

绿色木霉纤维素酶系分泌特性及酶解条件的研究

采用正交实验法分析出绿色木霉 3.3711纤素酶系各组分最适酶解条件组合分别为(pH5 .0、4 5℃ ) (C1酶 ) ,(pH3.5、5 5℃ ) (Cx 酶 )和 (pH4 .5、6 5℃ ) (βG酶 )。分析比较了分别使用纤维素粉和麦麸为单一或混合碳源时在产酶过程中各组分酶的最高酶活 ,比酶活及其形成时间和分泌特性。结果表明 ,同种碳源不同浓度所产酶系中C1比酶活相对稳定 ,C1和Cx 酶活分别形成一个和两个高峰 ,βG酶均为一个高峰。混合碳源使各组分酶活高峰期相对一致 ,高峰期稳定时间延长和酶量增加。

纤维素酶系碱性条件下的选择性失活及应用

里氏木霉产纤维素酶系中的内切葡聚糖酶(CMCase)、纤维二糖水解酶(CBH)和β-葡萄糖苷酶三大酶类在碱性处理条件下会发生快速、选择性失活。在pH9.00和(25±1)℃的条件下静置处理纤维素酶液30min,CMCase和CBH酶组分主要发生可逆变性失活,而β-葡萄糖苷酶发生不可逆变性失活,它们的残余酶活力分别为58.8%、56.6%和5.7%,相对比例可达到10.3和9.9。通过碱性处理能够得到低β-葡萄糖苷酶活力的纤维素酶制剂,可以显著提高其定向酶水解纤维素制备纤维低聚糖的生产性能,并生成以纤维二糖为主包括少量纤维三糖的纤维低聚糖。以0.1%(v/v)碱处理纤维素酶定向水解10g/L纸浆24h,纤维低聚糖的酶解得率为6.73%,占总糖类的78.2%,比天然酶反应体系提高53.6%。

纤维素酶系组分活性对杏鲍菇生长的影响

纤维素酶系性能是影响菌丝体产菇质量的重要因素,通过比较不同培养条件下杏鲍菇菌株产纤维素酶系的组分活力特征,阐述酶系组分活力对菌菇生长过程中的纤维素基质降解的生理性能的影响。结果表明:杏鲍菇菌的纤维素酶系中内切葡聚糖酶组分(C1酶)活力变化明显,活性较强,β-葡萄糖苷酶组分(BG酶)活力升高受C1酶活力变化的影响,并且C1酶活力和BG酶活力的高低与菌丝生长速度关系密切,而外切葡聚糖酶组分(Cx酶)活力弱而稳定。进一步的分析显示采用低结晶化程度的纤维素基质对纤维素酶系活力产生有较强的诱导作用。

低温纤维素降解菌系对沼气发酵过程中产酸、产气的影响

将本实验室一组稳定的低温兼性厌氧纤维素降解菌系X1接种到水稻秸秆和牛粪混合沼气发酵底物中,研究其在20℃低温沼气发酵过程中对产酸、产气的影响。结果表明,底物降解时主要产生乙酸、丙酸和丁酸,使pH值下降,处理组处理12 d时乙酸、总挥发性脂肪酸及甲烷含量分别为1.22,2.23 g/L和37.50%,对照组分别为0.47,0.81 g/L和28.50%。处理12 d后随着乙酸含量的逐渐下降,甲烷含量明显提高,15 d为50.20%,24 d达到67.60%,而对照仅为35%和43.30%;总产气量处理较对照提高76.81%。由此可见,菌系X1降解纤维素类物质时为甲烷合成提供了较多的前体物质,有效地提高了甲烷含量和产气量,使产气启动期提前。