13C-2H双同位素示踪法研究硫酸盐浆中残余木质素的仿酶降解

作者：张功侠; 路德胜; 陈旭东; 岳园园; 谢益民

来源：中国造纸学报, 2023, 38(04): 10-18.

• 硫酸盐法蒸煮
• 残余木质素
• 双同位素示踪
• 仿酶降解
• 银杏

本研究合成了松伯醇葡萄糖苷-[α-13C]，将其与碳水化合物前驱物D-葡萄糖-[6-2H2]及苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine Ammonialyas,PAL)的抑制剂羧甲氧基胺半盐酸盐(AOA)投入到处于生长状态的银杏枝条中，得到13C和2H双同位素标记的银杏木粉。对银杏木粉进行硫酸盐法蒸煮，所得浆料通过酶水解法分离及纯化后得到13C和2H双同位素标记的纤维素酶解木质素(CEL)，用GIF-sur-Yvette型(GIF型)以及水杨醛(salicylaldehyde)、乙二胺(ethylenediamine)与铜离子形成的络合物(Cu(Salen))仿酶处理CEL，以进一步除去其中的木质素和木质素-碳水化合物复合体(LCC)。利用核磁共振技术(13C NMR和1H NMR)对仿酶处理后的残余物进行分析，结果表明经GIF型仿酶处理后的残余物中木质素结构单元间主要以β-5、β-O-4、β-1结构连接，少量木质素与纤维素之间以缩醛键和苯甲醚键(约6.7%)连接。Cu(Salen)型仿酶处理后的残余木质素结构单元间主要以β-O-4、β-1结构连接，仿酶处理后的CEL存在少量纤维素，但是没有发现木质素与纤维素之间的苯甲醚键和缩醛键的连接键信号。1H NMR差示谱图只显示出部分未取代的纤维素多糖信号，未发现木质素与多糖的连接键信号，这表明Cu(Salen)型仿酶对LCC具有较强的降解能力。

• 单位
  湖北工业大学