海南热研73397等5个橡胶树品种全年割胶周期生胶质量变化

天然橡胶的质量和性能与橡胶树品种、割胶生产、气象、物候等遗传和环境因素密切相关。为了探明橡胶树不同品种之间及4—12月全年割胶周期内生胶质量的差异与变化规律,本研究分析比较了PR107、RRIM600、热研917、热研73397和热研879等5个橡胶树品种胶乳所制备生胶的质量,并分析了各品种5月份胶乳所制备生胶的硫化特性和硫化胶的力学性能。结果表明:5个橡胶树品种生胶的门尼黏度值、氮(蛋白质)含量、挥发物含量、P0和PRI值等在4—12月全年割胶周期内表现出增加或下降的趋势,这些质量指标既反映出橡胶树品种间的基因型差异,又表现出受气象等环境因素变化的影响。其中,4个品种12月生胶的蛋白质含量均超过3.0%;热研917混炼胶的硫化特性与其他4个品种有明显差异;在S/2 d/3割制下,热研879硫化胶的拉断伸长率和拉伸强度最小。本研究结果一方面有助于指导橡胶树品种选育和割胶生产,另一方面也可以为高性能天然橡胶生产加工提供科技支撑。

不同采胶因素对天然橡胶性能的影响

研究割龄、割频和化学刺激3种因素对天然橡胶鲜胶乳、生胶和浓缩胶乳性能以及胶乳橡胶粒子粒径大小与分布、生胶分子量大小与分布等因素的影响。结果表明:对天然橡胶品质影响最大的因素是割龄,其次是化学刺激和割频。割龄方面,4年割龄橡胶树胶乳总固体含量、干胶含量较高,橡胶粒子粒径、粒径分布系数较高,生胶重均分子量也较高;2年割龄橡胶所产生胶灰分含量较高,撕裂强度、拉伸强度和300%定伸应力较高,浓缩胶乳机械稳定度也较高。化学刺激方面,刺激割胶生产的橡胶塑性初值、门尼粘度和数均分子量较高;不刺激割胶生产的橡胶塑性保持率、氮含量较高,且浓缩胶乳机械稳定度也较高。割频方面,六天一刀割制所产鲜胶乳非橡胶固体含量、生胶门尼黏度和数均分子量、浓缩胶乳热稳定性均较高。

不同保存体系低氨浓缩天然胶乳的性能研究

低氨浓缩天然胶乳能在一定程度上缓解高氨胶乳带来的氨污染问题,并在多种乳胶制品中获得越来越广泛的应用。本研究采用BCT-2、HY、HM和LS 4种天然胶乳保存剂与氨复合保存制备低氨浓缩胶乳,并与高氨浓缩胶乳进行对比分析,研究不同保存体系低氨浓缩胶乳性能之间的差异。结果表明,4种保存体系对低氨浓缩胶乳保存效果良好,均能达到GB/T 8289—2016国家标准的要求。其中,BCT-2保存的低氨浓缩胶乳挥发脂肪酸值(VFA No.)最低,但胶乳黏度值最高,机械稳定度(MST)最低,稳定性最差;此外,橡胶粒子平均粒径较高;热稳定性和氧化锌机械稳定性(ZST)较低;干胶膜强度较高。HY保存的低氨浓缩胶乳VFA No.较低,黏度最低,MST和热稳定度最高;浓缩胶乳预硫化速度最快;预硫化胶乳黏度最低,MST和热稳定度最高;硫化胶膜强度较高。HM保存的低氨浓缩胶乳黏度较低;MST较高,稳定性良好;浓缩胶乳干胶膜强度最低;浓缩胶乳预硫化速度最慢。LS保存的低氨浓缩胶乳VFA No.较高,黏度值较高;MST较低,稳定性较差;橡胶粒子粒径最小;浓缩胶乳干胶膜和硫化胶膜强度均最高;干胶膜热稳定性最好。对比分析表明,HY和LS保存低氨浓缩胶乳综合性能较好,其中HY低氨浓缩胶乳适于生产发泡制品、胶黏剂等,而LS低氨浓缩胶乳适于生产手套、气球等纯胶浸渍制品。

不同稳定剂对天然胶乳胶膜物理机械性能的影响

天然胶乳稳定剂不仅会影响胶乳的胶体稳定性,对胶膜性能也具有显著影响。本研究选用氢氧化钾(KOH)、氨、十二烷基硫酸钠(SDS)和月桂酸钾4种稳定剂添加到浓缩胶乳中,并制备预硫化配合胶乳,研究4种稳定剂对浓缩胶乳成膜性能、胶膜硫化特性及物理机械性能的影响。结果表明:4种稳定剂中对浓缩胶乳胶膜性能影响最大的是KOH,KOH会提高干胶膜的门尼粘度;降低干胶膜收缩率、拉伸强度、定伸应力、断裂伸长率、撕裂强度和硬度等力学性能;同时缩短硫化胶膜的t_(10)、t_(50)和t_(90)时间,转矩差值先升后降,定伸应力有所提升,但拉伸强度、断裂伸长率和硬度均会降低,而撕裂强度呈先升后降的趋势。随着氨用量的提高,干胶膜收缩率、拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均呈先升后降的趋势;硫化胶膜t_(90)和胶膜收缩率有所升高;拉伸强度、定伸应力同样存在先升后降的趋势。随着SDS用量的提高,浓缩胶乳干胶膜拉伸强度存在先降后升的趋势;硫化胶膜的转矩差值有一定程度的升高;t_(50)和t_(90)比较稳定,并在SDS用量超过0.3%后明显上升,即硫化速度降低;硫化胶膜收缩率快速下降,下降幅度较大。随着月桂酸钾用量的提高,干胶膜门尼粘度和收缩率下降幅度很大;断裂伸长率和撕裂强度有一定提升。硫化胶膜的转矩差值升高幅度最大;胶膜收缩率明显降低,撕裂强度呈先升后降的趋势,其他指标稳定,变化幅度较小。

硫酮衍生物LS对天然胶乳保存效果的研究

天然胶乳很容易腐败变质,而当前的高氨保存体系存在严重的污染问题。本研究采用硫酮衍生物LS保存天然胶乳,研究保存剂LS对天然胶乳的保存效果。结果表明:LS保存的鲜胶乳挥发脂肪酸值(VFA No.)和黏度值均比较低,当LS用量为0.1%时,对鲜胶乳的保存效果优于0.25%氨;采用LS-氨复合保存制备低氨浓缩胶乳,当LS用量为0.01%~0.05%时可稳定保存浓缩胶乳达180d之久;所保存的低氨浓缩胶乳挥发脂肪酸值(VFANo.)较低,稳定性良好,各项指标均满足当前生产应用需求。此外,LS-氨复合保存低氨浓缩胶乳具有优异的理化性能和成膜性能,硫化胶膜的拉伸强度和撕裂强度普遍优于当前高氨保存浓缩胶乳。通过红外吸收光谱分析,LS-氨复合保存的低氨浓缩胶乳硫化胶膜的结构无明显变化;热分析结果表明,硫化胶膜热稳定性与高氨浓缩胶乳胶膜基本一致。此外,安全性分析结果表明,LS-氨复合保存低氨浓缩胶乳干胶膜不具有潜在毒性影响;同时无皮肤刺激性反应,安全性良好。硫酮衍生物LS对天然胶乳具有优异的保存效果,复合保存制备低氨浓缩胶乳性能良好,可用于多种纯胶制品的生产,同时使用成本低廉,具有广阔的应用前景。

橡胶树胶乳高表达热激蛋白HbHSP90.4基因抗逆功能分析

为了分析热激蛋白90(HSP90)基因在橡胶树(Hevea brasiliensis)逆境胁迫和激素转导中的作用,利用PCR技术从橡胶树品种热研73397胶乳中克隆得到HbHSP90.4基因全长cDNA序列,该基因含有1个2451 bp开放阅读框(ORF),编码816个氨基酸。生物信息学分析结果表明,HbHSP90.4含有HSP90 superfamily和HATPase superfamily结构域,属于HSP90家族成员。系统进化分析发现该蛋白与木薯MeHSP90具有较近的亲缘关系。亚细胞定位预测显示HbHSP90.4基因定位在内质网。qRT-PCR结果表明HbHSP90.4基因主要在橡胶树胶乳中表达。干旱、冷胁迫、橡胶树白粉菌侵染、H_(2)O_(2)和MeJA处理均可促进胶乳HbHSP90.4基因上调表达,而其在ETH、SA和ABA处理中均呈现显著下调表达。构建植物表达载体HbHSP90.4-mScarlet,为进一步的转基因植物的做成准备了材料。本研究为阐明胶乳HbHSP90.4基因响应橡胶树逆境胁迫过程和植物激素信号传导途径分子调控机制奠定坚实基础。

保存剂HB对胶清及胶清橡胶性能的影响

当前,浓缩天然胶乳在生产上普遍采用氨+二硫化四甲基秋兰姆-氧化锌(TT-ZnO)的保存体系,但氨存在严重的污染问题。采用丙二醇衍生物(HB)与碳酸钠复合保存鲜胶乳制备浓缩胶乳,研究了胶清以及胶清橡胶性能。结果表明,HB复合保存鲜胶乳离心出的胶清碱度值非常低,凝固用甲酸量由氨保存胶清的12.5 g/kg降低至2.4 g/kg,大大降低了胶清凝固用酸量;HB复合保存制备的胶清橡胶物理力学性能良好,拉伸强度达到29.02 MPa,撕裂强度达到40.53 kN/m,优于氨保存胶清橡胶样品性能。因此,采用HB复合保存鲜胶乳用于生产浓缩胶乳能大大降低胶清凝固用酸量,在缓解氨污染问题的同时提升胶清橡胶综合性能。

不同稳定剂对天然胶乳稳定性的影响

低氨、无氨浓缩胶乳在乳胶制品加工应用过程中存在性能不足的问题,包括稳定性较差、硫化速度慢、湿凝胶强度低等,主要与稳定剂的使用有关。稳定剂对天然胶乳的性能影响很大,本研究选用氢氧化钾(KOH)、氨、十二烷基硫酸钠(SDS)和月桂酸钾4种稳定剂添加到天然胶乳中,研究不同稳定剂对鲜胶乳和超低氨浓缩胶乳稳定性的影响。结果表明:KOH能快速提升天然胶乳pH;维持鲜胶乳黏度稳定;提升鲜胶乳的机械稳定性(MST),尤其是当用量超过0.3%时作用更明显;但KOH会使浓缩胶乳黏度上升,导致浓缩胶乳增稠,对提升浓缩胶乳MST和氧化锌机械稳定性(ZST)作用不明显;KOH能显著提升浓缩胶乳的热稳定性以及橡胶粒子的粒径。氨用量较低时能快速提升天然胶乳的pH,但用量较高时提升作用下降;氨能稳定鲜胶乳的黏度,提升鲜胶乳MST,但当用量超过0.2%时提升作用不明显;同时,氨能维持浓缩胶乳的流动性,稳定黏度值;氨对提升浓缩胶乳的MST、ZST和热稳定性作用不明显;对胶乳橡胶粒子的粒径影响较小。SDS单独添加时会导致鲜胶乳增稠;但能维持浓缩胶乳流动性,抑制黏度升高;能缓慢提升浓缩胶乳的MST和ZST,提高橡胶粒子粒径,但对热稳定性提升作用不明显。月桂酸钾单独使用时同样会导致鲜胶乳增稠,同时也会导致浓缩胶乳缓慢增稠;但月桂酸钾能快速提升浓缩胶乳MST和ZST,同时月桂酸钾会导致浓缩胶乳热稳定性快速下降,对提高橡胶粒子粒径也有一定效果,但当用量超过0.3%时粒径降低。因此,在浓缩胶乳生产过程中需要控制稳定剂的种类和用量。

巴西橡胶树胶乳中DUF1262结构域蛋白结构与基因表达分析

为了揭示天然橡胶生物合成酶互作蛋白结构及其在天然橡胶生物合成过程中的功能。本研究以橡胶树胶乳橡胶粒子总蛋白为研究对象,采用免疫共沉淀实验技术以天然橡胶合成关键酶顺式-异戊二烯基转移酶(CPT)抗体从胶乳中捕获了1个含DUF1262结构域的未知功能蛋白。生物信息学分析表明橡胶树基因组中包含50个编码含DUF1262结构域蛋白的基因序列;蛋白质相互作用网络分析表明DUF1262结构域蛋白可能参与调节信号转导或转录调控等过程;荧光定量PCR结果表明编码该蛋白基因的转录本在根、叶、花、枝和胶乳等组织中广泛分布,但在胶乳中表达较低,在树皮表达较高;水杨酸、脱落酸、过氧化氢及干旱处理可增强该基因在叶片中的转录水平。本研究证明DUF1262参与橡胶树逆境反应等生理过程,为揭示胶乳生物合成调控机制提供新线索。

橡胶树热垦525不同月份生胶质量分析

分析了橡胶树品种热垦525整年不同月份间生胶质量特征(粒径、灰分含量、杂质含量、挥发分含量、氮含量、塑性初值、塑性保持率、门尼粘度等8项指标)。结果表明:热垦525橡胶粒子粒径、挥发分含量、塑性初值、门尼粘度值在4月份刚开割时为整年最高值;杂质含量6、7月份较高;生胶11、12月份塑性保持率较高,灰分含量较低。综合2个指标,对于耐老化性能要求较高时,热垦525生胶取样尽量选择11、12月份。热垦525生胶门尼粘度值与塑性初值趋势一致,均呈现随月份逐渐下降趋势,在4月份开割时最高,逐月下降,9月份稍微上升;氮含量则可划分为3段,4、5月含量为0.3%,6、7、8、9月含量为0.4%,10、11、12月含量大于0.4%。本研究为精确评价热垦525生胶质量和针对性的加工利用选择采集橡胶时段提供了理论依据和实践指导。

天然胶乳制备超薄避孕套的研究

研究氧化石墨烯、细菌纤维素和纳米微晶纤维素补强天然胶乳胶膜并以纳米微晶纤维素胶乳试制超薄避孕套。结果表明:氧化石墨烯补强胶膜有黑斑点,氧化石墨烯用量较大时胶膜容易收缩、开裂,弹性较差,强度也较低;细菌纤维素补强胶膜粗糙,有白斑点,拉伸强度和撕裂强度较低,细菌纤维素的补强效果较差;纳米微晶纤维素A补强胶膜定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度较高,纳米微晶纤维素A的补强效果明显;采用纳米微晶纤维素A和B试制天然胶乳超薄避孕套,当纳米微晶纤维素A和B用量为0.2份时,超薄避孕套的外观均良好,拉伸强度均较高。

超低氨浓缩天然胶乳制备导尿管生产工艺探索

医疗制品是一种重要的天然橡胶制品,具有较大的影响力。当前采用高氨浓缩胶乳作为原材料对环境有一定影响。本研究采用超低氨浓缩胶乳配胶硫化,制备医疗乳胶导管,主要研究了超低氨胶乳硫化速度的调控,以及预硫化胶乳黏度及凝粒含量等指标的变化情况,结果表明,超低氨浓缩胶乳与高氨浓缩胶相比,硫化速率较低,黏度值较高;通过调整硫化配方,超低氨浓缩胶乳硫化速度大大提高,黏度值也有所降低,凝粒含量也较低,制成率高于高氨浓缩胶乳正常水平,完全满足生产应用需要。

老挝橡胶产业研究院橡胶及农产品检验检疫平台建设

天然橡胶科技合作是中国和老挝国际合作的重要项目之一。为在橡胶加工领域深入开展合作,中国在老挝建设老挝橡胶产业研究院橡胶及农产品检验检疫平台。文章从橡胶及农产品检验检疫平台建设和人才培养两方面介绍了橡胶及农产品检验检疫平台取得的成效,并从制订《老挝天然橡胶产业标准化体系》、开展橡胶产业技术研发与推广和老挝国家农林部的橡胶及农产品出口检验检疫、承接实施中国科技“走出去”工作4个方面对其应用前景提出展望,为落实澜湄框架下的中国-老挝天然橡胶产业长期合作奠定坚实基础。

对老挝北部橡胶原料生产TSR20质量与工艺的探究

老挝国家目前在天然橡胶良种繁育、芽接、开垦定植、胶林抚管、胶树病虫害防治、割胶、胶水凝固、原料存储、产品加工与检测等方面没有行业与国家标准,甚至不是 ISO 标委会成员国,在天然橡胶产业标准上是空白,导致在整个天然橡胶产业上各环节管理粗放,特别是老挝北部胶农割胶时对胶水凝固剂的使用与原料采收储存极其随意,导致橡胶加工企业按照常规生产工艺加工的TSR20的塑性初值塑P0、性保持率 PRI 数值很低,一致性差。为了提高TSR20的P0、PRI数值与产品一致性,研究胶块破碎停放工艺对其P0、PRI的影响,实验结果表明:通过胶块破碎停放适宜时间后生产的TSR20产品的P0、PRI数值得到明显提高且达到中国国家标准值、一致性好,生产的TSR20可满足上海期货交易所对产品质量认证要求。

橡胶树白粉病预测预报技术现状与应用展望

白粉病是中国橡胶树主要的叶部病害之一,具有爆发迅速和防治困难的特点。随着橡胶树病理学和计算机技术的不断发展,橡胶树白粉病预测预报技术亦发展迅速。本研究总结了橡胶树白粉病流行病学、发生机制、检测分析技术和预测预报模型的最新研究现状。并针对近年来局部极端天气对白粉病爆发的影响,从数据收集、数据优化和模型构建方法三方面分析了新型橡胶树白粉病预测预报系统建设和应用前景,为精准高效防控橡胶树白粉病打下良好基础。

橡胶树线粒体解偶联蛋白HbUCP5基因的克隆与表达分析

线粒体解耦联蛋白(mitochondrial uncoupling protein,UCP)是位于线粒体内膜上的特殊蛋白,广泛参与生物产热调节和抗氧化防御。为了研究线粒体解耦联蛋白基因在橡胶树中的功能,本研究克隆了巴西橡胶树线粒体解偶联蛋白基因Hb UCP5,对该基因及其编码蛋白进行生物信息学分析,并探究其在橡胶树中的表达模式。研究结果表明巴西橡胶树中HbUCP5基因cDNA序列开放阅读框(ORF)长978 bp,编码325个氨基酸。HbUCP5相对分子量和理论等电点分别为34.72 kD和9.89,是一个疏水的稳定蛋白。HbUCP5有多个磷酸化位点和O-糖基化位点,无信号肽,定位于线粒体。HbUCP5二级结构主要由α-螺旋、β-转角、延伸链和不规则卷曲构成,其中α-螺旋和无规则卷曲占比最高,分别为44%和36%。系统进化分析表明,HbUCP5与其他植物UCP5亚族共同聚为Group IV分支。表达模式分析结果表明,HbUCP5在花、乳管、茎尖等代谢旺盛组织和叶片生长旺盛时期高表达,乙烯利诱导HbUCP5表达,而死皮树中HbUCP5表达下调,排胶顺畅橡胶树品系中显著高表达。HbUCP5在幼嫩及代谢活跃组织中高表达且其表达受乙烯利诱导,推测HbUCP5参与橡胶树细胞代谢过程能量供给及乙烯诱导的氧化还原平衡调控。该基因在不同排胶状态树中的表达模式表明HbUCP5可能通过调节排胶过程活性氧(reactive oxygen species,ROS)平衡参与橡胶树产排胶。

植物激素检测方法研究进展及在橡胶树中的应用

植物激素乙烯、茉莉酸等在橡胶树生长发育、产量和品质形成中具有重要作用。近年来,植物激素检测方法在前处理技术、检测仪器和检测数量等方面均取得重要进展。随着橡胶树研究从产量调控向品质形成转变,精确的激素检测方法的作用愈加凸显。本研究从样品前处理技术和仪器分析两方面详细综述了乙烯、烯茉莉酸等主要植物激素检测方法的研究进展,并结合橡胶树生长发育和品质形成调控机制,展望了在橡胶树生理与分子机制研究中的应用前景,为橡胶树激素精确定量、橡胶树产量和品质调控技术研究打下坚实基础。