摘要：运用超声波辅助提取、DFRC(衍生化后的还原裂解)法结合气相色谱-质谱法(GC-MS)对竹柳(Salix maizhokunggarensis N. Chao)细胞壁综纤维素和木质素单体进行了测定;采用差重法和Kalson法结合紫外分光光度法测定了竹柳细胞壁综纤维素和木质素含量。结果表明，竹柳细胞壁综纤维素单体包括D-木糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、L-岩藻糖和D-纤维二糖，木质素主要由愈创木基(G)和紫丁香基(S)组成。竹柳细胞壁综纤维素含量为80.16%，木质素含量为19.84%。
关键词：竹柳(Salix maizhokunggarensis N. Chao);综纤维素;木质素;衍生化后的还原裂解(DFRC)法 农业核心期刊
植物细胞壁主要由综纤维素、木质素和蛋白质组成，作为植物光合作用产物的主要贮积方式，构成了地球植物生物量的主要组成部分。纤维素是无水葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的长链分子，半纤维素是戊糖、己糖和糖酸所组成的不均一聚糖[1]，木质素是由苯丙氨酸经脱氨茎、羟基化、甲基化和氧化还原反应，生成3种主要单体香豆醇、松柏醇和芥子醇，这些单体经氧化偶联聚合生成相应的3种木质素：对羟基苯基木质素(H)、愈创木基木质素(G)和紫丁香基木质素(S)[2]。综纤维素和木质素是组成木材的主要成分，它们的组成及含量与木材的性质以及木材的加工利用密切相关[3]。一般情况下，纤维素含量越高，则制浆率越高;而木质素交联在纤维素和半纤维之间形成致密的网状结构，是木材造纸的一大难题，木质素含量越低，制浆漂白越容易，消耗的化学药品越少[4，5]。通过基因工程方法调控木质素含量和组成类型，优化植物光合作用所生产的生物量在综纤维素和木质素之间的分配对木材的制浆性能有很大的潜在价值[6]。测定细胞壁中综纤维素和木质素单体成分及含量无疑为提升木材工业化应用提供了重要参考依据。
竹柳(Salix maizhokunggarensis N. Chao)为杨柳科(Salicaceae)柳属(Salix)落叶乔木，是经选优选育出的一个柳树品种，由于其同时具有染色体加倍实现的倍性优势和杂种优势，故不仅具备柳树所有优良特性，且具有生长速度快、抗逆性强、材质好等特点，因此作为工业原料林具有一定优势[7]。以往对于竹柳的研究主要集中在纤维质量及制浆性能方面，对于其细胞壁中综纤维素和木质素的单体成分及含量报道非常少。为此，采用超声波辅助提取、衍生化后的还原裂解(DFRC)法结合GC-MS分析了竹柳细胞壁综纤维素和木质素单体成分，同时还采用差重法和Kalson法结合紫外分光光度法测定了综纤维素和木质素含量对DFRC法结果加以验证，以期为更好地开发利用竹柳奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为取自贵州省黔南地区的一年生竹柳。
仪器：QP2010c型气相-质谱联用仪(Shimadzu公司，数据库为NIST27、NIST147);LX-02多功能粉碎机;101A-3型电热鼓风干燥箱;HHS型电热恒温水浴锅;分析天平(十万分之一，梅特勒-托利多仪器有限公司);KQ-500DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);N-1001型EYELA旋转蒸发仪;精密酸度计(上海大普仪器有限公司)。
试剂：乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、丙酮、乙酸、溴乙酰、二氧六环、锌粉、胆固醇，均为市售分析纯。
1.2 细胞壁样品提取
样品粉碎后，过60～80目筛，然后每克样品加40 mL体积分数80%的乙醇超声处理10 min，4 000 r/min离心5 min，去上清，重复4次，再依次用氯仿/甲醇(2∶1，V∶V)和丙酮抽提1次，空气风干[8]。
1.3 DFRC法分析细胞壁样品
1.3.1 溴乙酰衍生和细胞壁溶解反应 准确称量50 mg(W1)细胞壁样品加到50 mL具塞三角瓶中，加入10 mL新鲜配制的溴乙酰溶液(溴乙酰∶乙醇=1∶4，V/V)，盖上玻璃塞于50 ℃轻轻搅拌3 h，然后在50 ℃以下负压蒸干[9]。
1.3.2 还原断裂反应 向具塞三角瓶中加入10 mL二氧六环/乙酸/水(5∶4∶1，V/V/V)，再加入200 mg(W2)锌粉，常温搅拌30 min，然后用砂芯漏斗过滤，滤渣于60 ℃烘至恒重(W3)，滤液全部转入预先备有15 mL二氯甲烷和15 mL饱和氯化铵的分液漏斗中，加入200 μL内标(80 mg胆固醇溶解于2 mL二氯甲烷)，水相用3%的盐酸调到pH 3以下，充分混匀，静置分层并收集下部二氯甲烷相。另外用15 mL二氯甲烷萃取饱和氯化铵相，重复2次，合并二氯甲烷相，低压旋转蒸干，乙酰化后上GC-MS分析[10]。
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