芒草和水稻細(xì)胞壁組分連接方式與生物質(zhì)降解效率動態(tài)關(guān)系的比較研究.pdf

1、通過將自然界中廣泛存在的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源用于生產(chǎn)使用，對于緩解時下由于化石能源大量使用而引起的環(huán)境污染及能源危機(jī)，具有重要的現(xiàn)實意義。自然界中存在著豐富的生物質(zhì)，植物木質(zhì)纖維是其中儲量最大的一類。但如何突破細(xì)胞壁屏障，將這一巨大的資源通過預(yù)處理、酶解及發(fā)酵后，有效地轉(zhuǎn)化為能源，已成為時下一個重要的研究方向。在這一研究方向中，闡明細(xì)胞壁組分結(jié)構(gòu)對降解轉(zhuǎn)化效率的影響機(jī)制，又是一個研究熱點。本研究以此為主要內(nèi)容，通過對篩選得到的具有相似細(xì)胞壁

2、組分含量，但降解效率差異顯著的芒草（C4植物）/水稻突變體(C3植物)材料進(jìn)行分析，初步探討了細(xì)胞壁組分之間連接方式與降解效率之間可能存在的相互聯(lián)系，主要研究結(jié)果列舉如下:
　　1.在所測定的兩類材料里，同一酶解處理后，水稻不同材料中所釋放的各類細(xì)胞壁組分，在含量排序上比較一致;而在芒草不同材料中，除單糖及其衍生物符合上述規(guī)律外，木質(zhì)素單體與酚類物質(zhì)均變化較大。這一結(jié)果顯示:在具有不同降解效率的水稻材料之間，其組分在參與細(xì)胞壁的構(gòu)

3、成上，具有高于芒草的一致性。
　　2.將材料按照降解效率高低劃分為不同組后，相關(guān)性分析表明:芒草與水稻都存在細(xì)胞壁特定木質(zhì)素單體（芒草為木質(zhì)素單體H或G，水稻為木質(zhì)素單體S）與其它組分相互連接，對降解效率的影響（水稻的影響因素多于芒草）;而在單糖及其衍生物、木質(zhì)素單體與酚類物質(zhì)之間的相互聯(lián)系對降解效率的影響方面，芒草主要表現(xiàn)為單糖Ara、Xyl與酚類物質(zhì)通過酯鍵或醚鍵的相互連接對于降解效率的降低作用;水稻主要表現(xiàn)為單糖衍生物Gal

4、UA、木質(zhì)素單體H與S（木質(zhì)素單體G）與酚類物質(zhì)通過酯鍵或醚鍵的相互連接對于降解效率的降低（提高）作用。
　　3.本研究的部分推斷結(jié)果，與現(xiàn)在較公認(rèn)的細(xì)胞壁組分之間的連接形式相符合（多糖-酯-阿魏酸-醚-木質(zhì)素），且這類連接在不同類型材料中對降解效率的影響均表現(xiàn)為負(fù)作用。同時，在兩類材料中，也存在相同連接類型復(fù)合體結(jié)構(gòu)（如單糖-醚鍵-酚類物質(zhì)，木質(zhì)素單體-醚鍵-酚類物質(zhì)）對材料降解效率產(chǎn)生相反影響的現(xiàn)象，凸顯不同物種間細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與