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

1、通過將自然界中廣泛存在的生物質轉化為能源用于生產使用，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，具有重要的現(xiàn)實意義。自然界中存在著豐富的生物質，植物木質纖維是其中儲量最大的一類。但如何突破細胞壁屏障，將這一巨大的資源通過預處理、酶解及發(fā)酵后，有效地轉化為能源，已成為時下一個重要的研究方向。在這一研究方向中，闡明細胞壁組分結構對降解轉化效率的影響機制，又是一個研究熱點。本研究以此為主要內容，通過對篩選得到的具有相似細胞壁

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)材料進行分析，初步探討了細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，木質素單體與酚類物質均變化較大。這一結果顯示:在具有不同降解效率的水稻材料之間，其組分在參與細胞壁的構

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，相關性分析表明:芒草與水稻都存在細胞壁特定木質素單體（芒草為木質素單體H或G，水稻為木質素單體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、木質素單體與酚類物質之間的相互聯(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、木質素單體H與S（木質素單體G）與酚類物質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果，與現(xiàn)在較公認的細胞壁組分之間的連接形式相符合（多糖-酯-阿魏酸-醚-木質素），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)為負作用。同時，在兩類材料中，也存在相同連接類型復合體結構（如單糖-醚鍵-酚類物質，木質素單體-醚鍵-酚類物質）對材料降解效率產生相反影響的現(xiàn)象，凸顯不同物種間細胞壁結構與