植物资源化学的研究
①木素-碳水化合物复合体(LCC)的生物合成机理、化学结构及其对制浆过程和资源化利用的影响的研究领域作了大量的研究工作。独创性地采用13C同位素的外源性标记法结合13C-NMR研究LCC以及木素的化学结构,发现了木素和LCC生物合成中松伯醇葡萄糖甙及其衍生物的代谢途径,并发现了木素苯丙烷结构单元和多糖之间苯甲醚键、酯键、缩醛键连接,并证明了LCC中木素和纤维素之间的化学键的连接,清晰地阐明了植物中木素和碳水化合物之间的连接键的种类,为制浆漂白新技术的开发以及造纸用速生材的定向培育奠定了理论基础。近年来,本实验室联合国内外研究机构已经将该理论成果应用于低木素含量和低LCC含量的火炬松、三倍体毛白杨、柯比蓝花楹等速生材的遗传育种实践中,取得预期的效果,在国内外产生较大的影响。
②采用核磁共振技术分析木素的化学结构方面作了大量的工作,结合13C和31P等的同位素示踪,利用高分辨率13C-NMR、31P-NMR、CP/MAS 13C-NMR 以及HMQC 2D-NMR等对木材、草类以及制浆中的木素进行了深入的分析,在国际上首次直接证明了松柏醇、含饱和测量的苯丙烷结构等木素结构单元。在国际上首次对速生杨木素的基本结构以及酚型结构含量以及缩合型结构含量进行了系统的分析。
③获得国家自然科学基金4项,省部级课题3项,获国家发明专利3项,发布论文中SCI、Ei和ISTP收录37篇,被SCI他引70多次。科研成果获教育部高等学校科学研究优秀成果(自然科学)奖二等奖1项。
本成果相关科研项目
序号 | 项目名称和编号 | 项目来源 | 科研经费(万元) | 起止时间 | 负责人 |
1 | 木质纤维素与异氰酸酯类的接枝共聚及纸张增强机理的研究 30871996 | 国家自然科学基金 | 40 | 2009.1-2011.12 | 谢益民 |
2 | 硫酸盐浆中残余木聚糖和木素的结构及木聚糖酶催化脱除机理的研究(30901140) | 国家自然科学基金 | 20 | 2010.1-2012.12 | 杨海涛 |
3 | 难降解水溶性木素及衍生物的氧化酶催化聚合20674046 | 国家自然科学基金 | 28 | 2007.1-2009.12 | 谢益民 |
4 | 木素和聚糖之间的酶催化交联与纤维胞间层的修复30471365 | 国家自然科学基金 | 24 | 2005.1-2007.12 | 谢益民 |
5 | 木素氧化酶对机械浆的修饰及其成纸功能的改善Y2007B13 | 山东省自然科学基金 | 7.5 | 2008-2010 | 刘玉 |
6 | 白腐菌培养过程中杨木纤维结构的变化机制Y2008B38 | 山东省自然科学基金 | 5.0 | 2009-2011 | 庞志强 |
7 | 白腐菌作用下植物纤维物理和化学结构变化过程及其降解机制200901 | 天津市制浆造纸工程 重点实验室 | 1.0 | 2009-2011 | 庞志强 |
本成果相关的奖励
序号 | 获奖项目名称 | 奖励名称 | 奖励 等级 | 授奖单位 | 时间 | 获奖者 (位次) |
1 | 木素和木素-碳水化合物复合体的化学结构及反应机理的研究 | 教育部高等学校科学研究优秀成果(自然科学)奖 | 二等 | 教育部 | 2009.1 | 谢益民(1) |
2 | 基于仿酶处理的麦草化机浆生产工艺及高效废水处理技术研究 | 山东省科技 进步奖 | 三等奖 | 山东省政府 | 2009.11 | 谢益民(1) |
本成果相关的发明专利
序号 | 专利名称 | 授权号(申请号) | 授权 组织 | 年份 | 完成人 | 专利类型 |
1 | 一种改善机械木浆纤维性能的方法 | 200510104537.3 | 中国 | 2009 | 秦梦华 | 发明 |
2 | 一种植物纤维原料制浆前的酶处理方法 | 200510104540.5 | 中国 | 2008 | 秦梦华 | 发明 |
3 | 草木混合蒸煮生产化学浆的方法 | 200710017134.4 | 中国 | 2009 | 陈嘉川 | 发明 |