摘要 木质素是位于细胞壁的芳香族聚合物,可为木质组织提供强度和疏水性。木质素单体通过苯丙烷途径合成,其中咖啡酰莽草酸酯酶 (CSE) 将咖啡酰莽草酸转化为咖啡酸。在这里,我们探讨了两种 CSE 同源物在杨树 (Populus tremula 9 P. alba) 中的作用。报告系显示 CSE1 和 CSE2 启动子赋予的表达相似。CRISPR-Cas9 产生的 cse1 和 cse2 单突变体具有野生型木质素水平。尽管如此,CSE1 和 CSE2 并非完全冗余,因为两个单突变体都积累了咖啡酰莽草酸。相比之下,cse1 cse2 双突变体的木质素减少了 35%,并导致相关的生长损失。降低木质素含量意味着在糖化程度有限的情况下,纤维素转化为葡萄糖的转化率增加了四倍。双突变体的酚类分析显示,代谢变化很大,除了咖啡酰莽草酸外,还包括对香豆酰、5-羟基阿魏酰、阿魏酰和芥子酰莽草酸的积累。这表明 CSE 具有广泛的底物特异性,这已通过体外酶动力学得到证实。总之,我们的结果表明,在羟基肉桂酰-莽草酸水平上,苯丙烷类途径中存在一条替代途径,并表明 CSE 是改善生物精炼植物的有希望的目标。
摘要 — 本研究探讨了从椰子壳和辣木提取物中提取的木质素基聚合物作为低碳钢可持续天然腐蚀抑制剂的潜力。该研究旨在通过协同结合这两种成分来开发新型、环保的防腐涂层。本研究使用的低碳钢是热机械处理 (TMT) 棒,碳含量百分比范围为 0.18 - 0.25%,采购自阿布贾钢铁厂有限公司,新鲜辣木叶和成熟椰子壳来自 Minna。对木质素基聚合物和辣木提取物进行了全面表征,以阐明它们的化学成分和性质。配制了包含不同浓度这些化合物的涂料,以评估它们的腐蚀抑制效果。对开发的涂层进行了严格的附着力测试和耐腐蚀性评估。结果表明,抑制效率 (IE%) 为 91.79%,表明辣木和木质素基聚合物作为可持续替代品具有良好的潜力。这些发现表明,所提出的方法对于开发适用于低碳钢应用的耐用且环境可持续的防腐解决方案具有重要前景。关键词 — 辣木、绿色腐蚀抑制剂、椰子壳、木质素基聚合物、可持续性。
住宿是由于外部因素,植物特征及其相互作用引起的次要细胞壁而导致的茎永久位移。解剖学,形态学和组成性状是引起住宿的植物特征。与形态和解剖学特征相比,住宿抗性和细胞壁组成的相关性并不经常回顾。在本综述中,基于主要细胞壁成分(木质素,纤维素和半纤维素)和微量矿物质,全面审查了细胞壁组成与谷物茎的耐药性之间的关系。从所有谷物作物中回顾的文献体系中,发现木质素和纤维素与住宿耐药性具有显着的正相关。然而,在大多数研究中,纤维素和木质素的结构特征对住宿耐药性的影响均未研究。本综述还强调了生物量顽固性和放置抗性权衡在遗传细胞壁修饰中的重要性。
在陆地生态系统中,植物叶为高度多样化的微生物群落(称为植物层微生物群)提供了最大的生物栖息地。然而,这些Ubimigitous社区的宿主驱动组装的基本机制在很大程度上仍然难以捉摸。在这里,我们对旨在识别特定宿主链接链接的水稻微生物组进行了大规模和深入评估。一项全基因组关联研究表明,植物基因型与四个细菌秩序,假单胞菌,伯克霍尔德里亚莱斯,肠杆菌和Xanthomo-Nadales之间的牢固关联。某些关联是针对独特的宿主基因组,途径甚至基因的特定关联。化合物4-羟基动力酸(4-HCA)被鉴定为富含假性多农甲菌的细菌的主要驱动力。4-HCA可以由苯基丙烷生物合成途径的宿主植物的OSPAL02合成。OSPAL02的敲除突变体导致假单胞菌丰度降低,叶状部微生物群的营养不良以及水稻植物对疾病的敏感性更高。我们的研究提供了针对新育种策略的特定植物代谢产物和水稻稳态的开放可能性之间的直接联系。
昆虫肠道内的微生物群对其宿主起有益的作用,例如促进消化和从饮食中提取能量。非洲棕榈象鼻虫(APW)生活在内部,并以高木质素树干为食。因此,他们的胆量可以藏有大量降落木质素的微生物社区。在这项研究中,我们旨在探索APW幼虫肠道内的细菌群落,特别是在各个肠道段中木质素降解的可能性方面,作为确定采矿细菌细菌木质素降解酶的生存能力的第一步,以使生物体生物素生物素生物素生物群生物体生物群生物体至生物群生物群至生物群生物群至生物素的生物分解。从APW幼虫的前身,中肠和后肠上提取细菌宏基因组DNA,并使用Illumina Miseq平台对16S rRNA基因的V3 -V4高变量区域进行了测序。对生成的数据进行了分析和分类分类,以鉴定肠道群落内的不同细菌系统型累积和每个肠道细分市场。然后,我们确定了每个幼虫肠室内与木质素降解相关的细菌的存在,多样性和丰度,作为建议木质素降解最多的肠段的基础。所有序列均分类并属于细菌王国。FIREICITES(54.3%)和蛋白杆菌(42.5%)是肠内最优势的门,随后是杆菌(1.7%)和静脉细胞杆菌(1.4%)。前身和中肠有许多类似的属,而后肠似乎是独一无二的。肠球菌,左骨杆菌,乳酸菌,Shimwellia,Megasphaera,Klebsiella,klebsiella,pectinatus,沙门氏菌,Lelliotia和肠杆菌构成了所有肠内最具幼虫的属。总体而言,含有21个属的总肠道细菌的29.5%是木质素降解者,主要是在企业和蛋白质细菌的门中发现的(分别为56.8和39.5%),然后在肌动杆菌(2.5%)和细菌(2.5%)和细菌(1.1%)中适度。最丰富的木质氨基利因属是Levilactobacillus(46.4%),克雷伯氏菌(22.9%),肠杆菌(10.7%),乳杆菌(5.9%)(5.9%),柑橘类杆菌(2.2%),corynenebacterium(1.8%),paucilactocillus(1.8%)(1.8%)(1.8%)(1.8%)(1.8%,1.8%,1.8%,综合综合综合症,综合体)在不同肠道室中发现了不同量的细菌(1.1%)和白细胞(1.0%)。前肢具有最多样化和最高的木质素降解系统型,
离子液体 (IL) 是室温下熔融的有机盐,可用于多种用途。许多 IL,例如 1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐 ([C 2 C 1 Im][OAc]),已被证明可以在预处理过程中从生物质中去除大量复杂的生物聚合物木质素。通过生物途径(例如酶)来增值木质素很有前景,但受到许多用于预处理的 IL 生物相容性低的限制。热稳定酶的发现和酶工程技术的应用已经产生了能够承受高浓度 IL 的生物催化剂。将木质素从废品转化为增值化学品对于未来纤维素生物精炼厂的成功至关重要。为此,我们在水性 [C 2 C 1 Im][OAc] 中筛选了超嗜热菌(嗜热菌)的木质素分解酶漆酶的活性。尽管该漆酶具有嗜热性(T opt > 90 ◦ C),但仅在 2% (w/v) [C 2 C 1 Im][OAc] 中观察到明显的活性损失(> 50%)。动力学研究表明,IL 可以与游离酶和酶-底物复合物结合。对接模拟表明阳离子倾向于与靠近活性位点的区域结合。然后,我们采用合理的设计策略来提高漆酶在 [C 2 C 1 Im][OAc] 中的活性。共进行了 8 次单氨基酸突变;然而,与野生型相比,突变体在 [C 2 C 1 Im][OAc] 中的活性没有显著提高。该研究结果揭示了酶-IL相互作用的复杂性质以及设计生物木质素增值策略时面临的挑战。
投资回报率:2-3 年(小产能)和 2-4 年(大产能) 原材料的可用性 所有原材料都易于获得,价格合理 产品/设备认证状态(监管机构/用户机构) 材料特性根据标准进行测试 独特卖点 • 椰壳纤维髓中的木质素磺酸钠是一种进口替代品 • 木质素磺酸盐用途广泛, • 在建筑中 — 作为混凝土外加剂中的增塑剂 • 油井钻探中的添加剂, • 动物饲料粘合剂 • 表面活性剂, • 胶体悬浮液中的稳定剂 • 椰壳纤维髓中的木质素磺酸钠可能是一种具有成本效益的进口替代品,并且可以为椰壳纤维增值。 实验室技术转让费用为 a) 微型 b) 小型企业 c) 中型公司 2.5% 安装费
摘要:木质纤维素材料由纤维素,半纤维素和木质素组成,是海洋环境中最丰富的生物聚合物之一。海洋微生物参与木质素降解的程度及其对海洋碳循环的贡献仍然难以捉摸。在这项研究中,一种新型的木质素降解细菌菌株LCG003,是从东中国海的卢乔港的潮汐海水中分离出来的。从系统发育上,LCG003菌株与家族拟南芥中的Aliiglaciecola属拟合。代谢,菌株LCG003包含各种细胞外(信号粘合)糖苷水解酶基因和碳水化合物转运蛋白转运蛋白基因,并且可以用各种碳水化合物作为唯一碳源生长,包括葡萄糖,果糖,果糖,蔗糖,麦克诺糖,麦芽糖,麦芽糖,麦芽糖,放标蛋白和蜂窝蛋白。此外,菌株LCG003包含许多氨基酸和寡肽转运蛋白以及细胞外肽酶的基因,并且可以用蛋白蛋白作为唯一的碳和氮来源生长,表明蛋白水解生活方式。值得注意的是,菌株LCG003含有DYP型过氧化物酶的基因和菌株特异性基因,其中涉及4-羟基苯甲酸酯和Vanillate的降解。我们进一步证实了它可以使苯胺蓝色脱色并以木质素作为唯一的碳源生长。我们的结果表明,Aliiglaciepola物种可以解聚并矿化木质纤维素材料,并可能在海洋碳循环中起重要作用。
联合国可持续发展目标 (SDG) 包括提供负担得起的清洁能源(目标 7),以实现全民和平与繁荣(可持续发展目标,2022 年)。其他可持续发展目标“可持续城市和社区”(目标 11)、“负责任的消费和生产”(目标 12)和“气候行动”(目标 13)也要求寻找可持续原料和清洁技术来生产可再生燃料。木质纤维素生物质是被研究作为生物燃料生产来源的突出和新兴原料之一。自然界中木质纤维素生物质的全球年产量估计为 1815 亿吨。其中,据说目前仅利用了 82 亿吨生物质,其中 70 亿吨来自森林、农业和草类,12 亿吨来自农业残留物(Ashokkumar 等人,2022 年)。这种生物质的传统用途是烹饪、取暖、建筑材料以及纸张、纸板和纺织品的生产。随着技术和生物质管理的进步,这种有价值的木质纤维素生物质可用于生产可再生生物燃料。此外,纤维素、半纤维素和木质素材料可以用于其他有用的工业生物产品和生物化学品(Ashokkumar 等人,2022 年)。木质纤维素生物质由木质素、纤维素和半纤维素组成,全球储量丰富。纤维素是自然界中最丰富的有机物质,其次是木质素。纤维素、半纤维素和木质素的百分比组成在软木、硬木、农业残留物和草类等木质纤维素材料中有所不同。木质纤维素生物质来自各种原料,如糖料作物、淀粉作物、农业残留物、草本生物质、木质生物质、油籽和微藻 ( Yuan et al., 2018 )。木质纤维素生物质的纤维素和半纤维素成分中存在的碳水化合物被认为适合生产生物燃料。然而,木质纤维素材料难以转化,因为木质纤维素生物质中的木质素会抑制生物质中碳水化合物的糖化和水解,从而给生物燃料转化带来挑战。将木质纤维素生物质中的聚合物转化为单体的主要挑战在于其结构中的强共价键和非共价键、结晶度和木质素结垢,需要克服这些才能将其用作生物燃料生产材料(Preethi 等人,2021 年)。木质纤维素材料的顽固性可以通过预处理步骤来克服,这些步骤会扰乱生物质中的木质素成分。此后,可以对纤维素和半纤维素进行酶水解。预处理方法可以是物理的、化学的、物理化学的或生物的。预处理导致木质纤维素材料碎裂,进一步增加其表面积和溶解度,并降低生物质中纤维素和木质素含量的结晶度(Hoang 等人,2021 年;Kumar 等人,2022 年)。原料选择、原料混合、高效预处理
