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植物多糖协同增效研究进展

精细化工 2024年

作者：冯兆园王贻森王振宇董哲樊梓鸾张华东北林业大学生命科学学院哈尔滨工业大学化工与化学学院黑龙江省林业科学院林业研究所

植物多糖广泛存在于自然界中，是目前医药及食品科学领域研究的热点，在抗氧化、抑菌等方面均能发挥一定的作用，但植物多糖单独使用时靶向部位单一，在低剂量条件难以达到理想效果。因此，为提高植物多糖生物活性及生理功能，研究其协... 详细信息

植物多糖广泛存在于自然界中，是目前医药及食品科学领域研究的热点，在抗氧化、抑菌等方面均能发挥一定的作用，但植物多糖单独使用时靶向部位单一，在低剂量条件难以达到理想效果。因此，为提高植物多糖生物活性及生理功能，研究其协同效应是近年来多糖研究中的重点之一。由于植物多糖的结构特点与多样化的生物活性，可通过靶向作用或作为保护载体，多靶点、多途径地发挥协同增效功能。该文对有关植物多糖协同效应的国内外研究报道进行了归纳，综述了多糖在抗氧化、抑菌、降血糖、抗肿瘤、抗肥胖、抑制肝损伤等方面呈现出的协同效应及机制，以期为进一步开展植物多糖协同增效效应的研究提供参考。

关键词：植物多糖生物活性协同增效作用机制

光照条件对林药套种小气候和草豆蔻生长及品质的影响

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中南林业科技大学学报 2024年

作者：王先棒韩强林明平李昆亮潘栋康赵威威黄桂华周树平中国林业科学研究院热带林业研究所云浮市林业科学和技术推广中心

【目的】林下套种药用作物是柚木等珍贵树种长周期经营中提高前期收入的有效手段，相对露天栽培，林下环境尤其光照条件是影响药用植物生长发育的重要因素，研究光照条件对药用植物的生长及产量影响，可为确定适宜的光照环境进而优化柚... 详细信息

【目的】林下套种药用作物是柚木等珍贵树种长周期经营中提高前期收入的有效手段，相对露天栽培，林下环境尤其光照条件是影响药用植物生长发育的重要因素，研究光照条件对药用植物的生长及产量影响，可为确定适宜的光照环境进而优化柚木林下套种管理提供可行的技术参考。【方法】试验在海南尖峰岭进行，研究对象为柚木林下套种草豆蔻林分，选择高（80%）、中（60%）、低（40%）三种透光率林分观测其林内温度、湿度和10 cm地温变化等小气候参数，并测量草豆蔻高度和地径年生长量，同时于果期（8月）采集并统计每株草豆蔻结果数量及质量，分析不同透光强度下柚木林下小气候及草豆蔻生长、产量和品质差异。【结果】光照条件影响了林内小气候，林内气温和地温随季节变化，仅5月份高透光率的林内温度和10 cm地温高于中、低透光处理，而林内湿度则皆以低透光处理最高；草豆蔻的高度随透光率增加而下降，同时低透光率高度和地径都优于中、高透光处理；不同光照条件下草豆蔻单株结果数无显著差异，但单果质量差异显著，以低透光质量最高；过高和过低的光照都不利于草豆蔻有效活性物质积累，林下中度（60%）透光率生长的草豆蔻种子活性成分显著高于其他处理。【结论】柚木林药套种通过影响光照条件改变了林内小气候和草豆蔻生长及品质，60%透光率的林下套种环境能够培育出品质较高的草豆蔻。

关键词：光照草豆蔻林下环境品质生长

基于力学性能和结晶行为探究不同成核剂对聚乳酸性能影响

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3168-3181页

作者：吕超罗书品郭文静中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

探究杨木纤维作为一种生物基成核剂对聚乳酸(PLA)力学和结晶性能的影响,并与常用的成核剂滑石粉和酰肼化合物对比。分别将杨木纤维(WF)(0.5wt%、1wt%、2wt%、4wt%)、滑石粉(Talc)(1wt%、2wt%、4wt%、8wt%)和酰肼化合物(TMC-300)(0.3wt%... 详细信息

探究杨木纤维作为一种生物基成核剂对聚乳酸(PLA)力学和结晶性能的影响,并与常用的成核剂滑石粉和酰肼化合物对比。分别将杨木纤维(WF)(0.5wt%、1wt%、2wt%、4wt%)、滑石粉(Talc)(1wt%、2wt%、4wt%、8wt%)和酰肼化合物(TMC-300)(0.3wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%)在不同含量条件下与PLA进行熔融共混挤出、模压制备复合材料,基于力学性能确定每种成核剂在PLA中的较优添加量,并进一步在较优添加量条件下研究3种成核剂对PLA结晶性能的影响,包括结晶行为、晶体形貌和结构。3种成核剂均能提高PLA的缺口冲击强度,与成核剂Talc和TMC-300相比,添加WF对PLA的拉伸性能和弯曲性能改善效果更为显著,在WF较优添加量条件下(1wt%),复合材料的断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度与纯PLA相比分别提高了27%、17%和18%。采用差示扫描量热法比较3种成核剂对PLA的结晶行为影响,结果表明添加1wt%WF提高了PLA非等温结晶的结晶度,但低于添加1wt%Talc和0.5wt%TMC-300的复合材料结晶度。根据等温结晶动力学分析,WF可以缩短PLA在等温结晶过程的半结晶时间,加快PLA的结晶速率,添加1wt%WF、1wt%Talc和0.5wt%TMC-300后PLA在110℃等温结晶的半结晶时间从23.6 min分别降低至7.2、2.7和1.4 min。热台-偏光显微镜观察结果表明,不同成核剂诱导PLA在110℃等温结晶时的晶体形貌不同,WF、Talc为PLA结晶提供了大量成核位点,促进PLA晶粒微细化,而TMC-300诱导PLA产生纤维束状晶体且结晶速率明显加快,这与等温结晶动力学分析结果一致。蚀刻后的冲击断面形貌也表明,不同形貌的晶体堆积是复合材料的力学性能存在差异的原因之一。X射线衍射结果表明,3种成核剂均能促进PLA产生有序的α晶,其中添加WF时α(110)/(200)晶的衍射峰强度最高,同时WF能显著降低PLA的晶粒尺寸。杨木纤维可以作为PLA的一种生物基成核剂,具有增强和成核的双重作用。本文为进一步优化WF对PLA的成核作用提供基础,也为促进木塑复合材料的绿色发展提供借鉴。

关键词：生物质纤维聚乳酸成核剂生物基复合材料力学性能结晶行为

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木竹产品碳足迹评价研究进展

林业科学 2024年第1期60卷 142-150页

作者：劳万里李晓玲段新芳中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

气候变化是全球治理的一个重要方面,评估人类活动引起的温室气体排放量是应对气候变化的基础性工作,受到世界各国政府、科研机构和企业广泛关注。随着我国“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的提出以及相关政策的落地实施,碳足迹... 详细信息

气候变化是全球治理的一个重要方面,评估人类活动引起的温室气体排放量是应对气候变化的基础性工作,受到世界各国政府、科研机构和企业广泛关注。随着我国“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的提出以及相关政策的落地实施,碳足迹作为温室气体排放测度指标,其重要性日益凸显。开展木竹产品碳足迹评价是我国木竹加工企业落实国家“双碳”目标的核心工作,对木竹产业低碳高质量发展亦具有重要意义。本文全面分析锯材、改性材、人造板及其制品、结构用集成材和胶合木等主要木竹产品碳足迹评价的研究现状,以及碳足迹评价方法的研究进展。目前,生命周期评价法是国际主流的碳足迹评价方法,依据的标准主要为ISO/TS 14067、GHG Protocol和PAS 2050;在木竹产品中储存的生物碳及其延迟碳排放效应的评估方法,以及计入产品碳足迹评价结果的形式等方面尚未形成国际共识;因不同国家木竹加工技术水平和能源结构有所不同,同一类别产品碳足迹差异显著。此外,不同科研人员采用的评价标准和研究假设等各异,导致同一产品碳足迹评价结果可比性不强。未来应:1)研制木竹产品延迟碳排放效应的评估方法,科学量化木竹产品对应对气候变化的积极贡献;2)制定适于木竹产品碳足迹评价国际统一的产品种类规则,进一步增强碳足迹核算结果的可比性,推动木竹产品碳足迹评价结果国际互认;3)建立木竹产品全生命周期回溯跟踪体系,助力木竹产品全生命周期碳足迹评价工作的顺利开展;4)构建契合我国木竹产业特点全国统一的碳排放因子数据库,为准确计量木竹产品碳足迹提供数据支撑。

关键词：碳足迹生命周期碳储量木制品竹产品

无甲醛浸渍胶膜纸用涂布型装饰原纸的制备及性能

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林业科学 2024年第6期60卷 120-127页

作者：梁敏徐建峰刘如龙玲中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

【目的】针对现有无醛胶黏剂在纸张内部渗透性较差以及一定程度上遮盖原纸色泽和纹理的问题,从装饰原纸性能着手,采用浆内填料加填结合表面颜料化涂布对装饰原纸进行处理,在保证纸张对胶液的渗透性、吸收性前提下,提高纸张的印刷适性和... 详细信息

【目的】针对现有无醛胶黏剂在纸张内部渗透性较差以及一定程度上遮盖原纸色泽和纹理的问题,从装饰原纸性能着手,采用浆内填料加填结合表面颜料化涂布对装饰原纸进行处理,在保证纸张对胶液的渗透性、吸收性前提下,提高纸张的印刷适性和遮盖力,降低无醛胶黏剂对装饰纸饰面效果的影响,为制备适用的无醛装饰纸提供方法。【方法】选用优质阔叶木浆和针叶木浆进行原纸抄造,浆内填料(TiO_(2))含量设为20%、30%和40%,利用二氧化硅(SiO_(2))和聚乙烯醇(PVA)混合液对3种不同加填量的原纸进行涂布、压光整饰得涂布型装饰原纸。采用聚氨酯类无醛胶黏剂对涂布型装饰原纸进行浸渍处理,继而固化和热压贴面。使用扫描电子显微镜(SEM)和动态渗透性测定仪对装饰原纸的表面状态和动态渗透性进行表征测试,应用喷墨打印机对装饰原纸进行印刷打样,通过分光密度计结合相对反差的计算分析装饰原纸的印刷性能,测试分析装饰原纸的抗张强度、平滑度、透气度、吸水性、白度等物理性能以及装饰纸贴面板的表面耐磨性、表面硬度和表面胶合强度等性能。【结果】浆内填料加填量增加会使填料更多填充到原纸结构空隙中,影响胶液在纸张内部的渗透性,致密的表面涂层也会一定程度上降低胶液在纸张内部的渗透性。未涂布原纸的色密度随浆内填料加填量增加而下降,涂布原纸的青、品红、黄、黑色实地密度较未涂布原纸分别提高69.0%、96.2%、45.6%、86.5%,品红、黄、黑3种色别的相对反差均达到标准要求。涂布对装饰原纸的印刷适性起积极作用,填料加填量变化对涂布后装饰原纸印刷适性的影响并不显著;填料加填量增加致使装饰原纸的抗张强度、吸水性下降,平滑度、紧度、白度提高,涂布后装饰原纸较未涂布原纸抗张强度提高52.8%,平滑度提高97.56%,白度变化不明显,不透明度稍有提高;热压后涂布型无醛浸渍胶膜纸的表面耐磨性、硬度和表面胶合强度均达到标准要求。【结论】减少装饰原纸浆内填料加填量,辅以表面涂布方式,能够提高装饰原纸的物理性能以及印刷适性,该方式生产的装饰原纸适用于无醛胶黏剂浸渍,有利于装饰纸无醛化发展。

关键词：无醛胶黏剂装饰原纸颜料化涂布印刷适性动态渗透性

作物—牲畜—生物能源综合系统对中国农业源温室气体的影响评估

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地理学报 2024年第1期79卷 28-44页

作者：张帆蔡颖邓祥征姜群鸥吴锋中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 北京林业大学水土保持学院北京100083

对农作物和畜牧业生产系统中的剩余秸秆和粪便进行生物能源化利用,不仅有利于缓解作物—牲畜系统农业剩余物排放对环境造成的压力,还能通过最终产品的使用来抵消相关的温室气体排放。本文构建了一个作物—牲畜—生物能源一体化的综合系... 详细信息

对农作物和畜牧业生产系统中的剩余秸秆和粪便进行生物能源化利用,不仅有利于缓解作物—牲畜系统农业剩余物排放对环境造成的压力,还能通过最终产品的使用来抵消相关的温室气体排放。本文构建了一个作物—牲畜—生物能源一体化的综合系统框架,基于生命周期评价法估算了2010—2019年中国及各省份作物和畜牧生产系统中各过程的温室气体排放清单;对比了作物—牲畜—生物能源综合系统和传统系统在不同生产环节的排放差异,评估了综合系统对农业源温室气体排放的环境影响。研究结果显示:(1)作物秸秆管理、牲畜肠道发酵和作物生产能源消耗贡献了基准情景下中国主要的农业源温室气体排放,作物和牲畜系统中温室气体来源呈现出显著的地区差异。(2)环境影响强度在部分地区或省份呈现波动变化趋势,其中,华东地区的排放强度下降幅度较大(-0.73×10^(-2)),新疆的增幅最大(0.63×10^(-2))。(3)作物和畜牧生产系统中可利用的剩余秸秆和粪便数量可观,综合系统对农业源温室气体排放起到缓解作用,全国范围内缓解程度不同,最大时可减缓约67%的环境影响。

关键词：作物—牲畜—生物能源系统农业源温室气体生命周期评价环境影响时空演化

灰毡毛忍冬AGL12基因克隆及互作蛋白鉴定

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药学学报 2024年第5期59卷 1458-1466页

作者：龙丽君曾慧杰乔中全王晓明李昌珠刘思思马英姿湖南省林业科学院经济林研究所湖南长沙410004 中南林业科技大学生命科学与技术学院湖南长沙410004

MADS-box家族蛋白是一类重要的转录调控因子,影响着植物生长发育。其中AGAMOUS 12(AGL12)亚家族被认为在植物开花转变过程中发挥重要调控作用。为了探索AGL12亚家族参与调控灰毡毛忍冬花发育的潜在机制,在转录组基础上,利用实时荧光定... 详细信息

MADS-box家族蛋白是一类重要的转录调控因子,影响着植物生长发育。其中AGAMOUS 12(AGL12)亚家族被认为在植物开花转变过程中发挥重要调控作用。为了探索AGL12亚家族参与调控灰毡毛忍冬花发育的潜在机制,在转录组基础上,利用实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)、原核表达和酵母双杂交技术等对LmAGL12的表达模式、蛋白表达以及蛋白间的互作模式进行了分析。结果显示,灰毡毛忍冬LmAGL12基因包含603 bp的开放阅读框(ORF),编码200个氨基酸,且LmAGL12蛋白不含信号肽、无跨膜区,为不稳定的亲水蛋白。通过同源序列比对及系统进化分析,证明该蛋白属于MADS-box蛋白家族,与大猪草、野胡萝卜的AGL12蛋白亲缘关系较近。将灰毡毛忍冬LmAGL12基因构建到原核表达载体pET-28a上,转入大肠杆菌BL21(DE3),成功诱导出目的蛋白。酵母双杂交验证表明LmAGL12蛋白与LmSVP蛋白、LmSOC1蛋白以及LmAP1蛋白存在互作关系。qRT-PCR结果表明LmAGL12基因在灰毡毛忍冬变异株龙花和野生株白云不同花蕾发育阶段及茎、叶中均有差异表达;LmAGL12基因在龙花花蕾中期呈现最高表达水平;而在白云品种中,LmAGL12基因在茎中的相对表达量最高。该研究首次克隆了灰毡毛忍冬LmAGL12基因并进行了表达分析,丰富了灰毡毛忍冬花器官发育研究,为进一步探索灰毡毛忍冬蕾期长及花冠不开放的分子机制以及品种改良提供研究基础。

关键词：灰毡毛忍冬 AGL12 基因克隆原核表达蛋白互作

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木纤维表面醛基化改性及自胶合性能评价

林业科学 2024年第8期60卷 174-183页

作者：张轶媛陈媛李改云吴义强中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 中南林业科技大学材料科学与工程学院长沙410082

【目的】以杨木纤维为材料,通过氧化改性增强纤维表面反应活性位点,建立纤维表面羟基、醛基多位点网络结构,制备高强度、低吸水厚度膨胀率无胶纤维板,实现全生物质低碳、可循环生产利用。【方法】采用高碘酸钠氧化改性木纤维表面基团,... 详细信息

【目的】以杨木纤维为材料,通过氧化改性增强纤维表面反应活性位点,建立纤维表面羟基、醛基多位点网络结构,制备高强度、低吸水厚度膨胀率无胶纤维板,实现全生物质低碳、可循环生产利用。【方法】采用高碘酸钠氧化改性木纤维表面基团,建立高反应活性醛基网络位点,通过醛基含量测定、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)分析反应前后及不同醛基含量木纤维的微观结构和化学成分变化规律;利用化学键交联在低温热压条件下制备自胶合纤维板,探究醛基化木纤维制备无胶纤维板的力学性能和吸水厚度膨胀率。【结果】通过反应时间、温度、氧化剂浓度等条件控制,可实现木纤维醛基化定量改性;与原纤维对比,醛基化纤维表面粗糙度增大、纤维尺寸变短、纤维素聚合度下降,纤维素-半纤维素-木质素包覆结构疏松,木纤维表面产生大量孔隙;纤维素结晶区随反应强度增加逐渐被破坏,醛基化木纤维的热稳定性随醛基含量升高逐渐降低,有利于无胶纤维板的低温热压成型。醛基化木纤维在热压过程中通过化学键交联可实现自胶合,热压温度和醛基化木纤维醛基含量对无胶纤维板的性能具有显著影响,通过优化原料和工艺条件制备的无胶纤维板具有优异的力学性能和耐水性。【结论】通过控制反应条件可得到不同醛基含量的醛基化木纤维,实现对木纤维表面醛基的可控改性;自胶合过程中温度过低(50℃)易导致醛基化木纤维耐水性差,温度过高(125℃)易造成醛基化木纤维降解,引起鼓泡、膨胀、碳化,降低纤维板力学性能。当高碘酸钠浓度0.07 mol·L^(−1)、反应温度30℃和反应时间6 h时,木纤维醛基含量为1.86 mmol·g^(−1);在热压温度100℃、压力20 MPa和热压5 min时,制备的自胶合醛基化木纤维板力学性能和耐水性达到最佳:抗弯强度78.36 MPa,弹性模量10.88 GPa,内结合强度3.04 MPa,24 h吸水厚度膨胀率仅8.01%。

关键词：醛基化木纤维无胶胶合力学性能

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樟树TIFY转录因子家族鉴定与表达分析

植物科学学报 2024年第4期42卷 466-477页

作者：张月婷刘新亮戴小英郑永杰汪信东江西省林业科学院国家林业草原樟树工程技术研究中心南昌330013

TIFY转录因子对植物生长发育与次生代谢有重要调控作用。本研究利用生物信息学技术鉴定了樟树(Cinnamomum camphora(L.)Presl.)基因组中的21个CcTIFYs基因,并基于转录组数据分析了其表达特性。结果显示,21个成员分属于TIFY、JAZ、PPD与... 详细信息

TIFY转录因子对植物生长发育与次生代谢有重要调控作用。本研究利用生物信息学技术鉴定了樟树(Cinnamomum camphora(L.)Presl.)基因组中的21个CcTIFYs基因,并基于转录组数据分析了其表达特性。结果显示,21个成员分属于TIFY、JAZ、PPD与ZML等4个亚家族,且JAZ亚家族又进一步形成了6个进化分枝。染色体定位与共线性分析显示,CcTIFYs不均匀地分布于9条染色体上,存在14对CcTIFY共线性基因对。种间共线性分析结果表明樟树TIFY家族与毛果杨(Populus trichocarpa Torr.&Gray.)TIFY家族亲缘关系更近。此外,表达分析表明14个成员具有组织表达特异性,CcJAZ11、CcTIFY1与CcJAZ4/5等分别在花、根与籽中优势表达;在不同化学型的叶组织中,5个成员发生了差异表达,其中,CcJAZ10与CcPPD1在柠檬醛型中优势表达,CcJAZ9在甲基丁香酚型中优势表达。研究结果为分析樟树组织发育和次生代谢调控机理提供了参考。

关键词：樟树 TIFY转录因子家族系统发育共线性表达分析