淀粉/PVA可生物降解塑料的研究进展

详细阐述了淀粉/PVA(聚乙烯醇)材料的生物降解机理,从淀粉预处理和PVA预处理这两方面分别对淀粉/PVA可生物降解塑料的热塑性及生物降解性研究进展进行了重点介绍,还对目前国内外淀粉/PVA材料的热塑加工方式进行了综述。

电渗析技术在氨基酸生产中的应用

电渗析技术是在电场力作用下利用离子交换膜的选择透过性对电解质溶液进行分离提纯的一种技术。从不同膜组合方式出发,介绍了电渗析技术在各种氨基酸生产和分离中的应用,并提出将新型电渗析技术运用到氨基酸工业中的展望。

铯对印度芥菜幼苗生长的影响及其亚细胞分布和化学形态

以印度芥菜为材料,用含铯(Cs+)[8.24(CK),25,50,100,200mg·L^(-1)]的Hoagland营养液培养印度芥菜种子和幼苗,采用IMAGE-J软件测定根、茎长度,通过差速离心法、化学试剂提取法分别提取幼苗根、茎、叶各亚细胞组分及不同化学形态的Cs+,并用火焰原子分光光度计测定Cs+含量,分析Cs+对幼苗生长的影响及其亚细胞分布和化学形态,进而探讨Cs+对植物的伤害机理。结果显示:(1)Cs+对印度芥菜幼苗生长具有明显的抑制作用,根、茎的EC50(相对抑制率达到50%的Cs+浓度)分别为112.09和118.42mg·L^(-1);(2)各器官中Cs+的积累量总体表现为叶>根>茎;Cs+在印度芥菜中的亚细胞分布呈现为可溶性组分>细胞壁组分>细胞器组分,三者所占比例分别为52.86%~79.19%、20.81%~45.05%和1.43%~9.00%;(3)Cs+在印度芥菜各器官中主要以无机盐和水溶态赋存,两种形态根、茎、叶占比分别达到88.02%~92.20%、97.33%~100%和95.06%~100%。研究表明:印度芥菜积累过量的Cs+可抑制其根、茎生长,导致叶片枯萎,主要是因为Cs+在印度芥菜体内大部分以无机盐态和水溶态形式存在,使Cs+在植物体内具有较强迁移能力和毒理生物有效性,更易分布到重金属的毒性敏感区(如细胞器),导致细胞器受到功能性损伤,从而使植物表现出明显中毒症状。

铯对印度芥菜和菊苣植物螯合肽和金属硫蛋白含量的影响

以133Cs作为污染源,溶液培养印度芥菜和菊苣幼苗,研究植物螯合肽(phytochelatins,PCs)、金属硫蛋白(metallothionein,MT)等含巯基肽类物质与Cs+胁迫毒理的内在联系。采用改良水培法培养印度芥菜和菊苣长至两片真叶,置于含铯[ρ(Cs^+)0~200 mg·L^(-1)]的营养液中培养一段时间后取样,测定幼苗地上部和根系生物量,采用火焰原子吸收分光光度法测定Cs^+富集量,5,5’-二六硝基苯甲酸(DTNB)比色法测定PCs和MT含量。结果显示:随着Cs^+浓度[ρ(Cs+)25~200 mg·L^(-1)]增加,印度芥菜和菊苣地上部和根系生物量显著降低(P<0.05),印度芥菜的生物量降低幅度小于菊苣;Cs^+的富集量均显著增加,印度芥菜对Cs^+富集量大于菊苣,印度芥菜地上部、菊苣根系分别是Cs^+的主要蓄积部位;非蛋白巯基肽类(non-protein thiol,NPT)、植物螯合肽(PCs)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和金属硫蛋白(MT)含量变化均呈现先升后降的趋势,均表现为根系>地上部,印度芥菜>菊苣。当ρ(Cs^+)100 mg·L^(-1)时NPT、PCs、GSH和MT达最大值。结果表明,菊苣对Cs^+处理敏感,印度芥菜具有较强的吸收和转运Cs^+的能力,Cs^+处理诱导合成PCs、GSH和MT含量显著增加,这是印度芥菜对Cs^+耐性较强的主要原因。

异淀粉酶水解豌豆淀粉及其在玻纤浸润中的应用

该文研究了豌豆淀粉的异淀粉酶水解过程,并将其水解产物用作玻纤浸润剂。结果表明,异淀粉酶对豌豆淀粉的水解采用点蚀和劈裂两种方式进行。水解对淀粉颗粒聚集行为有影响,具体表现为粒度、X射线衍射强度和黏度的波动。当酶解温度为50℃,酶解时间30 h,所得酶解淀粉液表面张力可降至40 mN/m,与玻纤临界表面张力30 mN/m接近。同时,酶解破坏使更多的淀粉羟基被暴露出来,因此,水解产物可以在玻纤表面轻易铺展,并与玻纤表面牢固结合。直接以水解淀粉悬浊液为浸润剂,玻纤拉丝过程可顺利进行,且能在玻纤表面形成均匀的保护膜,所得68 tex玻纤断裂强力平均达到25.0 N。

聚乙烯光解地膜降解产物对小麦的影响

[目的]研究聚乙烯为原料的可降解地膜降解产物对作物的影响,为可降解地膜的研制和推广提供依据。[方法]该研究是在大豆收获后续种小麦,采用盆栽试验,研究光解地膜降解产物处理对小麦的影响。模拟地膜降解产物为7 cm×5 cm2碎片、4 cm×5 cm碎片、1 cm×5 cm碎片、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和3 000分子量聚乙烯(3 000 Da),模拟残留量为7、70、140、210、280和350 g/m2。以不使用降解产物(0处理)为对照。随机区组设计,6次重复。[结果]光解地膜降解产物使小麦叶绿素相对含量降低2个百分点,叶绿素荧光参数Fv/Fm略有降低,但小麦穗粒数、千粒重、単穗重有所增加,小麦子粒蛋白质含量有所提高。[结论]以聚乙烯为原料的可降解地膜降解产物对小麦产量和品质没有不良影响。

邻苯二甲酸二丁酯对蚕豆胚根细胞微核形成的影响及毒理机制

摘要：研究常用增塑剂邻苯二甲酸二丁酯（di—n—butylphthalate，DBP）对农作物生长的影响，为农用地膜及其残留物的环境安全性评估提供实验依据。以蚕豆为试材，DBP处理浓度为0（cx）、9mmaol·L-1、18mmaol·L-1、27mmol·L-1。和36mmol·L-1，培养24h、48h和72h后，观测根尖细胞染色体结构变化，测试胚根抗氧化酶活性。结果显示：DBP暴露的蚕豆胚根生长速率减缓；随着DBP暴露时间延长，根尖正在进行分裂的细胞被阻断在有丝分裂前期的比例增加，微核率升高，出现多种类型的染色体畸变；DBP暴露的胚根超氧化物歧化酶（superoxidedisrrmtase，SOD）活性提高5．41％～29.68％，过氧化物酶（peroxiddase，POD）活性随DBP浓度增加而递减，过氧化氢酶（catalase，CAT）活性显著降低141）0％～4308％。结果表明，DBP对蚕豆胚根具有遗传毒性，且能够破坏纺锤丝的结构。

菊苣幼苗对铯、镉的生理响应

采用单因素铯（Cs）处理[ρ（CsCl）20~140 mg.L-1]及镉（Cd）/铯复合处理[ρ（CdCl2＋CsCl）20 mg.L-1＋20~140 mg.L-1],测定菊苣（Cichorium intybus L.）种子发芽特性、幼苗蛋白质和脯氨酸（Pro）含量及活性氧代谢变化,研究镉/铯共存体系中铯的生物学效应。结果显示：（1）单因素Cs＋处理对菊苣发芽势（GP）、发芽率（GR）和发芽指数（GI）的影响不显著,随着Cs＋浓度增加,幼苗可溶性蛋白质含量呈递减趋势,脯氨酸（Pro）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性、超氧阴离子自由基（O2-.）产生速率及过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量则总体上递增,过氧化物酶（POD）活性有所增加;（2）Cd2＋/Cs＋复合处理下,随着其中的Cs＋浓度提高,SOD活性和O2-.产生速率先升后降,Pro含量、CAT活性等与单因素Cs＋处理的变化趋势一致;（3）与单因素Cs＋处理比较,复合处理的蛋白质含量、SOD活性均有所降低,其他代谢指标的值总体上高于单因素处理。研究表明,低浓度Cs＋[ρ（CsCl）20 mg.L-1]单因素处理对菊苣幼苗生长和活性氧代谢无显著影响,高浓度Cs＋[ρ（CsCl）60~140 mg.L-1]单因素处理及Cd2＋/Cs＋复合处理则表现严重的过氧化胁迫效应,低浓度Cs＋复合处理[ρ（CdCl2）20 mg.L-1＋ρ（CsCl）20 mg.L-1]具有对Cd2＋毒害的缓解作用,但高浓度Cs＋复合处理[ρ（CdCl2＋CsCl）20 mg.L-1＋60~140 mg.L-1]则产生显著的伤害性协同效应。

EVA对农膜再生料的力学性能及流变性能的影响

用熔融共混法制备了乙烯醋酸乙烯酯(EVA)与农膜再生料(RPE)的共混材料,研究了EVA对农膜再生料的改性作用,并与新料低密度聚乙烯(PE-LD)进行了对比研究。对再生料、改性材料和新料进行了力学性能分析、旋转流变分析、转矩流变分析和形貌分析。结果表明,当EVA可以显著提高农膜再生料的断裂伸长率,对拉伸强度影响不大,当EVA用量为50%(质量分数,下同)时,改性材料的断裂伸长率与拉伸强度和新料相当。EVA含量为10%时,再生料与EVA的相容性最好。流变分析表明,EVA可以改善农膜再生料的流变性能和加工性能,使再生料的流变行为接近新料,更易于加工。

几种土壤酶活性对低分子量聚乙烯的响应

普通塑料地膜在自然条件下难以降解,环境可降解地膜则相对容易地降解形成大小不等的膜碎片样残留物,这一类低分子量残留物是否对环境造成危害,是当前急需证明的问题。研究低分子量聚乙烯(LMWPE)对土壤中几种关键酶活性的影响,对环境可降解地膜的推广使用具有重要意义。本研究利用不同分子量聚乙烯粉末,模拟可降解地膜降解后的聚乙烯组分,将不同分子量(2000、5000和10万以上)和不同累积量(1年量、10年量、50年量和100年量)的LMWPE粉末添加在土壤中,自然条件下盆栽种植蚕豆,研究土壤中三种关键酶对LMWPE处理的响应。结果显示,蚕豆苗期、开花初期、开花期、结荚鼓粒期和成熟期,LMWPE对土壤脲酶、过氧化物酶、碱性磷酸酶活性具有不同程度的激活作用,其中以添加LMW-PE分子量2000且累计量100年的处理(AS)对三种土壤酶的激活作用最为显著;随着LMWPE累计量增加,三种土壤酶活性增幅呈显著增加的趋势;LMWPE分子量处理对三种酶活性影响的差异大多未达显著水平;蚕豆根系的形成和生长对三种土壤酶活性具有显著影响。结果表明,在环境因素作用下可实现可降解地膜的无害化降解,低分子量聚乙烯可能具有改善土壤微环境的潜力。