仿酶在制浆造纸领域中应用的研究进展

综述了目前金属配合物仿酶在制浆造纸过程纸浆预处理（纸浆中残余木质素的脱除）及制浆造纸废水处理过程中可溶性木素的降解的研究现状及发展趋势。着重评述了卟啉和非卟啉类金属配合物作为木质素氧化降解的仿酶催化剂的效果,对金属配合物仿酶在漂白和制浆造纸废水处理过程中催化木质素降解技术的应用前景进行了展望。     

新型仿酶在制浆造纸领域中应用的研究进展

综述了目前金属配合物仿酶催化脱木质素的研究现状及发展趋势,评价了卟啉类和非卟啉类金属配合物作为木质素氧化降解的仿酶催化剂的效果,对金属配合物仿酶催化脱木质素技术的应用前景进行了展望。金属卟啉配合物由于在相对温和的条件下具有较高的催化活性而受到瞩目。卟啉中心金属离子的种类也对脱木质素的催化活性产生影响。由于金属卟啉配合物的成本较高,因而给实际应用带来一定困难。非卟啉金属配合物如金属酞菁、Gif体系、希大碱等,由于具有较高的催化活性和选择性以及易于合成等特点正倍受关注,如Cosalen型仿酶体系对纸浆预处理有一定的漂白效果,是一种有效的漂白方法。     

新型仿酶催化技术应用于纸浆漂白

就仿酶催化降解木素的研究现状及发展趋势作出综述,重点介绍了金属卟啉配合物以及非卟啉金属配合物作为仿酶催化剂催化降解纸浆中残余木素的效果和机理,并对仿酶催化技术于纸浆漂白工段的应用前景进行了展望。     

Co-salen型仿酶体系降解β-O-4型木素模型化合物的研究

为了研究Co—salen型仿酶体系对木素的降解机理,采用由Co—salen、吡啶、H2O2、O2组成的Co—salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物——愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚进行仿酶降解的研究,并采用GC—MS等方法分析了该β-O-4型木素模型化合物在降解过程中的结构变化,在此基础上对这种仿酶体系降解的机理进行了初步探讨。研究表明：Co—salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物有较强的降解能力,降解后产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物,根据反应产物的结构可以说明β型木素模型化合物的主要降解途径为：β醚键断裂、Ca—cp键断裂、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等。本研究为该仿酶降解体系在无污染漂白工业上的应用提供理论依据。     

漆酶与Fe-CA/H_2O_2仿酶作用下麦草浆中多糖组分的降解

酶与仿酶漂白是近年来发展起来的环境友好型漂白技术,但是人们对酶与仿酶体系对纸浆中多糖以及木素-碳水化合物复合体(LCC)的降解作用尚缺乏系统的研究。本文对漆酶/ABTS体系和铁-羧酸(Fe-CA)/H2O2仿酶体系处理前后废水中多糖组分进行了定量分析,进一步了解漆酶与仿酶体系作用下麦草浆中多糖组分及LCC降解机理。研究发现,经漆酶处理后的麦草浆废水中存在葡萄糖和以水溶性低聚阿拉伯糖,说明漆酶/ABTS体系对浆中纤维素作用较强,对半纤维素或LCC支链上的水溶性低聚阿拉伯糖降解能力较弱。而经仿酶处理后的麦草浆废水中能检测出阿拉伯糖和水溶性低聚葡萄糖和低聚木糖,说明Fe-CA/H2O2仿酶体系对浆中的半纤维素或LCC支链的聚阿拉伯糖的降解能力较强。     

木质素模型化合物在Co-salen型仿酶降解体系中的结构变化

用由Co-8alen、吡啶、H2O2、O2组成的Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木质素模型化合物--愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚进行仿酶降解,并用GC-MS等方法分析β-O-4型木质素模型化合物在降解过程中的结构变化,并在此基础上初步探讨了Co-salen型仿酶体系对木质素的降解机理.结果表明:Co-saJen型仿酶体系埘β-O-4型木质索模型化合物有较强的降觯能力,降解后产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物,根据反应产物的结构可以说明β-O-4型木质素模型化合物的主要降解途径为β-O-4醚键、Cα-Cβ键、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等.     

针叶木硫酸盐浆GIF仿酶漂白研究

采用Cu2 吡啶/H2O2构成的GIF有机仿酶降解体系进行了针叶木硫酸盐浆的漂白研究,并探讨了漂白过程中纸浆卡伯值、粘度和白度的变化规律.研究结果表明,GIF仿酶漂白在溶出木素大分子方面能力并不强,主要通过将木素氧化为含羰基的产物,使其在后续碱抽提和H2O2漂白中容易降解或溶出.GIF型仿酶体系对碳水化合物也有一定的氧化降解作用,纸浆粘度有明显降低,说明该反应体系中存在着自由基反应.     

金属配合物催化棉织物低温漂白研究进展

为深入了解金属配合物催化剂在棉织物低温漂白前处理中的应用,开发性能更加优异的金属配合物催化剂,对国内外相关研究进展进行了综述。主要介绍了以环多胺、席夫碱、吡啶、卟啉、酞菁及大环酰胺等几种典型配体与过渡金属形成的配合物催化剂在棉织物低温漂白中的应用。对金属配合物/双氧水低温漂白体系与传统棉织物氧漂体系进行了比较分析。结果表明,金属配合物是一种高效的催化剂,在双氧水低温漂白体系中的使用可有效解决传统棉织物氧漂工艺存在的能耗大、织物损伤严重等问题。最后指出了金属配合物催化剂在现阶段研究过程中存在的不足,并对未来的研究和发展进行了展望。     

阔叶木木素和木素-碳水化合物复合体的仿酶降解

本文采用Cu2 + /吡啶 /过氧化氢组成的仿酶氧化系统对蓝桉 (Eucalyptusglobulus)的MWL和LCC进行仿酶降解 ,通过红外光谱分析及气相色谱 /质谱分析 ,解析了MWL和LCC在降解过程中的结构变化 ,并对仿酶降解的机理进行了初步探讨。研究结果表明 :这种仿酶降解方法对MWL和LCC的降解能力较强 ,降解后的产物中羰基和羟基增多 ,而且会使木素中的苯环开裂。紫丁香醛和香草醛等低分子化合物的生成 ,说明木素侧链受到氧化作用 ,致使结构单元之间的连接断裂。本研究可以为开发纸浆的仿酶漂白技术提供理论依据。     

仿酶金属配合物在棉织物H2O2低温催化漂白中的研究进展

综述了目前仿酶金属配合物在棉织物H2O2低温催化漂白中的研究现状及发展趋势,重点介绍了金属卟啉配合物、金属酞菁配合物、希夫碱金属配合物、大环多胺金属配合物作为棉织物H2O2低温漂白仿酶催化剂的效果,并展望了仿酶金属配合物应用于棉织物低温漂白的应用前景。     

应用气相色谱-质谱分析竹浆Co—salen仿酶漂白机理

根据气相色谱-质谱检出产物分析了Co-salen催化漂白竹浆机理.Co-salen催化漂白使残余木素进一步氧化降解,降解的主要方式有脱甲基作用、醌型结构的产生和开环、烷基-芳基醚键和侧链碳-碳联接的氧化断裂.检测产物中,含羰基的化合物居多,这是Co-salen选择性催化氧化的结果,有利于木素大分子的碎片化溶出.     

纳米卟啉在鱼新鲜度检测方面的应用

鱼类因其高蛋白、高水分活度的特点,极易发生腐败变质。变质后不仅使风味变差,还可能引起食物中毒而危及生命安全。因此,新鲜度则成为检测鱼质量的一个重要指标。本文主要综述了卟啉及其衍生物的结构性质、纳米卟啉的制备和性质及纳米卟啉在鱼新鲜度检测方面的应用。鱼新鲜度的检测方法包括化学指标检测法、感官评价法、物理检测法、微生物检测法等传统检测方法和仿生技术法、光谱法、生物阻抗法、电导法、生物技术法等新型检测方法。利用纳米卟啉来检测鱼新鲜度具有灵敏度高、成本低廉、检测过程方便快速等优点,在鱼新鲜度快速无损检测中将发挥巨大的作用。而纳米卟啉材料因其特殊的物理、化学性质,成为更具应用价值的气敏材料。     

Cell wall fermentation kinetics are impacted more by lignin content and ferulate cross‐linking than by lignin composition

BACKGROUND: We used a biomimetic model system to ascertain how reductions in ferulate–lignin cross‐linking and shifts in lignin composition influence ruminal cell wall fermentation. Primary walls from maize cell suspensions with normal or reduced feruloylation were artificially lignified with various monolignols previously identified in normal, mutant, and transgenic plants. Cell wall fermentability was determined from gas production during in vitro incubation with rumen microflora and by analysis of non‐fermented polysaccharides. RESULTS: Hemicellulose fermentation lag time increased by 37%, rate decreased by 37%, and the extent declined by 18% as cell wall lignin content increased from 0.5 to 124 mg g^?1. Lignification increased lag time for cellulose fermentation by 12‐fold. Ferulate–lignin cross‐linking accounted for at least one‐half of the inhibitory effect of lignin on cell wall fermentation. Incorporating sinapyl p‐coumarate, a precursor of p‐coumaroylated grass lignin, increased the extent of hemicellulose fermentation by 5%. Polymerizing varying ratios of coniferyl and sinapyl alcohols or incorporating 5‐hydroxyconiferyl alcohol, coniferaldehyde, sinapyl acetate, or dihydroconiferyl alcohol into lignin did not alter the kinetics of cell wall fermentation. CONCLUSION: The results indicate that selection or engineering of plants for reduced lignification or ferulate–lignin cross‐linking will improve fiber fermentability more than current approaches for shifting lignin composition. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry     

卟啉铁/双氧水体系在棉织物低温催化漂白中的应用

针对传统碱氧漂白加工过程中的能耗、污染及织物强力损失等问题,将仿酶型金属化合物卟啉铁作为新型低温漂白催化剂应用于棉织物双氧水低温漂白加工。采用单因素和正交试验方法研究了催化剂质量浓度、pH值、双氧水质量浓度、漂白温度及漂白时间等工艺因素对低温漂白后棉织物白度和拉伸断裂强力指标的影响。研究结果表明：在卟啉铁质量浓度为0.001 g/L、30%双氧水质量浓度为2 g/L、漂白温度为60℃、pH 值为12 及漂白时间为45 min 的条件下,漂白后棉织物的白度可达75.02%,强力保留率为91.9％,其白度高于常规碱氧漂白和四乙酰乙二胺（TAED）活化漂白工艺,断裂强力优于常规碱氧漂白工艺但低于TAED 活化漂白工艺。     

中段废水仿酶处理的研究

铁与羧酸形成的螯合物（Fe-CA）不仅性能稳定,价格低廉,而且在功能上能较好地模拟木素过氧化物酶.中试结果显示,应用Fe-CA处理系统可以很好的处理木素含量较高的制浆造纸中段废水,COD去除率可达65%.其优化条件为：Fe-CA用量10g/m^3,过氧化氢用量150g/m%^3,硫酸铝投加量为400g/m^3,APAM加入量为5g/m^3,处理时间30min,沉降时间6h.     

Activated effect of lignin on α-amylase

This paper reports a new kind of activator of α-amylase, lignin, which can greatly increase α-amylase activity. The promoted ratio of lignin is even much higher than that of chloride ion, the traditional activator of α-amylase. Further experimental results reveal that lignin may interact with α-amylase to form a 1:1 complex with a binding constant of 4.47 × 10⁵ M⁻¹. The binding is spontaneous and lignin/α-amylase complex formation is an exothermal reaction. Hydrogen bonding plays a key role and non-radiation energy transfers from α-amylase to lignin in the binding process. Lignin, combining with α-amylase, conforms to a first-order exponential decay function. The formation of the lignin/α-amylase complex results in the reduction of α-helical content from 57.7% to 53.9%, the increase of the polarity around tryptophan residues, the decrease of the hydrophobicity, and the enlargement of protein granule volume. This work will give a deeper insight into lignin as a kind of dietary fibre, known as an important food functional factor. Furthermore, it also contributes to the exploration of an activator of α-amylase, used in the food industry.     

木质素含量的检测方法

木质素复杂的化学结构和特殊的理化性质决定了对其进行检测的难度。论文阐述了木质素的检测方法,讨论了木质素检测方法的原理和特点,展望了木质素检测方法的发展趋势。     

木质素生物质阻燃剂及其应用研究进展

针对木质素作为生物质阻燃材料化学结构复杂、阻燃效率较低等问题,对国内外木质素在阻燃材料中的研究现状进行了综述,主要介绍了常见的4类木质素阻燃剂:单组分木质素阻燃剂、复配型木质素阻燃剂、化学改性木质素阻燃剂和纳米木质素阻燃剂,分析了木质素在阻燃体系中发挥的作用以及存在的问题;对各类阻燃剂的特点和阻燃机制进行阐述,以及木质素作为生物质阻燃材料的发展方向进行总结和展望;最后指出在4类阻燃剂中,复配型木质素阻燃剂和化学改性木质素阻燃剂阻燃性能比较优异,将木质素与其他物质复配以及对木质素进行结构改性将成为未来研究的重点。