不同纤维素样品的特性和水解

在期刊上写作聚合物一组科学家已经发表了有关微生物,植物和合成起源的纤维素样品的水解行为和生理化学特性的研究。

学习:不同来源的纤维素的特性和水解行为。图片来源:tinyphoto/shutterstock.com

纤维素:商业上重要的生物材料

纤维素主要由植物产生,其中它是细胞壁的主要多糖成分。该生物材料与复合复合基质的其他聚合物成分结合,这些复合基质是半纤维素和木质素。植物细胞壁的化学成分根据植物物种,年龄,环境因素等因素而变化。

除植物外,纤维素是由几种微生物物质合成的,细菌纤维素在研究中进行了广泛研究。细菌纤维素已被证明是几种商业应用的一种有吸引力的生物材料,例如生物医学设备,组织工程,食品,环境应用以及光学和生物电子设备。

纤维素的潜在商业应用由于复合材料的发展以及引入新颖和创新技术(例如增材制造)而不断扩大。欧洲杯足球竞彩除了植物和微生物来源外,近年来对合成纤维素的发展进行了深入的研究。尽管这些类型的纤维素不太常见,但它们提供了诸如可调和可控的最终纤维素结构之类的好处。

纤维素样品的照片:(a)BC,(b)合成纤维素和(c)遇到的镁降解的纤维素。

纤维素样品的照片:(一种)BC,((b)合成纤维素和(C)衍生的纤维素。图片来源:Kashcheyeva,E.I等人,聚合物

酶水解和纤维素

纤维素的特异性结构和特性根据其起源而有所不同,但是纤维素的基本特性之一是酶促水解的降解性。这种复杂的催化过程受几个因素的影响,包括纤维素本身的物理和化学结构。

研究人员很长时间以来一直认为,该过程及其因素已经建立了良好,但近年来,研究揭示了新的和令人惊讶的见解,这些见解给多个应用领域的科学家带来了一些挑战。研究表明,由于研究了底物的复杂性,结果混合了。

研究

为了解决利用纤维素生物材料和复合材料目前面临的领域研究人员的复杂问题,新论文欧洲杯足球竞彩聚合物已经研究了细菌,植物和合成起源的纤维素的生理化学特性和酶促水解行为。

不同的纤维素样品来自各种组织和公司。对于细菌样品,使用M. GiseviiSA-12,以及从燕麦壳浆中获得的酶促水解剂用于合成细菌纤维素。将产生的细菌纤维素颗粒气干干燥,然后进行酶促水解和分析。

从中分离出植物纤维素样品Sacchariflorus这是一种快速生长的多年生谷物作物,含有45-54%的纤维素。通过葡萄糖溶液的电聚合产生合成纤维素。

不同来源的纤维素样品的SEM图像:(a)BC,(b)合成纤维素和(c)粘稠的纤维素。

不同来源的纤维素样品的SEM图像:((一种)BC,((b)合成纤维素和(C)粘液纤维素。图片来源:Kashcheyeva,E.I等人,聚合物

使用几种方法分析样品。使用标准的化学和生理化学方法确定聚合度和化学成分(纤维素,木质素,戊糖和灰分)。进行了X射线衍射,IR光谱,扫描电子显微镜分析和孔体积和特定表面的分类。

利用了商用酶的鸡尾酒来评估不同样品的酶促水解。鸡尾酒由Ultraflo Core和Cellolux-A组成。使用0.1 M乙酸盐缓冲液进行酶促水解,该酶水解为4.7。在46±2°C下进行水解,反应时间为72小时。每8小时评估减少糖含量。

研究结果

作者在研究中揭示了纤维素类型对水解行为的影响,这解决了一个重要的研究问题。在研究中证明,诸如底物形态,结晶度和聚合度等因素对植物和合成纤维素的酶促水解具有显着影响。

高度聚合和结晶的合成纤维素的酶促水解和紧凑的结构的效率为27%,而细菌纤维素的水解速率最高,最终还原糖的产量为90%,研究人员观察到的90%。诸如孔隙体积,特定表面以及杂质的存在或存在等性质对生物转化的影响可忽略不计。

纤维素源自Sacchariflorus具有高度可用于酶的表面形态,这有助于解释为什么这种类型的纤维素的生物转化速率是研究中最高的。因此,影响水解行为的关键因素之一是纤维素的纳米级网络结构,它增强了酶渗透生物材料的能力。

RS浓度针对纤维素样品的酶促水解时间绘制,并以图形方式解释了实验数据处理结果(1)BC,(2)合成纤维素和(3)(3)Miscanthus纤维素。RS音乐会的置信区间的一半为±0.2 g/L。

RS浓度针对纤维素样品的酶促水解时间绘制,并以图形方式解释了实验数据处理结果(1)BC,((2)合成纤维素和(3)粘液纤维素。RS音乐会的置信区间的一半为±0.2 g/L。图片来源:Kashcheyeva,E.I等人,聚合物

综上所述

该论文提供了有关纤维素源如何影响酶促水解行为的关键信息,这对在几个行业的商业使用中具有重要意义。需要进一步的研究以正确区分影响纤维素合成的各种因素,作者计划进一步研究合成纤维素合成的特定因素。

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进一步阅读

Kashcheyeva,E.I等人。(2022)不同来源的纤维素的特性和水解行为聚合物14(18)3899 [在线] mdpi.com。可用网址:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/18/3899

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雷金纳德·戴维(Reginald Davey)

写的

雷金纳德·戴维(Reginald Davey)

Reg Davey是英国诺丁汉的自由撰稿人和编辑。为Azonetwork写作代表了他多年来一直感兴趣并参与的各种兴趣和领域的融合,包括微生物学,生物医学科学和环境科学。欧洲杯线上买球

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    戴维(Reginald)。2022。不同纤维素样品的特性和水解。Azom,2023年1月27日,https://www.wireless-io.com/news.aspx?newsid=60039。

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