استخراج اللجنين فائق السرعة من بقايا ليغنوسيلولوسيك البحر الأبيض المتوسط غير عادية

الهدف من بروتوكولنا هو تجزئة الكتلة الحيوية واستخراج اللجنين في خطوة واحدة. باستخدام هذه الطريقة، يمكن استرداد اللجنين عن طريق الترشيح البسيط بعد العلاج دون تعديل درجة الحموضة، ولكن ببساطة عن طريق إضافة الماء المقطر. ينصب تركيز هذه الدراسة على تقييم تأثير هذا العلاج المشترك لتجزئ المواد الخام ، وتأثيره على نقاء اللجنين والغلة ، وتأثيره على الأوزان الجزيئية والمجموعات الوظيفية الكيميائية في اللجنين المستخرج.

عملية الميكروويف حل eutectic العميق هو تكنولوجيا فائقة السرعة والكفاءة ، وتنافسية من حيث التكلفة ل lignocellulosic تجزئة الكتلة الحيوية واللجنين الانتعاش مع نقاء عالية. إعداد الحل eutectic العميق في قارورة 500 ملليلتر أسفل مستديرة كما هو موضح في مخطوطة النص. ثم ضع خمسة غرامات من المواد الخام، و 50 ملليلتر من محلول eutectic العميق، وشريط اثارة في ميكروويف في مفاعل البوليتيترافلوروإيثيلين المغلق.

أغلق حاوية الميكروويف بغطاء مناسب واربط غطاء درجة الحرارة. ضعه على حافة القرص الدوار، وتأكد من أنه مهتاج باستمرار وتشغيل الميكروويف لمدة دقيقة واحدة. باستخدام قفازات مناسبة، أخرج الحاوية من الميكروويف ودع الخليط يبرد.

إعداد حل متجانسة المضادة للمذيبات وإضافة 50 ملليلتر من هذا الحل إلى المواد الخام المعالجة. الطرد المركزي الخليط لمدة خمس دقائق في 3،000 مرات G.Filter العملاقة باستخدام بوتقة فلتر الزجاج. جمع بقايا السليلوز المتبقية وغسلها بإضافة 25 ملليلتر من المحلول المضاد للمذيبات والطرد المركزي.

أضف الكسر الغني باللجنين المصفاة ويغسل المصفاة إلى قارورة قاع مستديرة مستديرة 500 ملليلتر. تبخر الإيثانول باستخدام المبخر الدوار في 50 درجة مئوية و 110 ملليبار. ثم أضف 150 ملليلتر من الماء المنزوع الأيونات إلى الخمور المركزة.

يعجل اللجنين عن طريق الطرد المركزي. جمع اللجنين كبيليه وغسله أربع مرات مع 25 ملليلتر من الماء المقطر. ثم lyophilize اللجنين أو تجفيفه في فرن في 40 درجة مئوية.

ضع عامل التصفية في فرن كاتم في 550 درجة مئوية لمدة أربع ساعات. عندما يبرد الفرن إلى 150 درجة مئوية، قم بإزالة البوتقة ووضعها في مجفف لتبرد. ثم تزن عليه.

إضافة ما يقرب من 30 ملليغرام من اللجنين في أنبوب زجاجي borosilicate. ثم أضف ملليلتر واحد من الكبريتيك 72٪ إلى العينة ووضعه في حمام 30 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة. قم بإزالة العينة ونقلها إلى زجاجة 100 ملليلتر.

ثم أضف 28 ملليلتر من الماء المقطر لتمييع الحمض إلى تركيز 4٪ ضع الزجاجة في الأوتوكلاف عند 121 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة. ثم إزالة زجاجة من الأوتوكلاف والسماح لها لتبرد. لتحليل حمض اللجنين غير القابل للذوبان، تصفية التحلل المائي باستخدام بوتقة تحت الفراغ وجمع المواد الصلبة المتبقية في زجاجة مع الماء deionized.

جفف البوتقة التي تحتوي على المواد الصلبة عن طريق وضعها في الفرن على درجة حرارة 105 درجة مئوية لمدة 16 ساعة. ثم يبرد في مجفف وتزن العينة. ضع البوتقة في فرن كاتم في 550 درجة مئوية لمدة أربع ساعات.

وزن العينة بعد تجفيفها في مجفف. لتحليل اللجنين القابل للذوبان الحمضي، قم بقياس امتصاص الخيوط المائية باستخدام مطياف ضوئي عند 205 نانومتر باستخدام لحاف الكوارتز. لتحليل الوظيفة الكيميائية لللجنين المستخرج ، قم بمعالجة قناة الخلفية الفردية دون عينة.

ثم ضبط المعلمات ووضع مليغرام واحد من العينة على الكريستال. اضغط على عينة قناة واحدة وعالج الأطياف التي تم الحصول عليها. لتحديد الوزن الجزيئي لللجنين المستخرج ، حل ثلاثة ملليغرام من عينة اللجنين في ثلاثة ملليلترات من DMF مع كلوريد الليثيوم بنسبة 0.5٪.

وضع اللجنين المذاب في قارورة وتثبيت العمود الذي شرع به عمود الحراسة. حقن العينة في نظام الأشعة فوق البنفسجية السائل عالية الأداء. بعد تحليل البيانات، احسب الوزن الجزيئي لللجنين المستخرج كما هو موضح في مخطوطة النص.

وزن عينة 50 ملليغرام من اللجنين في أنبوب زجاجي borosilicate وإضافة ثلاثة ملليلتر من حمض الكبريتيك مولار واحد. ثم سخني الخليط لمدة ثلاث ساعات عند 100 درجة مئوية وبرده. أضف ملليلتر واحد من 15 هيدروكسيد الأمونيوم المولي وتحقق من درجة الحموضة للتأكد من أنها محايدة أو قلوية.

إضافة ملليلتر واحد من 2-deoxyglucose إلى كل عينة كمعيار داخلي. ثم أضف 400 ميكرولتر من هذا الحل إلى أنابيب خاصة تحتوي على 400 ميكرولتر من الحلول المختلطة. إضافة اثنين من ملليلتر من الصوديوم بوروهيدريد ثنائي ميثيل سلفوإكسيد الحل.

أغلق الأنابيب واحتضنها لمدة 90 دقيقة عند 40 درجة مئوية في حمام مائي. إزالة الأنابيب من حمام الماء وإضافة 0.6 ملليلتر من حمض الخليك الجليدي، 0.4 ملليلتر من 1-ميثيليميدازول وحوالي أربعة ملليلتر من أنهيدريد الخليك. بعد 15 دقيقة، أضف 10 ملليلترات من الماء المقطر. برد.

وإضافة ما يقرب من ثلاثة ملليلتر من ثنائي كلورو الميثان. بعد ساعتين، وجمع ما يقرب من ملليلتر واحد من المرحلة العضوية السفلى وحقنه في كروماتوغراف الغاز مجهزة عمود الشعرية كاشف تأين اللهب. وكان العائد اللجنين التي تم الحصول عليها مع محلول eutectic عميق واحد حمض الأوكسيليك أقل من الغلة التي تم الحصول عليها مع محلول eutectic العميق اثنين من حمض اللبنيك والحل eutectic العميق ثلاثة اليوريا.

تجاوز نقاء اللجنين 70٪ للعلاجات الثلاثة المسبقة للكتلة الحيوية ، باستثناء محلول eutectic العميق ثلاثة معالجة مسبقة لليوريا من أوراق ألفا ، Aegagropila ، وقذائف اللوز ، والتي أعطت نقاء اللجنين بنسبة 65٪ تجاوزت أعلى نقاء اللجنين 90٪ تم الحصول عليها مع الحل eutectic العميق علاج واحد. نقاوة اللجنين وبيانات الغلة خضعت لتحليل المكون الرئيسي ، والتي أظهرت الحل eutectic العميق علاج واحد لتكون مرتبطة بشكل إيجابي مع نقاء اللجنين وأكد أنه أنقى اللجنين مع أدنى عائد. وكان محتوى السكر في اللجنين المستخرجة باستخدام محلول eutectic العميق ثلاثة أعلى تليها التي تم الحصول عليها من الحلول اثنين وواحد.

وبالمثل، كان محتوى النيتروجين من محلول eutectic العميق استخراج اللجنين واحد أقل من تلك التي تم الحصول عليها من الحلول اثنين وثلاثة. كما تم وصف نوع السكريات في اللجنين المستخرج ، حيث يصور D-xylose و D-Glucose ليكونا السكريات الأحادية الأكثر وفرة. وقد تم التحقيق في المجموعات الوظيفية الكيميائية الموجودة في lignans المستخرجة من قبل التحليل الطيفي FTIR.

يتم تقديم أطياف الأشعة تحت الحمراء من lignans مختلفة بين 3 و 500 و 800 سنتيمتر متبادل هنا. أطياف اللجنين المستخرجة مع حلول eutectic العميق واحد واثنين تظهر الاهتزازات تمتد من مجموعات الكربونيل غير المترافقة وغير المترافقة، والتي كانت غائبة في lignans التجارية الثلاثة: الخام، الصودا المصنعة، والقلويات المستخرجة lignans. تشير إشارة حمض كاربوكسيليك ، C double bond O ، إلى إمكانية اقتران بعض وظائف اللجنين بالأحماض أثناء استخراجها وتزييتها مع علاج المذيبات eutectic العميق بمساعدة الميكروويف.

هذه النتائج تثبت إمكانية استخراج اللجنين ذات القيمة المضافة عالية النقاء من الكتلة الحيوية المتوسطية ، والتي يتم التقليل من قيمتها في الوقت الحاضر ويمكن أن تساعد في تحديد المذيبات eutectic العميق الأمثل مع ضمان نقاء اللجنين.