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J-GLOBAL ID：202202226880877709   整理番号：22A0327607

セルロース生物変換増強とリグニンナノ粒子製造のためのマイクロ波支援深共晶溶媒(DES)による野生型およびCSEダウンレギュレートポプラの超高速分画【JST・京大機械翻訳】

Ultrafast fractionation of wild-type and CSE down-regulated poplars by microwave-assisted deep eutectic solvents (DES) for cellulose bioconversion enhancement and lignin nanoparticles fabrication

著者 (9件)： Xu Ling-Hua (Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry, Beijing Forestry University, No. 35 Tsinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083, China) ,  Ma Cheng-Ye (Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry, Beijing Forestry University, No. 35 Tsinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083, China) ,  Zhang Chen (Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry, Beijing Forestry University, No. 35 Tsinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083, China) ,  Liu Jing (Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry, Beijing Forestry University, No. 35 Tsinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083, China) ,  Peng Xiao-Peng (State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China) ,  Yao Shuang-Quan (Guangxi Key Laboratory of Clean Pulp & Papermaking and Pollution Control, Guangxi University, Nanning 530004, China) ,  Min Dou-Yong (Guangxi Key Laboratory of Clean Pulp & Papermaking and Pollution Control, Guangxi University, Nanning 530004, China) ,  Yuan Tong-Qi (Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry, Beijing Forestry University, No. 35 Tsinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083, China) ,  Wen Jia-Long (Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry, Beijing Forestry University, No. 35 Tsinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083, China)
資料名： Industrial Crops and Products  (Industrial Crops and Products)
巻： 176  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： W0732A  ISSN： 0926-6690  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 遺伝子工学は,「バイオマス再計算」を減らし,リグニン価格決定を強化する有望なアプローチと考えられている。カフェオイルShikimate Esterase(CSE)は,最近,リグニン生合成に重要な役割を果たすことが示された。しかし,ポプラリグニン構造とその後の処理に及ぼすこの酵素の影響は系統的に分析されていない。本研究では,超高速マイクロ波支援深共晶溶媒(DES)前処理を効果的に行い,野生型(WT)とCSEダウンレギュレーションポプラにおける主成分を解体した。2種類のDES(エチレングリコールベース及びグリセロールベースDES)による前処理後,CSEダウンレギュレーションポプラの糖化効率は顕著に改善され,96.15%に達した。さらに,DESリグニンの収率は,WTポプラ木材(48.06%および60.47%)と比較して,CSEポプラ木材におけるエチレングリコールおよびグリセロールベースDES前処理後に,62.66%および72.89%に増加した。さらに,CSEダウンレギュレーションおよびDES前処理後のリグニンの構造的および形態的変化を,2D-HSQC,31P NMR,GPC,SEMおよびTEM法により系統的に研究した。結果は,WTとCSEダウンレギュレーションポプラからの天然リグニンが,CSEダウンレギュレーションポプラリグニン中のH型とp-ヒドロキシ安息香酸(PB)単位の高い含有量を除いて,類似の構造的特徴を有することを示した。さらに,天然リグニンおよびDESリグニン画分における異なる結合(β-O-4,β-β,β-5など)の定量化は,超高速DES分画がグリセロールベースDES前処理下でのこれらの結合の顕著な開裂をもたらすことを示唆した。一方,グリセロールベースDES前処理からのDESリグニンは,小さく均一なリグニンナノ粒子(LNP)であることが分かった。要するに,グリセロールベースのDES前処理は,容易に消化可能なバイオマスと狭い粒度分布を有するLNPを生産する環境に優しい方法である。これらの知見は,現在のバイオリファイナリーシナリオにおけるCSEポプラの織物性の評価において非常に重要である。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 木材 ,  *リグニン ,  *セルロース ,  酵素 ,  生合成 ,  糖化 ,  *生体内変化 ,  バイオマス ,  *ハコヤナギ属 ,  *野生型 ,  ダウンレギュレーション ,  *ナノ粒子 ,  脂肪族アルコール ,  ポリオール ,  ジオール
準シソーラス用語： バイオリファイナリー , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： DES前処理 ,  遺伝子組み換えポプラ ,  リグニンのキャラクタリゼーション ,  酵素糖化

分類 (2件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  農業廃棄物の利用  (FB07050I)

物質索引 (2件)： グリセロール ,  エチレングリコール

タイトルに関連する用語 (11件)： セルロース ,  生物変換 ,  増強 ,  リグニン ,  ナノ粒子 ,  マイクロ波 ,  支援 ,  深共晶溶媒 ,  DES ,  野生型 ,  分画